Senzor de umiditate pentru sol ESP32 WiFi: 5 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Senzorii ieftini de umiditate a solului care trimit un semnal electric prin sol pentru a măsura rezistența solului eșuează. Electroliza face ca acești senzori să nu aibă o utilizare practică. Vedeți mai multe despre electroliză aici. Senzorul utilizat în acest proiect este un senzor capacitiv și niciun metal conductor nu este în contact cu solul umed.

După încărcarea firmware-ului (schița Arduino), senzorul va crea un server web pe sine și se va conecta la routerul WiFi. Acum puteți accesa partea web de pe senzorul ESP32. Nu sunt trimise date în cloud.

Vă poate ajuta o anumită familiaritate cu programarea Arduino, abilitățile de lipit și HTML etc. Dacă construiți acest proiect, vă rugăm să încărcați fotografii prin linkul de încărcare de mai jos. Bucurați-vă de hacking.

Acest senzor poate citi:

1. Umiditatea solului (codul meu va calcula conținutul de apă gravimetric al solului)
2. Temperatura aerului și umiditatea relativă

Provizii

1. Wemos® Higrow ESP32 WiFi + baterie bluetooth + DHT11 Modul senzor de temperatură și umiditate a solului

2. Pentru înregistrarea datelor (optianal)

   • un modul de card Micro SD.
   • Pâine și OR
   • Fier de lipit, pastă de lipit.
   • Șase cabluri jumper feminin la masculin.

Pasul 1: INSTALAȚI ȘI CONFIGURAȚI IDEA ARDUINO PE PC / MAC

Această procedură de configurare ar trebui să funcționeze pe un sistem Windows PC, MAC și LINUX (x86). Din păcate, pentru utilizatorii Raspberry PI, bibliotecile LINUX (ARM) pentru placa ESP32 nu sunt încă disponibile (deși au existat oameni cu adevărat isteți care le-au compilat din sursă).

1. Descărcați și instalați IDE-ul Arduino
2. În meniul Preferințe, adăugați https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json la adresa URL a Aditional Boards Manager.
3. Instalați bibliotecile ESP32 din Tools> Board> Boards Manager. Căutați esp32 prin sistemele espressif
4. Selectați placa dvs. în meniul: Instrumente> Placă> Baterie WiFi și Bluetooth „WeMos”

5. Instalați bibliotecile DHT11 necesare din Instrumente> Gestionați bibliotecile …

   1. Trebuie să instalați biblioteca de senzori DHT după versiunea 1.3.7 a Adafruit (sau mai târziu?)
   2. Trebuie să instalați Adafruit Unified Sensor by Adafruit Versiunea 1.0.3

Pasul 2: ATAȘAȚI MICRO SD CARD PENTRU ÎNREGISTRARE (OPȚIONAL)

Dacă trebuie să vă înregistrați datele, atașați un modul de card Micro SD Pololu. Alte carduri SD pot avea cabluri și coduri diferite.

Pasul 3: DESCĂRCAȚI SKETCH-ul ARDUINO

1. Descărcați schița arduino aplicabilă din GitHub și deschideți-o.

   1. Esp32_SoilMoisture_WebServer.ino trebuie utilizat dacă nu este atașat niciun modul de card micro sd.
   2. Esp32_SoilMoisture_WebServer_DataLog.ino necesită un card micro SD și continuă accesul la internet la serverul NTP. Această opțiune are un timp foarte precis, dar folosește cantități mari de curent și poate epuiza bateria.
   3. Esp32_SoilMoisture_WebServer_DataLog_Int_RTC.ino necesită un card micro SD și acces la internet la serverul NTP după resetare. Folosește RTC-ul intern al ESP32 pentru a actualiza data / ora primită la resetare de la serverul NTP. Aceasta este soluția cea mai eficientă din punct de vedere al consumului de energie, dar timpul poate să nu fie la fel de precis.
2. Editați SSID-ul și parola routerului în schiță.
3. Compilați schița în timp ce apăsați butonul de pornire.
4. Dacă compilarea are succes, apăsați butonul EN și porniți imediat Arduino Serial Monitor (115200 Baud Rate)
5. Așteptați până când LED-ul albastru se aprinde și se stinge
6. Obțineți adresa IP tipărită pe monitorul serial, introduceți-o în browser. Acum veți vedea pagina web a datelor senzorului.
7. Dacă ați adăugat cititorul de card micro sd și ați compilat una dintre schițele arduino aplicabile, vă puteți accesa datele în /datalog.txt ale cardului dvs. micro sd.

Pasul 4: CALIBRAREA CONȚINUTULUI DE APĂ GRAVIMETRICĂ

Cum ar trebui să interpretez citirea umidității solului din GPIO 32?

O metodă este de a calcula conținutul gravimetric de apă din sol. Se calculează ca:

(Masa de apă în probă de sol) / (Masa de sol uscat în probă)

Am adunat sol uscat din grădina mea (este Limpopo, Africa de Sud, luna august și solul este uscat, foarte uscat). Puteți usca solul într-un cuptor.

1. Cântărește solul uscat
2. turnați solul uscat într-un recipient, introduceți senzorul în sol și faceți o citire a senzorului brut (utilizați interfața web). Înregistrați masa apei (= 0 în această etapă) și citirea senzorului.
3. Scoateți senzorul, adăugați 10 ml (gram) apă, amestecați solul și apa în mod corespunzător și înregistrați masa de apă (= 10 în această etapă) și valoarea senzorului.
4. Continuați cu acest proces cât doriți sau până când adăugarea de apă nu mai influențează citirea senzorului.
5. Rezultatele mele sunt în foaia Excel atașată. GWC este calculat ca gwc = exp (-0,0015 * SensorValue + 0,7072)

Pasul 5: Dezvoltări viitoare

1. Atașați un RTC extern (ceas în timp real). În prezent, NTP (Network Time Protocol) este utilizat pentru a obține timpul pentru înregistrarea datelor. Aceasta necesită WiFi și este intensă în curent
2. Adăugați butoane pentru a porni și opri WiFi și serverul web pentru a economisi utilizarea bateriei.
3. Adăugați un modul GPRS și dezactivați WiFi. Acest lucru va economisi energie.