Temperatuuri ja niiskuse monitor: 7 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Taimede kiireks tapmiseks on kaks kindlat tulekahju. Esimene võimalus on küpsetada või külmutada äärmuslike temperatuuridega surnuks. Teise võimalusena põhjustab nende alla- või üle kastmine juurte närbumist või mädanemist. Loomulikult on taimede hooletusse jätmiseks ka teisi viise, näiteks vale söötmine või valgustus, kuid tavaliselt kulub neil palju päevi või nädalaid.

Kuigi mul on automaatne kastmissüsteem, tundsin vajadust täiesti sõltumatu temperatuuri ja niiskuse jälgimissüsteemi järele, kui niisutamisel tekib suur rike. Vastuseks oli temperatuuri ja pinnase niiskusesisalduse jälgimine ESP32 mooduli abil ja tulemuste avaldamine Internetis. Mulle meeldib vaadata andmeid graafikute ja diagrammidena ning seega töödeldakse näidud suundumuste leidmiseks ThingSpeakis. Siiski on Internetis saadaval palju muid IoT -teenuseid, mis saadavad käivitamisel e -kirju või sõnumeid. Selles juhendis kirjeldatakse, kuidas luua eraldiseisev temperatuuri ja niiskuse andmekoguja. Kasvukoha temperatuuri mõõtmiseks kasutatakse kõikjal levivat DS18B20. Isetegemise tensiomeeter jälgib, kui palju vett on kasvukeskkonnas taimedele saadaval. Pärast seda, kui ESP32 on nende andurite andmed kogunud, saadetakse need WiFi kaudu Internetti ThingSpeaki postitamiseks.

Tarvikud

Selle kuvari jaoks kasutatavad osad on Ebays või Amazonis hõlpsasti saadaval. Digitaalne baromeetrilise rõhu andurimoodul Vedeliku veetaseme regulaator DS18B20 Veekindel temperatuuriandur Trof Blumat keraamiline sondESP32 arendusplaat 5k takisti

Samm: temperatuuri mõõtmine

Temperatuuri mõõtmiseks kasutatakse veekindlat DS18B20 versiooni. Teave saadetakse seadmesse ja sealt 1-juhtmelise liidese kaudu, nii et ESP32-ga tuleb ühendada ainult üks juhe. Iga DS18B20 sisaldab unikaalset seerianumbrit, nii et mitu DS18B20-d saab ühendada sama juhtmega ja soovi korral eraldi lugeda. Arduino raamatukogud ja juhised on Internetis hõlpsasti kättesaadavad DS18B20 ja 1-Wire liidese haldamiseks, mis lihtsustab oluliselt andmete lugemist visand.

2. etapp: Tensiomeetri ehitus

Tensiomeeter on veega täidetud keraamiline tass, mis on tihedas kontaktis kasvusubstraadiga. Kuivades tingimustes liigub vesi läbi keraamika, kuni tassi koguneb piisavalt vaakumit edasise liikumise peatamiseks. Rõhk keraamilises tassis annab suurepärase näite selle kohta, kui palju vett on taimedele saadaval. Tropf Blumat keraamilist sondi saab häkkida, et teha isetegutsev tensiomeeter, lõigates ära sondi ülemise osa, nagu pildil näidatud. Torusse tehakse väike auk ja torule surutakse 4 tolli läbipaistvat plasttoru. Toru soojendamine kuumas vees pehmendab plastikut ja muudab toimingu lihtsamaks. Jääb vaid leotada ja täita sond keedetud veega, suruda sond maasse ja mõõta rõhku. Tensiomeetrite kasutamise kohta on Internetis palju teavet. Põhiprobleem on hoida kõik lekked vaba. Väike õhulekke vähendab vasturõhku ja vesi imbub läbi keraamilise tassi. Veetase plasttorus peaks olema umbes tolli kaugusel ülaosast ja seda tuleks vajadusel veega täiendada. Hea lekkevaba süsteem vajab täiendamist ainult iga kuu.

Samm: rõhuandur

Tensiomeetri rõhu mõõtmiseks kasutatakse digitaalset baromeetrilise rõhu anduri moodulit vedela veetaseme kontrolleriplaat, mis on eBays laialdaselt saadaval. Rõhuanduri moodul koosneb venitusmõõturist, mis on ühendatud 24 -bitise D/A muunduriga HX710b võimendiga. Kahjuks pole HX710b jaoks saadaval spetsiaalset Arduino raamatukogu, kuid tundub, et HX711 raamatukogu töötab selle asemel probleemideta. HX711 raamatukogu väljastab 24 -bitise numbri, mis on proportsionaalne anduri mõõdetud rõhuga. Märkides väljundi nulli ja teadaoleva rõhu juures, saab andurit kalibreerida, et pakkuda kasutajasõbralikke rõhuühikuid. On äärmiselt oluline, et kõik torutööd ja ühendused oleksid lekkedeta. Mis tahes rõhulangus põhjustab vee väljumist keraamilisest tassist ja tensiomeetrit tuleb sageli täiendada. Lekkekindel süsteem töötab nädalaid, enne kui tensiomeetris on vaja rohkem vett. Kui leiate, et veetase langeb tundide, mitte nädalate või kuude asemel, kaaluge toruklambrite kasutamist toruühendustes.

4. samm: rõhuanduri kalibreerimine

HX711 raamatukogu väljastab 24 -bitise numbri vastavalt anduri mõõdetud rõhule. See näit tuleb muuta tuttavamateks rõhuühikuteks, näiteks psi, kPa või millibaar. Selles juhendis valiti tööühikuteks juhitavad millibaarid, kuid väljundit saab hõlpsasti skaleerida muude mõõtmistega. Arduino visandil on rida, mis saadab toormerõhu näidu jadamonitorile, nii et seda saab kasutada kalibreerimiseks. Tuntud rõhutasemed saab luua, registreerides veesamba toetamiseks vajaliku rõhu. Iga toetatud vee toll loob rõhu 2,5 mb. Seadistus on näidatud diagrammil, näidud võetakse nullrõhul ja jadamonitoril maksimaalsel rõhul. Mõnele inimesele võib meeldida võtta vahenäitu, kõige paremini sobivaid jooni ja kõike muud, kuid mõõtur on üsna lineaarne ja kahepunktiline kalibreerimine on piisavalt hea! Kahe rõhumõõtmise abil on võimalik välja arvutada nihke- ja skaalakoefitsient ning välgutada ESP32 ühel seansil. Siiski sattusin negatiivse arvude aritmeetikaga täiesti segadusse! Kahe negatiivse numbri lahutamine või jagamine pani mind meelest? Valisin lihtsa väljapääsu ja korrigeerisin kõigepealt nihke ja sorteerisin eraldi ülesandena skaleerimisteguri. Kõigepealt mõõdetakse anduri toorprodukti ilma anduriga ühendamata. See arv lahutatakse töötlemata väljundnäidust, et saada nullviide rakendamata rõhu korral. Pärast ESP32 vilkumist selle nihke korrigeerimisega on järgmine samm seadistada skaleerimistegur, mis annab õiged rõhuühikud. Andurile avaldatakse teadaoleva kõrgusega veesamba abil teadaolev rõhk. Seejärel vilgutatakse ESP32 sobiva skaleerimisteguriga, et saada rõhk soovitud ühikutes.

Samm: juhtmestik

ESP32 arendusplaadist on looduses mitmeid versioone. Selle juhendi jaoks kasutati 30 -pin versiooni, kuid pole põhjust, miks teised versioonid ei peaks töötama. Lisaks kahele andurile on ainsaks komponendiks 5k tõmbetakistus DS18B20 siinile. Tõukekonnektorite asemel olid kõik ühendused parema töökindluse tagamiseks joodetud. ESP32 arendusplaadil oli sisseehitatud pingeregulaator, mis võimaldas kasutada kuni 12 V pinget. Seadme toiteallikaks võib olla ka USB -pesa.

6. samm: Arduino visand

Temperatuuri ja niiskuse monitori Arduino visand on üsna tavaline. Esiteks paigaldatakse ja käivitatakse raamatukogud. Seejärel on WiFi -ühendus seadistatud valmis andmete ThingSpeaki postitamiseks ja andurid loevad. Rõhunäidud teisendatakse millibaarideks, enne kui need saadetakse ThingSpeaki koos temperatuurinäitudega.

Samm: paigaldamine

ESP32 on kaitseks paigaldatud väikesesse plastkarpi. Mooduli toiteks saab kasutada USB-toiteallikat ja kaablit või alternatiivina saab pardal olev regulaator hakkama 5–12 V alalisvooluvõrguga. ESP32-ga on raske õppetund, et sisemine antenn on üsna suunatud. Antenni mustri avatud ots peaks olema suunatud ruuteri poole. Praktikas tähendab see seda, et moodul tuleks tavaliselt vertikaalselt paigaldada nii, et antenn oleks üleval ja suunata ruuteri poole. Nüüd saate sisse logida ThingSpeaki ja kontrollida, et teie taimed pole küpsetatud, külmunud ega kuivanud!

ADDENDUMI on proovinud mitmeid viise, kuidas taimi kasta. Nende hulka kuuluvad kipsplokid, takistussondid, aurutranspiratsioon, mahtuvuse muutused ja isegi komposti kaalumine. Minu järeldus on, et tensiomeeter on parim andur, kuna see jäljendab seda, kuidas taimed juurte kaudu vett ammutavad. Palun kommenteerige või saatke sõnum, kui teil on sellel teemal mõtteid…