MONITORA EL TEU JARDÍ: 16 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Superviseu el vostre jardí des de qualsevol lloc, utilitzeu una pantalla local per controlar les condicions del sòl localment o utilitzeu Mobile per controlar des del control remot. El circuit utilitza un sensor d'humitat del sòl, juntament amb la temperatura i la humitat, per donar a conèixer les condicions ambientals del sòl.

Pas 1: components:

1. Arduino uno
2. Nodemcu
3. Sensor de temperatura i humitat DHT 11
4. Sensor d'humitat del sòl - FC28
5. Banc de bateries 10000 mah (per a l'alimentació d'arduino i nodemcu)
6. Nokia LCD 5110
7. Resitor (5 x 10k, 1 x 330ohms)
8. Potenciòmetre tipus rotatiu (per ajustar la brillantor del LCD) 0-100K
9. Filferros de pont
10. Taula de pa

Pas 2: SENSOR BÀSIC: Humitat del sòl FC 28

Per mesurar la humitat, fem servir el sensor d’humitat FC 28 del sòl, el principi bàsic del qual és el següent: -

Les especificacions del sensor d’humitat del sòl FC-28 són les següents: Voltatge d’entrada: 3,3 - 5V

Voltatge de sortida: 0 - 4.2V

Corrent d'entrada: 35 mA

Senyal de sortida: tant analògic com digital

El sensor d’humitat del sòl FC-28 té quatre pins: VCC: alimentació

A0: Sortida analògica

D0: Sortida digital

GND: terra

Mode analògic Per connectar el sensor en mode analògic, haurem d’utilitzar la sortida analògica del sensor. Quan es pren la sortida analògica del sensor d’humitat del sòl FC-28, el sensor ens dóna un valor de 0 a 1023. La humitat es mesura en percentatge, de manera que assignarem aquests valors de 0 a 100 i, a continuació, mostrarem aquests valors a el monitor sèrie. Podeu configurar diferents intervals de valors d’humitat i activar o desactivar la bomba d’aigua segons la mateixa.

El mòdul també conté un potenciòmetre que establirà el valor llindar. Aquest valor llindar serà comparat pel comparador LM393. El LED de sortida s’encendrà cap amunt i cap avall segons aquest valor llindar.

El codi d'interfície amb el sensor d'humitat del sòl es pren en altres passos

Pas 3: Descripció del MQTT: per a la publicació remota de dades

Abans de començar, anem a revisar la publicació remota de dades per a IOT

MQTT significa MQ Telemetry Transport. És un protocol de missatgeria de publicació / subscripció, extremadament senzill i lleuger, dissenyat per a dispositius restringits i xarxes de poca amplada de banda, alta latència o poc fiables. Els principis de disseny són minimitzar l’amplada de banda de xarxa i els requisits de recursos de dispositius, alhora que s’intenta garantir la fiabilitat i un cert grau de garantia del lliurament. Aquests principis també fan que el protocol sigui ideal per al món emergent “màquina a màquina” (M2M) o “Internet de les coses” de dispositius connectats, i per a aplicacions mòbils on l’amplada de banda i l’alimentació de la bateria són excel·lents.

Font:

MQTT [1] (MQ Telemetry Transport o Message Queueing Telemetry Transport) és una norma ISO (ISO / IEC PRF 20922) [2] protocol de missatgeria basat en publicació-subscripció. Funciona a sobre del protocol TCP / IP. Està dissenyat per a connexions amb ubicacions remotes on es requereix una petita petjada de codi o l’amplada de banda de la xarxa és limitada.

Font:

Pas 4: MQTT: configuració del compte de corredor MQTT

Hi ha diversos comptes de corredor MQTT, per a aquest tutorial he utilitzat cloudmqtt (https://www.cloudmqtt.com/)

CloudMQTT són servidors Mosquitto gestionats al núvol. Mosquitto implementa el protocol MQ Telemetry Transport, MQTT, que proporciona mètodes lleugers per dur a terme missatges mitjançant un model de cua de missatges de publicació / subscripció.

Cal fer els passos següents per configurar el compte cloudmqtt com a broker

• Creeu un compte i inicieu la sessió al tauler de control
• premeu Crea + per crear una nova instància
• Per començar, hem de registrar-nos a un pla de client, podem provar CloudMQTT de forma gratuïta amb el pla CuteCat.
• Després de crear "instància", el següent pas és crear l'usuari i assignar-li permís per accedir als missatges (mitjançant regles ACL)

Podeu accedir a la guia completa per configurar el compte d’agent MQTT a cloudmqtt seguint l’enllaç: -

Tots els passos anteriors es col·loquen un per un a les següents diapositives

Pas 5: MQTT: creació d'una instància

He creat una instància amb el nom "myIOT"

pla: Bonic pla

Pas 6: MQTT: informació de la instància

La instància es subministra immediatament després de registrar-se i podeu veure els detalls de la instància, com ara informació de connexió, a la pàgina de detalls. També podeu accedir a la interfície de gestió des d’aquí. De vegades, heu d’utilitzar un URL d’especificació de connexió

Pas 7: MQTT: afegir usuari

Creeu un usuari amb el nom "nodemcu_12" i doneu una contrasenya

Pas 8: MQTT: assignació de la regla ACL

Després de la creació d'un nou usuari (nodemcu_12), deseu el nou usuari, ara se li proporcionarà una nova ACL al nou usuari. A la imatge adjunta, es pot veure que he proporcionat accés de lectura i escriptura a l'usuari.

Tingueu en compte: el tema s'ha d'afegir tal com es mostra en format (això també és necessari per llegir i escriure des del node al client MQTT)

Pas 9: Nodemcu: configuració

En aquest projecte concret, he utilitzat nodemcu de Knewron Technologies, es pot obtenir més informació seguint l’enllaç: - (https://www.dropbox.com/s/73qbh1jfdgkauii/smartWiFi%20Development%20Module%20-%20User% 20Guida.pdf? Dl = 0)

Es pot veure que, NodeMCU és un firmware basat en eLua per al ESP8266 WiFi SOC d'Espressif. Nodemcu de Knowron està precarregat amb firmware, de manera que només hem de carregar el programari de l’aplicació:

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

Tots els scripts lua anteriors es poden descarregar des de Github seguint l'enllaç: Descarregar des de Github

A partir dels scripts lua anteriors, modifiqueu els scripts config.lua amb el nom d'amfitrió MQTT, la contrasenya, el ssid wifi, etc.

Per descarregar els scripts anteriors a nodemcu, hem d’utilitzar eines com ara "ESPlorer", consulteu els documents per obtenir més informació:

El treball amb ESPlorer es descriu al següent pas

Pas 10: Nodemcu: càrrega de scripts Lua a Nodemcu amb ESPlorer_1

• Feu clic al botó Actualitza
• Seleccioneu el port i la velocitat de transmissió COM (Comunicació) (9600 d'ús habitual)
• Feu clic a Obre

Pas 11: Nodemcu: càrrega de scripts Lua a Nodemcu amb ESPlorer_II

Pas 12: Nodemcu: càrrega de scripts Lua a Nodemcu amb ESPlorer_III

El botó Desa i compila enviaria tots els quatre scripts lua a nodemcu, després que aquest nodemcu estigui a punt per parlar amb el nostre arduino.

Recopilació de la informació de l’identificador CHIP:

Tots els nodemcu tenen un identificador de xip (probablement algun número), aquest identificador de xip també es requereix per publicar un missatge al corredor MQTT, per tal de conèixer-lo, feu clic al botó Identificador de xip a "ESPlorer"

Pas 13: Nodemcu: Configuració de l'Arduino per parlar amb Nodemcu

El codi esmentat a continuació determina la humitat, la temperatura i la humitat del sòl i, a més, mostra les dades a nokia LCD 5110 i de manera seriosa.

Codi Arduino

Que connecteu Arduino RX --- Nodemcu TX

Arduino TX --- Nodemcu RX

El codi anterior també inclou maneres d'utilitzar la biblioteca softserial, mitjançant la qual els pins DO també es poden utilitzar per treballar com a pins sèrie, he utilitzat pins RX / TX per connectar-me al port sèrie nodemcu.

Precaució: Com que nodemcu funciona amb 3,3 V, es recomana utilitzar el canvi de nivell, tot i que m'he connectat directament sense cap canvi de nivell i el rendiment sembla perfecte per a l'aplicació anterior.

Pas 14: Nodemcu: Configuració del client MQTT a Android

L'últim pas per visualitzar la informació al mòbil amb el client Android: -

Hi ha una gran varietat d'aplicacions per a Android MQTT, he utilitzat la de Google Play amb el següent enllaç:

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

La configuració de l'aplicació per a Android és bastant senzilla i cal configurar el següent

• Adreça de l'amfitrió MQTT juntament amb el port núm
• Nom d'usuari i adreça MQTT
• Adreça del node del corredor MQTT

Després d'afegir els detalls anteriors, connecteu l'aplicació, si l'aplicació està connectada a l'agent MQTT, que totes les dades de l'estat de les entrades / comunicació de sèrie d'arduino apareixen com a registre.

Pas 15: passos addicionals: treballar amb el Nokia LCD 5110

A continuació es mostra la configuració del pin del LCD 5110

1) RST: restabliment

2) CE: activació de xips

3) D / C: selecció de dades / ordres

4) DIN - Entrada de sèrie

5) CLK: entrada de rellotge

6) VCC - 3,3V

7) LLUM: control de llum de fons

8) GND - Terra

Com es mostra més amunt, connecteu arduino al LCD 5110 en l'ordre superior amb una resistència d'1-10 K entremig.

A continuació es mostren les connexions pin a pin de la pantalla LCD 5110 a Arduino uno

• CLK - Pin 3 d'Arduino Digital
• DIN - Pin digital Arduino 4
• D / C: pin digital Arduino 5
• RST: pin Arduino Digital 6
• CE - Pin digital Arduino 7

Es pot utilitzar un altre pin "BL" de la pantalla LCD 5110 juntament amb un potentímetre (0-100K) per controlar la brillantor de la pantalla LCD

La biblioteca utilitzada per al codi anterior és: - Descarregueu el PCD8544 des de l'enllaç esmentat a sota

Es pot examinar la integració de DHT11, el sensor de temperatura i humitat amb arduino des del següent enllaç DHT11.

Pas 16: el muntatge final

L'últim pas és reunir tot l'anterior en una caixa, preferentment, per a subministrament he utilitzat un banc de potència de 10000 mAh per alimentar tant l'Arduino com Nodemcu.

També podem utilitzar carregador de presa de paret de llarga durada, si es desitja.