Nadzor temperature in vlage: 7 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Obstajata dva zanesljiva ognjena načina za hitro uničenje vaših rastlin. Prvi način je, da jih pri ekstremnih temperaturah spečemo ali zamrznemo. Druga možnost je, da jih pod ali pod zalivanjem povzročijo, da korenine zvenijo ali gnijejo. Seveda obstajajo drugi načini zanemarjanja rastline, na primer nepravilno hranjenje ali razsvetljava, vendar ti običajno trajajo dneve ali tedne, da imajo velik učinek.

Čeprav imam avtomatski sistem za zalivanje, sem čutil potrebo po popolnoma neodvisnem sistemu za spremljanje temperature in vlage v primeru večje napake pri namakanju. Odgovor je bil spremljanje temperature in vsebnosti vlage v tleh z uporabo modula ESP32 in objavljanje rezultatov na internetu. Podatke rad gledam v obliki grafov in grafikonov, zato se odčitki obdelujejo v ThingSpeaku, da najdemo trende. Na internetu pa je na voljo veliko drugih storitev IoT, ki ob sprožitvi pošiljajo e -poštna sporočila ali sporočila. Ta navodila opisujejo, kako sestaviti samostojen zapisovalnik podatkov o temperaturi in vlagi. Vseprisotni DS18B20 se uporablja za merjenje temperature v rastnem območju. Tenziometer DIY spremlja, koliko vode je na voljo za rastline v gojišču. Ko ESP32 zbere podatke iz teh senzorjev, jih po WiFi pošlje v internet za objavo na ThingSpeak.

Zaloge

Deli, uporabljeni za ta monitor, so na voljo na Ebayu ali Amazonu. Digitalni barometrični senzorski modul, senzor za nadzor nivoja tekočine Voda DS18B20 Vodoodporen temperaturni senzorTropf Blumat Keramična sonda ESP32 Razvojna plošča 5k 5-12V napajalnik Razdeljena plastična cev za namestitev napetosti in senzorja Montažna omarica in ožičenje

1. korak: Merjenje temperature

Za merjenje temperature se uporablja vodotesna različica DS18B20. Podatki se pošiljajo v napravo in iz nje prek vmesnika 1 Wire, tako da je treba na ESP32 priključiti samo eno žico. Vsak DS18B20 vsebuje edinstveno serijsko številko, tako da je več DS18B20 lahko priključenih na isto žico in jih po želji ločeno prebere. skica.

Korak: Konstrukcija tenziometra

Tenziometer je keramična skodelica, napolnjena z vodo v tesnem stiku z gojiščem. V suhih razmerah se bo voda premikala skozi keramiko, dokler se v skodelici ne nabere dovolj vakuuma, da ustavi nadaljnje gibanje. Tlak v keramični skodelici odlično pokaže, koliko vode je na voljo za rastline. Keramično sondo Tropf Blumat lahko vdrete v izdelavo tenziometra DIY tako, da odrežete zgornji del sonde, kot je prikazano na sliki. V pipi je narejena majhna luknja in na palico pritisnjena 4 palca prozorne plastične cevi. Segrevanje cevi v vroči vodi bo zmehčalo plastiko in olajšalo delovanje. Ostaja le, da namočite in napolnite sondo s kuhano vodo, potisnite sondo v tla in izmerite tlak. Na internetu je veliko informacij o uporabi tenziometrov. Glavna težava je, da vse ne pušča. Vsako rahlo puščanje zraka zmanjša povratni tlak in voda bo odtekla skozi keramično skodelico. Raven vode v plastični cevi mora biti približno centimeter od vrha in jo je treba po potrebi doliti z vodo. Dober sistem brez puščanja se bo moral dopolnjevati le približno mesec dni.

3. korak: Senzor tlaka

Za merjenje tlaka v tenziometru se uporablja digitalna barometrična senzorska tipalna plošča za nadzor nivoja tekoče vode, široko dostopna na eBayu. Modul senzorja tlaka je sestavljen iz merilnika napetosti, povezanega z ojačevalnikom HX710b s 24 -bitnim D/A pretvornikom. Na žalost za HX710b ni na voljo namenske knjižnice Arduino, vendar se zdi, da knjižnica HX711 deluje brez težav. Knjižnica HX711 bo oddala 24 -bitno število, sorazmerno s tlakom, ki ga meri senzor. Če opazimo izhod pri nič in znanem tlaku, lahko senzor umerimo tako, da uporabniku prijazne enote tlaka. Pomembno je, da vsa dela cevi in priključki ne puščajo. Vsaka izguba tlaka povzroči iztekanje vode iz keramične skodelice, zato bo treba napenjalnik pogosto dolivati. Neprepustni sistem bo deloval tedne, preden bo v tenziometru potreboval več vode. Če ugotovite, da raven vode pada več ur in ne tednov ali mesecev, razmislite o uporabi sponk za cevi na spojih cevi.

4. korak: Umerjanje senzorja tlaka

Knjižnica HX711 odda 24 -bitno število glede na tlak, ki ga meri senzor. To branje je treba pretvoriti v bolj znane enote tlaka, kot so psi, kPa ali milibarji. V tem navodilu so bili za delovne enote izbrani milibarji, ki jih je mogoče naročiti, vendar lahko izhod enostavno prilagodite drugim meritvam. Na skici Arduino je vrstica za pošiljanje surovega odčitka tlaka na serijski monitor, tako da ga je mogoče uporabiti za kalibracijo. Vsak palec podprte vode bo ustvaril tlak 2,5 mb. Nastavitev je prikazana na diagramu, odčitki se merijo pri ničelnem tlaku in maksimalnem tlaku s serijskega monitorja. Nekateri bodo morda radi vzeli vmesne odčitke, najbolj primerne črte in vse te gube, vendar je merilnik precej linearen in 2 -točkovna kalibracija je dovolj dobra! Možno je izmeriti odmik in faktor lestvice iz dveh meritev tlaka in utripati ESP32 v eni seji. Vendar sem se popolnoma zmedel z aritmetiko negativnega števila! Odštevanje ali deljenje dveh negativnih števil me je presenetilo?. Vzel sem preprost izhod in najprej popravil odmik ter faktor ločitve razvrstil kot ločeno nalogo. Najprej se surova izhodna vrednost iz senzorja meri brez povezave s senzorjem. Ta številka se odšteje od odčitka surovega izhoda, da dobimo referenco nič za brez uporabljenega tlaka. Po utripanju ESP32 s tem popravkom zamika je naslednji korak nastavitev faktorja skaliranja, da poda pravilne enote tlaka. Na senzor se uporablja znani tlak z uporabo stolpca vode znane višine. ESP32 nato utripa z ustreznim faktorjem skaliranja, da se doseže tlak v želenih enotah.

5. korak: Ožičenje

V divjini obstaja več različic razvojne plošče ESP32. Za ta Instructable je bila uporabljena 30 -polna različica, vendar ni razloga, da druge različice ne bi delovale. Poleg dveh senzorjev je edina druga komponenta 5k vlečni upor za vodilo DS18B20. Namesto uporabe potisnih priključkov so bili vsi priključki spajkani za večjo zanesljivost. Razvojna plošča ESP32 je imela vgrajen regulator napetosti, tako da je bilo mogoče uporabiti napetost do 12 V. Druga možnost je, da se enota napaja prek vtičnice USB.

6. korak: Arduino skica

Arduino skica za merjenje temperature in vlage je precej običajna. Najprej so knjižnice nameščene in zagnane. Nato je vzpostavljena povezava WiFi, pripravljena za objavo podatkov v ThingSpeak in senzorji za branje. Odčitki tlaka se pretvorijo v milibare, preden se pošljejo v ThingSpeak z odčitki temperature.

7. korak: Namestitev

ESP32 je nameščen v majhni plastični škatli za zaščito. Napajalnik USB in kabel se lahko uporabljata za napajanje modula ali pa se vgrajeni regulator spopade z napajanjem enosmernega toka 5-12 V. Ena lekcija, ki se je pri ESP32 težko naučila, je, da je notranja antena precej usmerjena. Odprti konec vzorca antene mora biti usmerjen proti usmerjevalniku. V praksi to pomeni, da mora biti modul običajno nameščen navpično z anteno navzgor in usmerjeno proti usmerjevalniku. Zdaj se lahko prijavite v ThingSpeak in preverite, ali vaše rastline niso pečene, zamrznjene ali izsušene!

ADDENDUMI so poskusili na različne načine pri odločanju, kdaj zalivati rastline. Ti so vključevali mavčne bloke, odporne sonde, evapotranspiracijo, spremembe kapacitivnosti in celo tehtanje komposta. Moj zaključek je, da je tenziometer najboljši senzor, ker posnema način, kako rastline črpajo vodo skozi svoje korenine. Če imate kakšno mnenje o tej temi, napišite komentar ali sporočilo …