SENSOR D'HUMITAT DEL S SOL WiFi ESP32: 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Fallen els sensors d’humitat del sòl barats que envien un senyal elèctric a través del sòl per mesurar la resistència del sòl. L’electròlisi fa que aquests sensors no tinguin cap ús pràctic. Vegeu més informació sobre l'electròlisi aquí. El sensor utilitzat en aquest projecte és un sensor capacitiu i cap metall conductor està en contacte amb el sòl humit.

Després de carregar el microprogramari (Arduino sketch), el sensor crearà un servidor web en si mateix i iniciarà sessió al vostre encaminador WiFi. Ara podeu accedir al costat web des del sensor ESP32. No s’envien dades al núvol.

Us pot ajudar una mica de familiaritat amb la programació Arduino, les habilitats de soldadura i HTML, etc. Si creeu aquest projecte, pengeu fotos a través de l'enllaç de càrrega següent. Gaudeix del pirateig.

Aquest sensor pot llegir:

1. Humitat del sòl (el meu codi calcularà el contingut gravimètric d’aigua del sòl)
2. Temperatura de l’aire i humitat relativa

Subministraments

1. Wemos® Higrow ESP32 WiFi + bateria bluetooth + mòdul de sensor de temperatura i humitat del sòl DHT11

2. Per al registre de dades (optianal)

   • un mòdul de targeta Micro SD.
   • Taula de pa i OR
   • Soldador, pasta de soldar.
   • Sis cables de pont femení a masculí.

Pas 1: INSTAL·LEU I CONFIGUREU L'IDE ARDUINO AL PC / MAC

Aquest procediment de configuració hauria de funcionar en un sistema Windows PC, MAC i LINUX (x86). Malauradament, per als usuaris de Raspberry PI, les biblioteques LINUX (ARM) per a la placa ESP32 encara no estan disponibles (tot i que hi ha hagut persones intel·ligents que les han compilat de font).

1. Descarregueu i instal·leu l'IDE Arduino
2. Al menú Preferències, afegiu https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json a l'URL del gestor de taules addicionals.
3. Instal·leu les biblioteques ESP32 des d'Eines> Tauler> Administrador de plaques. Cerqueu esp32 mitjançant sistemes espressif
4. Seleccioneu el tauler al menú: Eines> Tauler> Bateria WiFi i Bluetooth "WeMos"

5. Instal·leu les biblioteques DHT11 necessàries a Eines> Gestiona les biblioteques …

   1. Heu d’instal·lar la biblioteca de sensors DHT per la versió 1.3.7 d’Adafruit (o més tard?)
   2. Heu d’instal·lar Adafruit Unified Sensor by Adafruit versió 1.0.3

Pas 2: ADJUNTEU LA TARGETA MICRO SD PER REGISTRE (OPCIONAL)

Si necessiteu registrar les vostres dades, poseu un mòdul de targeta Micro SD Pololu. Altres targetes SD poden tenir diferents cables i codis.

Pas 3: DESCARREGUEU EL BOSQUET ARDUINO

1. Baixeu-vos l'esbós arduino corresponent de GitHub i obriu-lo.

   1. S'ha d'utilitzar Esp32_SoilMoisture_WebServer.ino si no hi ha cap mòdul de targeta micro SD connectat.
   2. Esp32_SoilMoisture_WebServer_DataLog.ino requereix una targeta micro SD i continua l'accés a Internet al servidor NTP. Aquesta opció té un temps molt precís, però utilitza grans quantitats de corrent i pot esgotar la bateria.
   3. Esp32_SoilMoisture_WebServer_DataLog_Int_RTC.ino requereix una targeta micro SD i accés a Internet al servidor NTP després del restabliment. Utilitza el RTC intern de l’ESP32 per actualitzar la data / hora rebuda en el reinici del servidor NTP. Aquesta és la solució més eficient en termes d’energia, però és possible que el temps no sigui tan precís.
2. Editeu el SSID i la contrasenya del router a l'esbós.
3. Compileu l’esbós mentre premeu el botó d’arrencada.
4. Si la compilació funciona correctament, premeu el botó EN i engegueu immediatament el monitor sèrie Arduino (velocitat de transmissió 115200)
5. Espereu a que el LED blau s'encengui i s'apagui
6. Obteniu l'adreça IP impresa al monitor sèrie, introduïu-la al navegador. Ara veureu la pàgina web de dades del sensor.
7. Si heu afegit el lector de targetes micro SD i heu compilat un dels esbossos d’arduino aplicables, podeu accedir a les vostres dades a /datalog.txt de la vostra targeta micro SD.

Pas 4: CALIBRACIÓ DEL CONTINGUT D'AIGUA GRAVIMÈTRICA

Com he d’interpretar la lectura d’humitat del sòl de GPIO 32?

Un mètode és calcular el contingut gravimètric d’aigua del sòl. Es calcula com:

(Massa d'aigua a la mostra del sòl) / (Massa del sòl sec a la mostra)

He recollit terra seca del meu jardí (és Limpopo, Sud-àfrica, mes d’agost i la terra és seca, molt seca). Podeu assecar la terra al forn.

1. Pesa la terra seca
2. aboqueu el sòl sec en un recipient, introduïu el sensor al sòl i feu una lectura del sensor en brut (utilitzeu la interfície web). Anoteu la massa d'aigua (= 0 en aquesta etapa) i la lectura del sensor.
3. Traieu el sensor, afegiu 10 ml (gram) d’aigua, barregeu el sòl i l’aigua correctament i anoteu la massa d’aigua (= 10 en aquesta etapa) i el valor del sensor.
4. Seguiu amb aquest procés fins on vulgueu o fins que afegir aigua ja no influeixi en la lectura del sensor.
5. Els meus resultats es troben al full Excel adjunt. GWC es calcula com a gwc = exp (-0,0015 * SensorValue + 0,7072)

Pas 5: desenvolupaments futurs

1. Connecteu un RTC extern (rellotge en temps real). Actualment, NTP (Network Time Protocol) s’utilitza per obtenir el temps per al registre de dades. Això requereix Wi-Fi i és actual
2. Afegiu botons per iniciar i aturar el servidor web i WiFi per estalviar ús de la bateria.
3. Afegiu un mòdul GPRS i desactiveu el WiFi. Això estalviarà energia.