IoT senzor vlage: 12 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Želel sem senzor vlage, ki bi me obvestil, kdaj sobne rastline potrebujejo vodo. Želel sem nekaj, kar bi lahko uporabil za zagon semen in za zrele sobne rastline. Vedno me skrbi, ali jih zalivam ali premajam.

Nekaj časa sem delal na programski opremi IoT za naprave Arduino, pri uporabi programske opreme drugih ljudi sem imel precej dobro predstavo o zahtevah za svoje.

1. Želel sem nekaj, kar bi lahko utripal na več naprav in konfiguriral prek wifi. Ni mi bilo treba spreminjati konfiguracijske datoteke vsakič, ko sem naložil na novo napravo. Prav tako mi ni bilo treba vnašati poverilnic ali drugih podrobnosti v kodo, saj sem to kodo vedno nameraval dati v skupno rabo.
2. Želel sem tudi precej trden okvir programske opreme, ki bi ga lahko prilagodil za prihodnje projekte. Ta je senzor vlage. Morda bi zgradil senzor gibanja/svetlobe/zvoka/vibracij/nagiba in za to sem želel uporabiti isto programsko opremo.
3. Končno sem si želel, da bi to delovalo na baterije, zato sem želel, da traja dolgo. Nekaj časa sem iskal način globokega spanja, kjer bo naprava večino časa preživela v mirujočem stanju.

Zaloge

Wemos D1 Mini

Kapacitivni senzor vlage

18650 Baterija

Pozitivni in negativni priključki za baterije

Drsna stikala

Dostop do 3D tiskalnika je prav tako bistven, čeprav lahko najdete druge načine za povezovanje in namestitev delov.

Tukaj je povezava do moje objave Thingiverse z vsemi modeli, ki sem jih ustvaril.

1. korak: Pridobite programsko opremo

Svojo programsko opremo sem objavil v podjetju GITHUB. Zgrajen je s pomočjo PlatformIO

1. Sledite navodilom na spletnem mestu PlatformIO za namestitev VSCode in PlatformIO
2. Prenesite vdelano programsko opremo iz mojega repo -ja GITHUB. Kliknite Kloniraj ali prenesite in prenesite ZIP
3. Izvlecite in odprite mapo v VSCode
4. Wemos D1 povežite z računalnikom prek mikro USB
5. V VSCode kliknite tujec, da odprete ploščo PlatformIO
6. Kliknite Build and Upload, da naložite vdelano programsko opremo na ploščo Wemos

2. korak: Nastavite projekt Blynk, s katerim se bo vaš senzor pogovarjal

Osredotočil sem se na dve vrsti storitev MQTT in Blynk, ki sta izbirni.

Blynk je enostavna za uporabo in poceni platforma IOT. Aplikacije lahko ustvarite večinoma z brezplačnimi krediti za komponente. Če vam zmanjka kreditov, lahko pri nakupih aplikacij kupite več.

1. Namestite aplikacijo Blynk v telefon
2. Ustvari račun
3. Ustvarite nov projekt
4. Dajte mu ime in za napravo izberite Wemos D1
5. Pridobite ključ Blynk iz svoje e -pošte, to bo kasneje uporabljeno za konfiguracijo naprave
6. Pojdite in tapnite kjer koli na nadzorni plošči projekta, da dodate komponento
7. Zaenkrat izberite LCD zaslon, vendar ga lahko pozneje spremenite za grafikon ali druge komponente. Blynk vam omogoča recikliranje komponent, tako da vam ni treba skrbeti, da bi izgubili kredite
8. Dotaknite se LCD zaslona in nastavite zatiče. Vdelana programska oprema uporablja dva navidezna zatiča. Ni važno, katere uporabljate, če pozneje v svoji aplikaciji uporabljate enako kot vdelano programsko opremo

3. korak: Nastavite storitev MQTT (domači pomočnik)

Domačega pomočnika že uporabljam za domačo avtomatizacijo in nameravam nastaviti obvestila bodisi o obratu, ki se je posušil, bodisi o senzorju, ki je prenehal poročati (baterija je prazna).

Če želite, lahko najdete informacije za nastavitev HA ali pa preprosto nastavite storitev Mosquitto za MQTT.

V vsakem primeru boste želeli vedeti svoj naslov IP, ID uporabnika in geslo.

Če uporabljate Home Assistant, boste na platformi MQTT nastavili senzor, vendar boste potrebovali čipid. Vdelana programska oprema bo objavila sporočilo s temo [čip id]/vlaga z vrednostjo odčitane vlage

Tukaj je vzorčna konfiguracija senzorja za pomočnika na domu

state_topic: "ESP6e4bac/vlaga/"

device_class: vlažnost

4. korak: Konfigurirajte vdelano programsko opremo

1. Ko se plošča ponastavi, se bo zagnala dostopna točka wifi WifiMoisture
2. Z njim se povežite s telefonom ali računalnikom
3. Odprite brskalnik in se pomaknite na 192.168.4.1
4. Videli boste spletni obrazec
5. Dodajte poverilnice za wifi.
6. Interval spanja lahko nastavite v minutah, vendar vam svetujem, da ga pustite privzetega (največ za vašo napravo)
7. Dodajte nastavitve ključa Blynk in/ali MQTT
8. Pritisnite pošlji

Lahko vnesete ključe Blynk in ali poverilnice MQTT, odvisno od tega, kako želite slediti vlagi. Moral bi delovati z obema, vendar nameravam uporabiti oboje.

Domačega pomočnika uporabljam za domačo avtomatizacijo in nastavil bom opozorilo na podlagi MQTT, za spremljanje stvari v realnem času pa uporabljam tudi graf v Blynku.

Priporočam, da to konfiguracijo naredite z napravo Wemos, ki je še vedno povezana z računalnikom in med izvajanjem serijskega monitorja. Če ste nekaj napačno vnesli ali imate druge težave, boste za diagnozo potrebovali serijski izhod.

5. korak: Tiskanje delov

Pojdite na mojo objavo Thingiverse, vzemite dele in natisnite najnovejše (v2 v času pisanja).

Nič ne bi smelo zahtevati opore, vendar pazite, da bodo odprtine obrnjene navzgor, da ne boste imeli velikih previsnih površin.

6. korak: Ožičite vse

Preden ga vstavite v škatlo, boste želeli vse povezati, vendar morate med povezovanjem zbrati nekaj natisnjenih kosov. To bomo naredili korak za korakom

7. korak: Začnite z baterijo

Sklop baterije je sestavljen iz natisnjenega držala, pozitivnega in negativnega priključka, dveh črnih žic in ene rdeče.

Ko natisnete nosilec baterije, vstavite pozitivni in negativni konektor na obeh straneh z jezičkom, ki štrli na dnu.

Obrnite držalo baterije, zložite jezičke in jim dodajte košček spajkanja

Konce obeh črnih žic zvijte skupaj in jih kosite s spajkanjem

Konec rdeče žice s spajkanjem pokosite

Nato črne žice spajkajte na negativni konektor (tisti z vzmetjo), rdečo žico pa na pozitivni konektor.

Na koncu zložite jezičke tako, da ležijo ravno ob strani nosilca baterije.

8. korak: Sestavite stikalo

Ta vdelana programska oprema naj bi kar najbolje izkoristila baterijo z uporabo čipov v načinu globokega spanja.

Naprava se zbudi, vzame in objavi branje, nato pa gre nazaj v stanje spanja. Da bi se čip prebudil, obstaja povezava med D0 in RST.

Odsotnost te povezave sem uporabil, da napravi povem, da jo želite (ponovno) konfigurirati. Naprava je ob prvem zagonu prešla v konfiguracijski način, ker še ni imela shranjene konfiguracije. Zdaj, ko se to zgodi, če ste kdaj želeli spremeniti to konfiguracijo, obrnite stikalo in vklopite napajanje ali pritisnite gumb za ponastavitev.

Ugotovil sem tudi, da sem včasih moral prekiniti povezavo D0-RST, da bi utripal novo različico vdelane programske opreme. Stikalo deluje tudi za to.

Ožičenje stikala je preprosto, vodnik na eni strani do zatiča RST in sredinski vod za zatič D0. Pred spajkanjem potisnite natisnjeni stikalni blok na stikalo.

9. korak: Spajkajte preostale povezave

Zdaj, ko sta sklop baterije in stikalni blok ožičeni, je čas, da povežete vse ostale povezave.

1. Rdečo žico spajkajte iz baterije na 3,5 -voltni pin na Wemosu
2. Spajate eno od črnih žic od baterije do ozemljitvenega zatiča na Wemosu
3. Spajkajte žico z obema koncema, pripeto na zatič A0. To bomo povezali z rumeno žico na senzorju
4. Spajkajte rdečo žico z obema koncema, ki je pripeta na zatič D1 na Wemosu. To bo strojna programska oprema za napajanje senzorja povečala

Druga možnost je, da ženski glavi odrežete senzor in jo spajkate neposredno na Wemos. Nisem tega storil, vendar s tem ni nič narobe, če tega ne nameravate kasneje ločiti.

10. korak: Vse vstavite v škatlo

Poskušal sem, da se vse dobro prilega, vendar ne vzamem preveč sile, vendar je vsak odtis nekoliko drugačen.

1. Vstavite Wemos. najprej najprej potisnite usb konec. Poskrbite, da se lepo postavi. Če nimate pravice v ovinek, potem zadnji del ne bo šel zlahka.
2. Nato vstavite senzor. Ko je ožičenje že priključeno, ga povlecite pod kotom in ko je v pravem položaju, ga pritisnite navzdol. Škatla mora držati nosilec ožičenja.
3. Nato držalo baterije namestite na svoje mesto. Morda boste morali stene škatle nekoliko upogniti. Izkoristite dejstvo, da je ena stran odprta (v naslednji reviziji bom morda odprl obe strani). Poiščite dve okrogli blazinici na dnu škatle in nanje pritisnite držalo za baterije.
4. Na koncu stikalo namestite z notranje strani škatle. Privijte dva vijaka 1,7 mm x 8 mm od zunaj in pazite, da pritisnete na natisnjeni stikalni blok. Vijaki se morajo prijeti za natisnjeni blok, vendar ne pozabite, da so natisnjeni deli mehki in da bodo vijaki zlahka odstranili luknje.

Ko je vse v škatli, si vzemite nekaj minut za organizacijo žic. Morda jih lahko potisnete vzdolž držala za baterijo, vendar odvisno od žice, ki se lahko razširi.

11. korak: Vklopite ga in preberite prve podatke

Na koncu se prepričajte, da je stikalo obrnjeno, da povežete nožici D0 in RST in vstavite baterijo.

namestite pokrov in privijte 6 vijakov, da ga držite na svojem mestu (ali pa se pokrov ne drži le s trenjem).

Naprava bi morala takoj prebrati odčitke, zaspati za nastavljen čas in nato vzeti drugo.

Zdaj, ko ga zaženete, lahko nastavite grafikon v Blynku, nastavite obvestilo v HomeAssistantu ali katero koli drugo vrsto možnosti za sledenje vlage in ohranjanje rastlin pri življenju.

12. korak: Naslednje ponovitve

V prihodnosti bom verjetno posodobil programsko opremo MQTT, ki bo povedala več kot le surovo branje. Eden od blynk zatičev objavlja interpretacijo, zato bi to vsaj želel dodati v MQTT. Vključiti moram tudi zadnjo

Načrtujem tudi, da na stran z nastavitvami dodam obseg branja ali zgradim način umerjanja. Zamisel bi bila, da uporabite konfiguracijsko stran, da jo preklopite v način umerjanja. Nato je potrebno kar nekaj odčitkov v precej hitrem zaporedju, pri čemer je najvišja vrednost "suha", najnižja pa "mokra".

Prav tako mislim, da lahko napravo zmanjšam z manjšo baterijo ali zlaganjem nekaterih delov. Na modelu je vedno treba delati.

Poleg Wemos D1 Mini so na voljo še druge plošče, ki imajo vgrajeno držalo za baterijo in/ali polnilnik. Njihova uporaba bi lahko prihranila nekaj prostora in mi preprečila, da bi ohišje pozneje odprl.