Monitor temperature i vlage: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

Postoje dva sigurna načina za brzo gašenje biljaka. Prvi način je ispeći ih ili smrznuti do krajnjih temperatura. Alternativno, premalo ili prekomjerno zalijevanje uzrokovat će da uvenu ili istrunu korijenje. Naravno, postoje i drugi načini zanemarivanja biljke, poput pogrešnog hranjenja ili osvjetljenja, no obično je potrebno nekoliko dana ili tjedana da imaju veliki učinak.

Iako imam automatski sustav zalijevanja, osjetio sam potrebu za potpuno neovisnim sustavom za praćenje temperature i vlage u slučaju velikog kvara s navodnjavanjem. Odgovor je bio pratiti temperaturu i sadržaj vlage u tlu pomoću ESP32 modula i objavljivati rezultate na internetu. Volim gledati podatke kao grafikone i grafikone pa se očitanja obrađuju na ThingSpeaku kako bi se pronašli trendovi. Međutim, na internetu postoje mnoge druge IoT usluge koje će slati e -poštu ili poruke kada se aktiviraju. Ovaj Instructable opisuje kako izgraditi samostalni zapisnik podataka o temperaturi i vlažnosti. Sveprisutni DS18B20 koristi se za mjerenje temperature u području uzgoja. Tenziometar „uradi sam“prati koliko je vode dostupno biljkama u mediju za uzgoj. Nakon što ESP32 prikupi podatke s ovih senzora, oni se šalju na internet putem WiFi -a za postavljanje na ThingSpeak.

Pribor

Dijelovi koji se koriste za ovaj monitor dostupni su na Ebayu ili Amazonu. Digitalni barometarski senzorski tlak Modul osjetnika tlaka Regulator razine tekućine Voda DS18B20 Vodootporna osjetnica temperatureTropf Blumat Keramička sonda ESP32 Razvojna ploča 5k 5-12V napajanje Amortirana plastična cijev za postavljanje tenziometra i senzora Montažna kutija i ožičenje

Korak 1: Mjerenje temperature

Vodootporna verzija DS18B20 koristi se za mjerenje temperature. Podaci se šalju na i s uređaja putem 1-Wire sučelja tako da samo jedna žica mora biti spojena na ESP32. Svaki DS18B20 sadrži jedinstveni serijski broj tako da se nekoliko DS18B20 može spojiti na istu žicu i čitati odvojeno ako to želite. Arduino knjižnice i upute dostupne su na internetu za rukovanje sučeljem DS18B20 i 1-Wire što uvelike pojednostavljuje čitanje podataka Skica.

Korak 2: Konstrukcija tenziometra

Tenziometar je keramička čaša napunjena vodom u bliskom kontaktu s medijima za uzgoj. U suhim uvjetima voda će se kretati kroz keramiku sve dok se u šalici ne nakupi dovoljno vakuuma da zaustavi daljnje kretanje. Tlak u keramičkoj čaši daje izvrsnu indikaciju o tome koliko je vode na raspolaganju biljkama. Keramička sonda Tropf Blumat može se hakirati kako bi se napravio "napravi sam" tenziometar odsijecanjem gornjeg dijela sonde kao što je prikazano na slici. U cijevi je napravljena mala rupa i 4 inča prozirne plastične cijevi utisnuta na cijev. Zagrijavanje cijevi u vrućoj vodi omekšat će plastiku i olakšati rad. Ostaje samo namočiti i napuniti sondu prokuhanom vodom, gurnuti sondu u tlo i izmjeriti tlak. Na internetu postoji mnogo informacija o korištenju tenziometara. Glavni problem je u tome da sve ne curi. Svako lagano propuštanje zraka smanjuje protutlak i voda će curiti kroz keramičku čašu. Razina vode u plastičnoj cijevi trebala bi biti otprilike jedan centimetar od vrha i po potrebi se treba nadopuniti vodom. Dobar sustav bez propuštanja morat će se nadopunjavati samo svaki mjesec.

Korak 3: Senzor pritiska

Za mjerenje tenziometarskog tlaka koristi se digitalna ploča s senzorom barometarskog senzora za kontrolu razine tekuće vode, široko dostupna na eBayu. Modul senzora tlaka sastoji se od mjerača naprezanja spojenog na pojačalo HX710b s 24 -bitnim D/A pretvaračem. Nažalost, za HX710b ne postoji namjenska Arduino knjižnica, ali čini se da knjižnica HX711 radi dobro bez problema. Knjižnica HX711 će ispisati 24 -bitni broj proporcionalan tlaku izmjerenom senzorom. Primjećujući izlaz na nuli i poznati tlak, senzor se može kalibrirati kako bi pružio jedinice pritiska prilagođene korisniku. Od vitalne je važnosti da svi radovi na cijevima i spojevi ne propuštaju. Svaki gubitak tlaka dovodi do istjecanja vode iz keramičke čaše, a tenziometru će trebati često dolijevanje. Propusni sustav će raditi tjednima prije nego što mu zatreba više vode u tenziometru. Ako ustanovite da razina vode pada satima, a ne tjednima ili mjesecima, razmislite o upotrebi kopči za cijevi na spojevima cijevi.

Korak 4: Kalibracija senzora tlaka

Knjižnica HX711 daje 24 -bitni broj prema tlaku izmjerenom senzorom. Ovo očitanje potrebno je pretvoriti u poznatije jedinice tlaka poput psi, kPa ili milibara. U ovom su instrumentabilni milibari odabrani kao radne jedinice, ali se izlaz može lako prilagoditi drugim mjerenjima. Na Arduino skici postoji linija za slanje sirovog očitanja tlaka serijskom monitoru tako da se može koristiti u svrhe kalibracije. Poznate razine tlaka mogu se stvoriti bilježenjem tlaka potrebnog za podršku stupca vode. Svaki centimetar podržane vode stvorit će tlak od 2,5 mb. Postavljanje je prikazano na dijagramu, očitanja se uzimaju pri nultom tlaku i maksimalnom tlaku sa serijskog monitora. Neki će ljudi htjeti uzeti srednja očitanja, linije koje najbolje odgovaraju i sve te gufove, ali mjerač je prilično linearan i kalibracija u 2 točke je dovoljno dobra! Moguće je odrediti pomak i faktor skale iz dva mjerenja tlaka i bljeskati ESP32 u jednoj sesiji. Međutim, potpuno sam se zbunio s aritmetikom negativnih brojeva! Oduzimanje ili dijeljenje dva negativna broja me oduševilo?. Uzeo sam jednostavan način i prvo ispravio pomak i sredio faktor skaliranja kao zaseban zadatak. Prije svega sirovi izlaz iz senzora mjeri se bez ikakvog spoja na senzor. Taj se broj oduzima od očitanja sirovog izlaza kako bi se dobila nulta referenca bez primijenjenog tlaka. Nakon bljeskanja ESP32 s ovom korekcijom pomaka, sljedeći je korak podešavanje faktora skaliranja za davanje ispravnih jedinica tlaka. Na senzor se primjenjuje poznati pritisak pomoću vodenog stupa poznate visine. ESP32 tada treperi s odgovarajućim faktorom skaliranja kako bi se postigao tlak u željenim jedinicama.

Korak 5: Ožičenje

U divljini postoji nekoliko verzija razvojne ploče ESP32. Za ovaj Instructable korištena je verzija s 30 pinova, ali nema razloga zašto druge inačice ne bi radile. Osim dva senzora, jedina druga komponenta je 5k pull-up otpornik za sabirnicu DS18B20. Umjesto korištenja push on konektora, svi su spojevi lemljeni radi bolje pouzdanosti. Razvojna ploča ESP32 imala je ugrađeni regulator napona tako da se moglo koristiti napajanje do 12 V. Alternativno, jedinica se može napajati putem USB utičnice.

Korak 6: Arduino skica

Arduino skica za nadzor temperature i vlage prilično je konvencionalna. Prije svega knjižnice se instaliraju i pokreću. Zatim se postavlja WiFi veza spremna za slanje podataka na ThingSpeak i očitavanje senzora. Očitavanja tlaka pretvaraju se u milibare prije nego što se pošalju u ThingSpeak s očitanjima temperature.

Korak 7: Instalacija

ESP32 je montiran u malu plastičnu kutiju radi zaštite. Za napajanje modula može se koristiti USB napajanje i kabel, ili će se alternativno regulator ugraditi s 5-12V DC napajanjem. Lekcija naučena na teži način s ESP32 je da je unutarnja antena prilično usmjerena. Otvoreni kraj uzorka antene trebao bi biti usmjeren prema usmjerivaču. U praksi to znači da bi modul obično trebao biti postavljen okomito s antenom prema gore i usmjeren prema usmjerivaču. Sada se možete prijaviti u ThingSpeak i provjeriti da vaše biljke nisu pečene, smrznute ili isušene!

ADDENDUMI su pokušali na mnogo načina u odlučivanju kada zalijevati biljke. To uključuje blokove od gipsa, sonde za otpor, evapotranspiraciju, promjene kapaciteta i čak vaganje komposta. Moj zaključak je da je tenziometar najbolji senzor jer oponaša način na koji biljke izvlače vodu kroz korijenje. Komentirajte ili pošaljite poruku ako mislite o ovoj temi …