SPREMLJAJTE VAŠ VRT: 16 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Spremljajte svoj vrt od kjer koli, uporabite lokalni zaslon za lokalno spremljanje stanja tal ali uporabite Mobile za daljinsko spremljanje. Vezje uporablja senzor vlage v tleh skupaj s temperaturo in vlažnostjo za ozaveščanje o okoljskih razmerah v tleh.

1. korak: Komponente:

1. Arduino uno
2. Nodemcu
3. Senzor temperature in vlažnosti DHT 11
4. Senzor vlažnosti tal - FC28
5. Baterija 10000mah (za napajanje arduino in nodemcu)
6. Nokia LCD 5110
7. Resitor (5 x 10 k, 1 x 330 ohmov)
8. Potenciometer Rotacijski tip (za nastavitev svetlosti LCD-ja) 0-100K
9. Mostične žice
10. Ogledna plošča

2. korak: OSNOVNI SENZOR: Vlažnost tal FC 28

Za merjenje vlage uporabljamo senzor vlažnosti tal FC 28, katerega osnovno načelo je naslednje:-

Specifikacije senzorja vlažnosti tal FC-28 so naslednje: Vhodna napetost: 3,3-5V

Izhodna napetost: 0 - 4.2V

Vhodni tok: 35mA

Izhodni signal: analogni in digitalni

Senzor vlažnosti tal FC-28 ima štiri zatiče: VCC: Moč

A0: Analogni izhod

D0: Digitalni izhod

GND: Ozemljitev

Analogni način Za povezavo senzorja v analognem načinu bomo morali uporabiti analogni izhod senzorja. Ko vzamemo analogni izhod iz senzorja vlažnosti tal FC-28, nam senzor da vrednost od 0 do 1023. Vlažnost se meri v odstotkih, zato bomo te vrednosti preslikali od 0 do 100 in nato te vrednosti prikazali na serijski monitor. Nastavite lahko različne razpone vrednosti vlage in glede na to vklopite ali izklopite vodno črpalko.

Modul vsebuje tudi potenciometer, ki nastavi vrednost praga. To mejno vrednost bo primerjal primerjalnik LM393. Izhodna LED -lučka bo zasvetila in dol glede na to mejno vrednost.

Koda za vmesnik s senzorjem vlažnosti tal se obravnava v nadaljnjih korakih

3. korak: Razumevanje MQTT: za objavljanje podatkov na daljavo

Preden nadaljujemo, pojdimo najprej na daljinsko objavljanje podatkov za IOT

MQTT pomeni MQ Telemetry Transport. To je izredno preprost in lahek protokol za pošiljanje sporočil za objavo/naročnino, zasnovan za omejene naprave in nizko pasovno širino, visoke zamude ali nezanesljiva omrežja. Načela oblikovanja so čim manjša pasovna širina omrežja in potrebe po virih naprav, hkrati pa poskušati zagotoviti zanesljivost in določeno stopnjo zagotovila dostave. Iz teh načel se je izkazalo, da je protokol idealen tudi za nastajajoči svet povezanih naprav "med stroji" (M2M) ali "internet stvari" in za mobilne aplikacije, pri katerih sta pasovna širina in moč baterije na prvem mestu.

Vir:

MQTT [1] (MQ Telemetry Transport ali Message Queuing Telemetry Transport) je standard ISO (ISO/IEC PRF 20922) [2] protokol sporočil, ki temelji na objavi in naročnini. Deluje na vrhu protokola TCP/IP. Zasnovan je za povezave z oddaljenimi lokacijami, kjer je potreben "majhen odtis kode" ali pa je pasovna širina omrežja omejena.

Vir:

4. korak: MQTT: Nastavitev računa posrednika MQTT

Obstajajo različni posredniški računi MQTT, za to vadnico sem uporabil cloudmqtt (https://www.cloudmqtt.com/)

CloudMQTT so upravljani strežniki Mosquitto v oblaku. Mosquitto izvaja protokol MQ Telemetry Transport MQTT, ki ponuja lahke metode izvajanja sporočil z uporabo modela čakalnih vrst za objavo/naročnino.

Za nastavitev računa cloudmqtt kot posrednika je treba izvesti naslednje korake

• Ustvarite račun in se prijavite na nadzorno ploščo
• pritisnite Ustvari+, da ustvarite nov primerek
• Za začetek se moramo prijaviti za paket strank, lahko brezplačno preizkusimo CloudMQTT z načrtom CuteCat.
• Po ustvarjanju "primerka" je naslednji korak ustvarjanje uporabnika in nadaljnje dodeljevanje dovoljenja uporabniku za dostop do sporočil (prek pravil ACL)

Celoten vodnik za nastavitev posredniškega računa MQTT v cloudmqtt je dostopen po naslednji povezavi: -

Vsi zgornji koraki so podani eden za drugim na naslednjih diapozitivih

5. korak: MQTT: Ustvarjanje primerka

Ustvaril sem primerek z imenom "myIOT"

načrt: Simpatičen načrt

6. korak: MQTT: Podatki o primerku

Primerek je takoj pripravljen po prijavi, podrobnosti o primerku, na primer podatke o povezavi, pa si lahko ogledate na strani s podrobnostmi. Od tam lahko dostopate tudi do vmesnika za upravljanje. Včasih morate uporabiti določen URL povezave

7. korak: MQTT: Dodajanje uporabnika

Ustvarite uporabnika z imenom “nodemcu_12” in podajte geslo

8. korak: MQTT: Dodelitev pravila ACL

Po ustvarjanju novega uporabnika (nodemcu_12) shranite novega uporabnika, zdaj bo novemu uporabniku zagotovljen dodaten ACL. Na priloženi sliki je razvidno, da sem uporabniku omogočil dostop za branje in pisanje.

Opomba: Temo je treba dodati, kot je prikazano v formatu (to je potrebno za branje in pisanje iz vozlišča v odjemalca MQTT)

9. korak: Nodemcu: Konfiguriranje

V tem projektu sem uporabil nodemcu iz podjetja Knewron Technologies, več informacij lahko dobite na naslednji povezavi: -(https://www.dropbox.com/s/73qbh1jfdgkauii/smartWiFi%20Development%20Module%20-%20User% 20Vodič.pdf? Dl = 0)

Morda je razvidno, da je NodeMCU vdelana programska oprema, ki temelji na eLua za ESP8266 WiFi SOC podjetja Espressif. Nodemcu iz knowrona je vnaprej naložen z vdelano programsko opremo, zato moramo samo naložiti programsko opremo aplikacije, in sicer: -

• init.lua
• setup.lua
• config.lua
• app.lua

Vse zgornje skripte lua lahko prenesete iz Github -a po povezavi: Prenesite iz Github -a

Iz zgornjih lua skriptov spremenite skripte config.lua z imenom gostitelja MQTT, geslom, wifi ssid itd.

Za prenos zgornjih skriptov v nodemcu moramo uporabiti orodja, kot je "ESPlorer", za več informacij glejte dokumente:

Delo z ESPlorer je opisano v naslednjem koraku

10. korak: Nodemcu: Nalaganje skriptov Lua v Nodemcu z ESPlorer_1

• Kliknite gumb Osveži
• Izberite vrata COM (komunikacija) in hitrost prenosa podatkov (običajno se uporablja 9600)
• Kliknite Odpri

11. korak: Nodemcu: Nalaganje skriptov Lua v Nodemcu z ESPlorer_II

12. korak: Nodemcu: Nalaganje skriptov Lua v Nodemcu z ESPlorer_III

Gumb za shranjevanje in prevajanje bi poslal vse štiri skripte lua v nodemcu, potem ko je ta nodemcu pripravljen za pogovor z našim arduinom.

Zbiranje podatkov o ID -ju CHIP:

Vsak nodemcu ima ID čipa (verjetno nekaj št.), Ki je potreben za objavo sporočila posredniku MQTT, če želite vedeti o ID -ju čipa, kliknite gumb ID čipa v "ESPlorer"

13. korak: Nodemcu: Konfiguriranje Arduina za pogovor z Nodemcu

Spodnja koda določa vlago, temperaturo in vlažnost tal ter nadalje prikazuje podatke na nokia LCD 5110 in serijsko.

Koda Arduino

Nato povežite Arduino RX --- Nodemcu TX

Arduino TX --- Nodemcu RX

Zgornja koda vključuje tudi načine za uporabo softserial knjižnice, s katero lahko zatiči DO delujejo tudi kot serijski zatiči, za priključitev na serijska vrata nodemcu sem uporabil zatiče RX/TX.

Pozor: Ker nodemcu deluje s 3,3 V, je priporočljivo uporabiti menjalnik nivojev, vendar sem se povezal neposredno brez prestavljanja nivojev in zmogljivost se zdi ravno primerna za zgornjo uporabo.

14. korak: Nodemcu: Nastavitev odjemalca MQTT v sistemu Android

Zadnji korak za ogled informacij na mobilnem telefonu s odjemalcem android:-

Obstaja veliko aplikacij za Android MQTT, jaz sem uporabil tistega iz google playa z naslednjo povezavo:

.https://play.google.com/store/apps/details?

Konfiguracija aplikacije za Android je precej preprosta in konfigurirati je treba naslednje

• Naslov gostitelja MQTT skupaj s vrati št
• Uporabniško ime in naslov MQTT
• Naslov vozlišča posrednika MQTT

Ko dodate zgornje podrobnosti, povežite aplikacijo, če je aplikacija povezana z posrednikom MQTT, se vsi podatki o stanju vhodov / serijski komunikaciji iz arduina prikažejo kot dnevnik.

15. korak: Dodatni koraki: Delo z Nokijo LCD 5110

Sledi konfiguracija nožic za LCD 5110

1) RST - ponastavi

2) CE - Omogočanje čipa

3) D/C - Izbira podatkov/ukazov

4) DIN - serijski vhod

5) CLK - Ura za uro

6) VCC - 3,3 V

7) LIGHT - Nadzor osvetlitve ozadja

8) GND - Ozemljitev

Kot je prikazano zgoraj, priključite arduino na LCD 5110 v zgornjem vrstnem redu z 1-10 K uporom vmes.

Spodaj so povezave pin -pin za LCD 5110 do Arduino uno

• CLK - Arduino digitalni pin 3
• DIN - Arduino digitalni pin 4
• D/C - Arduino digitalni pin 5
• RST - Arduino digitalni pin 6
• CE - Arduino digitalni pin 7

Nadaljnji "BL" pin LCD 5110 lahko uporabite skupaj s potenciometrom (0-100K) za nadzor svetlosti LCD-ja

Knjižnica, uporabljena za zgornjo kodo, je: - Prenesite PCD8544 s spodnje povezave

Integracijo DHT11, senzorja temperature in vlažnosti z arduinom lahko preverite na naslednji povezavi DHT11.

Korak 16: Končna sestava

Zadnji korak je, da vse zgoraj našteto sestavite v škatlo, za napajanje sem uporabil 10000mah powerbank za napajanje tako Arduina kot Nodemcuja.

Po želji lahko dolgo uporabljamo tudi polnilnik v stenski vtičnici.