Senzor teploty a vlhkosti pôdy LORA: 6 krokov

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-23 15:05

Pri príprave vlastnej skleníka robím niekoľko senzorov, ktoré monitorujú prostredie skleníka. Tento senzor môžete použiť aj vonku. Použitie teploty vo vnútri alebo mimo skleníka v kombinácii s teplotou zeme a úrovňou vlhkosti je zaujímavé, keď viete, kedy zasadiť zeleninu. Vybral som si kapacitný snímač vlhkosti, pretože tento druh senzora vo vode nekoroduje.

V tomto návode vytvoríme uzol LORA, ktorý odosiela nasledujúce údaje:

• vlhkosť pôdy
• teplota pôdy

Pre úplnosť tohto pokynu tiež uverejním kód bez tranceiveru LORA, ale namiesto toho budem sériovo odosielať údaje o vlhkosti pôdy a teplote pôdy. Teplota vzduchu a vlhkosť vzduchu sa budú merať s iným uzlom, pretože nechcem vyšší frekvencia meraní, aby ste mali viac údajov. Tento senzor môžete použiť spolu so serverovým uzlom v tomto návode. Prečítajte si najskôr tento návod, aby ste vedeli, aký tranceiver zvoliť, a aby serverový uzol prijímal údaje.

Krok 1: Potrebné diely

Sensornode:

• Vodotesný snímač teploty (ds18B20)
• kapacitný snímač vlhkosti
• arduino pro mini 3,3 V 8 MHz
• esp breakout
• rfm95
• drôt pre anténu a pripojenia (používam 0,8 mm drôt s plným jadrom)
• prepojovacie káble medzi mužmi a mužmi
• prepojovacie káble medzi ženami a ženami
• svorkovnica
• špendlíkové hlavičky
• breadboard

• CP2102 usb na TTL

Náradie:

• spájkovačka
• bočná fréza
• odizolovač drôtov
• presný skrutkovač
• spájkovací cín
• pravítko na meranie antény
• odspájkovacie čerpadlo (ak robíte chyby ako ja)

Krok 2: Výroba antény

Na anténu používam zostávajúci kábel zo zbernicového kábla 2x2x0,8 mm alebo 2x2 20awg. V sieti vecí si môžete vybrať frekvenčné pásmo tranceivera a antény podľa krajín. Toto sú dĺžky pre frekvencie:

• 868 MHz 3,25 palca alebo 8,2 cm (toto používam)
• 915 MHz 3 palce alebo 7,8 cm
• 433 MHz 3 palce alebo 16,5 cm

Krok 3: Spájkovanie štítu Esp

• Odstráňte odpory štítu esp (pozri R1 až R3 v červenom poli)
• Pripájajte čip rfm95 na štít esp.
• Pripájajte kolíkové kontakty k štítu esp
• Pripájajte anténu na štít ESP. Nepoužívajte bez antény, môžete poškodiť štít.
• Ak nie sú pinheadery spájkované na arduino spájke aj tieto

Krok 4: Kódovanie

Viem, že môžem použiť DTR na automatické resetovanie arduina, ale v mojom prípade som mal chyby pri odosielaní kódu. Preto som v tomto návode použil aj manuálny reset, takže ak máte rovnaký problém, môžete ho vyriešiť manuálnym resetom.

• Pripojte arduino k CP2102 nasledovne:

  • CP2102 txd -> Arduino pro mini rx
  • CP2102 rxd -> Arduino pro mini tx
  • CP2102 gnd -> Arduino pro mini gnd
  • CP2102 3.3 -> Arduino pro mini vcc
• Otvorte schému v arduino ide
• Vyberte dosku arduino pro mini
• Pod procesorom vyberte atmega 328p 3,3 V 8 MHz
• Vyberte svoj port
• Kliknite na tlačidlo nahrávania
• Kým sa kód kompiluje v okamihu, keď vidíte prenosovú rýchlosť (pozri obrázok), stlačte tlačidlo reset na arduino pro mini (cp2102 neresetuje dosku) a počas programovania určite zatvorte aj svoj sériový monitor.

Súbor Agriculturesensor je kód bez tranceiveru LORA. Týmto spôsobom môžete začať svoj vlastný projekt začínajúci od tohto súboru a môžete lepšie porozumieť tomu, ako kód funguje. Ak potrebujete presnejšie údaje, musíte namapovať hodnoty senzora vlhkosti, keď nie je vo vode a keď je vo vode. (Minimálna a maximálna hodnota) Namapoval som hodnoty medzi 400 a 880. Nenamáčajte senzor do vody nad čiara. To zničí váš senzor. Neskôr vám ukážem, ako vodotesne uložiť tento senzor.

Hodnoty teploty sú v stupňoch Celzia.

Posledná poznámka: Keď otvoríte sériový monitor servera (posledný obrázok), uvidíte, že údaje sa odosielajú s dvojbodkou medzi údajmi. To je dôvod, prečo môžeme všetko poslať do serverového uzla v jednom pakete. V neskoršom pokyne urobím ďalší serverový uzol, kde sa tieto údaje spracúvajú.

Krok 5: Zapojenie

Na obrázku vyššie vidíte, ako všetko prepojiť. Rezistor je odpor 4,7 kohmu používaný ako pullup. V schéme používam ďalší tranceiver LORA a ďalší snímač pôdnej vlhkosti, ale zapojenie zostáva rovnaké. Priložil som niekoľko podrobných obrázkov pre prípad, že prvý nie je jasný.

Krok 6: Záver

Tento návod vám umožňuje zmerať teplotu a vlhkosť pôdy. V budúcich pokynoch použijeme tieto údaje na spustenie solenoidu na zavlažovanie vašich rastlín a taktiež ich použijeme v nadchádzajúcom projekte na navrhnutie výsadby určitej zeleniny, ak sú splnené určité podmienky. Tiež použijeme tento návod na ďalší projekt, kde všetko vodotesíme a vyrobím dosku plošných spojov, na ktorú môžete všetko namontovať.