جدول المحتويات:

مستشعر الرطوبة IoT: 12 خطوة
مستشعر الرطوبة IoT: 12 خطوة

فيديو: مستشعر الرطوبة IoT: 12 خطوة

فيديو: مستشعر الرطوبة IoT: 12 خطوة
فيديو: شرح وربط حساس رطوبة التربه( Soil Moisture sensor ) مع بورد لاردوينو.. الوصف مهم 👇👇 2024, شهر نوفمبر
Anonim
مستشعر الرطوبة IoT
مستشعر الرطوبة IoT
مستشعر الرطوبة IoT
مستشعر الرطوبة IoT
مستشعر الرطوبة IoT
مستشعر الرطوبة IoT

كنت أرغب في وجود جهاز استشعار للرطوبة يسمح لي بمعرفة متى تحتاج النباتات الداخلية إلى الماء. أردت شيئًا يمكنني استخدامه لبدء البذور والنباتات الداخلية الناضجة. أشعر دائمًا بالقلق من أنني إما أفرط في الري أو تحت الري.

لقد أمضيت بعض الوقت في العمل على برنامج إنترنت الأشياء لأجهزة Arduino ، باستخدام برامج الأشخاص الآخرين ، كانت لدي فكرة جيدة عن متطلباتي.

  1. أردت شيئًا يمكنني فلاشه لأجهزة متعددة وتهيئته عبر wifi. لم أرغب في تغيير ملف التكوين في كل مرة أقوم فيها بالتحميل إلى جهاز جديد. لم أرغب أيضًا في وضع بيانات الاعتماد أو أي تفاصيل أخرى في التعليمات البرمجية لأنني كنت أنوي دائمًا مشاركة هذا الرمز.
  2. أردت أيضًا إطارًا قويًا جدًا من البرامج يمكنني تخصيصه للمشاريع المستقبلية. هذا هو جهاز استشعار الرطوبة. قد أقوم ببناء مستشعر حركة / ضوء / صوت / اهتزاز / إمالة وأردت أن أكون قادرًا على استخدام بعض البرامج نفسها لذلك.
  3. أخيرًا ، أردت أن يكون هذا يعمل بالبطارية وعلى هذا النحو أردت أن يستمر لفترة طويلة. قضيت بعض الوقت في اكتشاف وضع Deep Sleep حيث سيقضي الجهاز معظم الوقت في حالة نائمة.

اللوازم

Wemos D1 Mini

مستشعر رطوبة بالسعة

بطارية 18650

موصلات البطارية الإيجابية والسلبية

مفاتيح الشرائح

يعد الوصول إلى طابعة ثلاثية الأبعاد أمرًا ضروريًا أيضًا على الرغم من أنه يمكنك العثور على طرق أخرى لتوصيل الأجزاء وإيوائها.

إليك رابط إلى منشور Thingiverse الخاص بي مع جميع النماذج التي قمت بإنشائها.

الخطوة 1: احصل على البرنامج

احصل على البرنامج
احصل على البرنامج

لقد نشرت برنامجي على GITHUB. تم بناؤه باستخدام PlatformIO

  1. اتبع التعليمات الموجودة على موقع ويب PlatformIO لتثبيت VSCode و PlatformIO
  2. قم بتنزيل البرنامج الثابت من GITHUB repo. انقر فوق Clone أو تنزيل وتنزيل ZIP
  3. استخراج وفتح المجلد في VSCode
  4. قم بتوصيل Wemos D1 بجهاز الكمبيوتر الخاص بك عبر micro USB
  5. في VSCode ، انقر فوق الكائن الفضائي لفتح لوحة PlatformIO
  6. انقر فوق إنشاء وتحميل لتحميل البرنامج الثابت على لوحة Wemos

الخطوة 2: قم بإعداد مشروع Blynk ليتحدث إليه المستشعر

قم بإعداد مشروع Blynk ليتحدث إليه المستشعر
قم بإعداد مشروع Blynk ليتحدث إليه المستشعر
قم بإعداد مشروع Blynk ليتحدث إليه المستشعر
قم بإعداد مشروع Blynk ليتحدث إليه المستشعر
قم بإعداد مشروع Blynk ليتحدث إليه المستشعر
قم بإعداد مشروع Blynk ليتحدث إليه المستشعر
قم بإعداد مشروع Blynk ليتحدث إليه المستشعر
قم بإعداد مشروع Blynk ليتحدث إليه المستشعر

ركزت على نوعين من الخدمات MQTT و Blynk ، إما أنها اختيارية.

Blynk هي منصة IOT سهلة الاستخدام وغير مكلفة. يمكنك إنشاء تطبيقات في الغالب باستخدام أرصدة المكون التي تحصل عليها مجانًا. إذا نفد رصيدك ، يمكنك شراء المزيد باستخدام مشتريات التطبيق.

  1. قم بتثبيت تطبيق Blynk على هاتفك
  2. انشئ حساب
  3. قم بإنشاء مشروع جديد
  4. أعطه اسمًا واختر Wemos D1 كجهاز
  5. احصل على مفتاح Blynk من بريدك الإلكتروني ، وسيتم استخدامه لتهيئة الجهاز لاحقًا
  6. انطلق وانقر في أي مكان على لوحة معلومات المشروع لإضافة مكون
  7. حدد شاشة LCD في الوقت الحالي ولكن يمكنك تغييرها لمخطط أو مكونات أخرى لاحقًا. يتيح لك Blynk إعادة تدوير المكونات حتى لا تقلق بشأن إهدار الأرصدة
  8. اضغط على شاشة LCD واضبط الدبابيس. يستخدم البرنامج الثابت دبابيس افتراضية. لا يهم أي منها تستخدمه طالما أنك تستخدم نفس البرامج الثابتة في تطبيقك لاحقًا

الخطوة 3: إعداد خدمة MQTT (المساعد المنزلي)

أستخدم بالفعل Home Assistant لأتمتة منزلي وأخطط لإعداد إشعارات إما لمصنع جاف أو مستشعر توقف عن الإبلاغ (نفدت طاقة البطارية).

يمكنك العثور على معلومات لإعداد HA هنا إذا أردت أو يمكنك فقط إعداد خدمة Mosquitto لـ MQTT.

في كلتا الحالتين ، ستحتاج إلى معرفة عنوان IP الخاص بك ومعرف المستخدم وكلمة المرور.

إذا كنت تستخدم Home Assistant ، فستقوم بإعداد مستشعر على منصة MQTT ولكنك ستحتاج إلى رقم التعريف الشخصي. ستنشر البرامج الثابتة رسالة بالموضوع [معرّف الشريحة] / الرطوبة مع قيمة قراءة الرطوبة

إليك نموذج تكوين مستشعر لـ Home Assistant

state_topic: "ESP6e4bac / رطوبة /"

device_class: الرطوبة

الخطوة 4: تكوين البرنامج الثابت

تكوين البرنامج الثابت
تكوين البرنامج الثابت
  1. عند إعادة ضبط اللوحة ، ستبدأ نقطة وصول wifi WifiMoisture
  2. قم بالاتصال به باستخدام هاتفك أو جهاز الكمبيوتر الخاص بك
  3. افتح متصفحًا وانتقل إلى 192.168.4.1
  4. سترى نموذج ويب
  5. أضف بيانات اعتماد wifi الخاصة بك.
  6. يمكنك ضبط فترة النوم بالدقائق ولكن أنصحك فقط بتركها على الوضع الافتراضي (الحد الأقصى لجهازك)
  7. أضف مفتاح Blynk و / أو إعدادات MQTT
  8. ضرب إرسال

يمكنك إدخال مفاتيح Blynk و / أو بيانات اعتماد MQTT اعتمادًا على الطريقة التي تريد بها تتبع الرطوبة. يجب أن يعمل مع أي منهما ولكني أخطط لاستخدام كليهما.

أستخدم Home Assistant لأتمتة المنزل الخاص بي وسأقوم بإعداد تنبيه بناءً على MQTT ولكني أستخدم أيضًا رسمًا بيانيًا في Blynk لتتبع الأشياء في الوقت الفعلي.

أنصح بإجراء هذا التكوين مع استمرار توصيل جهاز Wemos بجهاز الكمبيوتر الخاص بك وأثناء تشغيل الشاشة التسلسلية. إذا كتبت شيئًا ما بشكل غير صحيح أو كانت لديك مشكلات أخرى ، فستحتاج إلى الإخراج التسلسلي للتشخيص.

الخطوة 5: طباعة الأجزاء

أجزاء الطباعة
أجزاء الطباعة

انتقل إلى منشور Thingiverse الخاص بي ، واحصل على الأجزاء واطبع الأحدث (الإصدار 2 في وقت كتابة هذا التقرير).

لا ينبغي أن يتطلب أي شيء أي دعم ولكن تأكد من أن الفتحات متجهة لأعلى حتى لا يكون لديك أي مناطق متدلية كبيرة.

الخطوة 6: اربط كل شيء

اربط كل شيء
اربط كل شيء

ستحتاج إلى توصيل كل شيء قبل إدخاله في الصندوق ، ولكن هناك بعض القطع المطبوعة التي تحتاج إلى تجميعها أثناء السلك. سوف نتخذ هذه خطوة واحدة في كل مرة

الخطوة 7: ابدأ بالبطارية

تتكون مجموعة البطارية من الحامل المطبوع ، والموصل الموجب والسالب ، وسلكين أسود وواحد أحمر.

بمجرد طباعة حامل البطارية ، أدخل الموصلات الموجبة والسالبة في أي من الطرفين مع وضع علامة التبويب في الجزء السفلي.

اقلب حامل البطارية ، وقم بطي الألسنة للخارج وأضف إليها القليل من اللحام

قم بلف طرفي السلكين الأسود معًا وصفيهما بالقصدير باستخدام اللحام

قصدير نهاية السلك الأحمر باللحام

ثم قم بتوصيل الأسلاك السوداء بالموصل السالب (الذي يحتوي على الزنبرك) والسلك الأحمر بالموصل الموجب.

أخيرًا قم بطي الألسنة لتستقر بشكل مسطح على جانب حامل البطارية.

الخطوة 8: قم بتجميع المفتاح

تهدف هذه البرامج الثابتة إلى تحقيق أقصى استفادة من البطارية باستخدام وضع Deep Sleep للرقائق.

الجهاز يستيقظ وينشر القراءة ثم يعود إلى النوم. لكي تستيقظ الشريحة نفسها ، يوجد اتصال بين D0 و RST.

لقد استخدمت عدم وجود هذا الاتصال لإخبار الجهاز أنك تريد (إعادة) تكوينه. في المرة الأولى التي بدأت فيها تشغيل الجهاز ، انتقل إلى وضع التكوين لأنه لم يكن به تكوين محفوظ بالفعل. الآن بعد أن أصبح الأمر كذلك ، إذا أردت تغيير هذا التكوين في أي وقت ، فاقلب المفتاح وإما دورة الطاقة أو اضغط على دبوس إعادة الضبط.

لقد وجدت أيضًا أنني كنت بحاجة أحيانًا إلى فصل اتصال D0-RST من أجل تحديث إصدار جديد من البرنامج الثابت. التبديل يعمل لذلك أيضًا.

إن الأسلاك المحولة بسيطة ، وهي عبارة عن توجيه على جانب واحد إلى دبوس RST والوسط يؤدي إلى دبوس D0. قبل لحام هذا ، قم بتمرير كتلة التبديل المطبوعة على المفتاح.

الخطوة 9: جندى بقية الاتصالات

الآن بعد أن تم توصيل مجموعة البطارية وكتلة التبديل ، فقد حان الوقت لتوصيل جميع التوصيلات الأخرى.

  1. قم بتلحيم السلك الأحمر من البطارية إلى دبوس 3.5 فولت في Wemos
  2. جندى أحد الأسلاك السوداء من البطارية إلى الدبوس الأرضي في Wemos
  3. قم بلحام سلك مع تجريد كلا الطرفين إلى دبوس A0. سنقوم بتوصيل هذا بالرصاص الأصفر على المستشعر
  4. قم بلحام سلك أحمر مع تجريد طرفيه إلى دبوس D1 في Wemos. سيتم تحويل هذا إلى HIGH بواسطة البرامج الثابتة لتشغيل المستشعر

يمكنك بدلاً من ذلك قطع رأس الأنثى من المستشعر ولحامها مباشرة في Wemos. لم أفعل ذلك ولكن لا يوجد أي خطأ في ذلك طالما أنك لا تخطط لتفكيك ذلك لاحقًا.

الخطوة 10: ضع كل شيء في الصندوق

ضع كل شيء في الصندوق
ضع كل شيء في الصندوق
ضع كل شيء في الصندوق
ضع كل شيء في الصندوق

حاولت أن أجعل كل شيء مناسبًا بشكل مريح ولكن لا أتحمل الكثير من القوة ولكن كل طبعة مختلفة قليلاً.

  1. أدخل Wemos. ادفع طرف USB أولاً. تأكد من أنها تصطف بشكل جيد. إذا لم يكن لديك الحق في الزاوية ، فلن تدخل النهاية الخلفية بسهولة.
  2. ثم أدخل المستشعر. مع توصيل الأسلاك بالفعل ، حركها بزاوية وعندما تكون في الموضع الصحيح ، اضغط عليها لأسفل. يجب أن يتمسك الصندوق بقوس الأسلاك.
  3. ثم ضع حامل البطارية في مكانه. قد تحتاج إلى ثني جدران الصندوق قليلاً. استفد من حقيقة أن أحد جوانبها مفتوح (قد أجعل كلا الجانبين مفتوحًا في المراجعة التالية). اعثر على الوسادين الدائرتين في أسفل الصندوق واضغط على حامل البطارية عليهما.
  4. أخيرًا ، ضع المفتاح في مكانه من داخل الصندوق. برغي في اثنين من البراغي 1.7 مم × 8 مم من الخارج مع التأكد من ممارسة بعض الضغط على كتلة التبديل المطبوعة. يجب أن تمسك البراغي بالكتلة المطبوعة ولكن تذكر أن الأجزاء المطبوعة ناعمة وستعمل البراغي على تجريد الثقوب بسهولة.

بمجرد وضع كل شيء في الصندوق ، يستغرق الأمر بضع دقائق لتنظيم الأسلاك. قد تتمكن من تحريكها بجانب حامل البطارية ولكن اعتمادًا على السلك الخاص بك قد يتسبب في انتشار الجوانب.

الخطوة 11: شغّله وخذ قراءاتك الأولى

أخيرًا تأكد من قلب المفتاح لتوصيل دبابيس D0 و RST وإدخال بطارية.

ضع الغطاء والمسمار في البراغي الستة لتثبيته في مكانه (أو لا يمكن للغطاء أن يتماسك مع الاحتكاك فقط).

يجب أن يأخذ الجهاز القراءة على الفور ، ثم ينام في الوقت الذي تم تكوينه ، ثم يأخذ مرة أخرى.

الآن بعد أن قمت بتشغيله ، يمكنك إعداد مخطط في Blynk ، أو إعداد إشعار في HomeAssistant ، أو أي مجموعة متنوعة من الخيارات الأخرى لتتبع الرطوبة والحفاظ على النباتات الخاصة بك على قيد الحياة.

الخطوة 12: التكرارات التالية

من المحتمل أن أقوم في المستقبل بتحديث برنامج MQTT ليقول أكثر من مجرد القراءة الأولية. ينشر أحد دبابيس blynk تفسيرًا لذلك أرغب على الأقل في إضافة ذلك إلى MQTT. أحتاج أيضًا إلى تضمين الأخير

أخطط أيضًا لإضافة نطاق القراءة إلى صفحة الإعدادات أو إنشاء وضع معايرة. تتمثل الفكرة في استخدام صفحة التكوين لوضعها في وضع المعايرة. ثم يأخذ عددًا من القراءات في تتابع سريع جدًا مع الاحتفاظ بالأعلى عند "جاف" والأدنى عند "رطب".

أعتقد أيضًا أنه يمكنني جعل الجهاز أصغر باستخدام بطارية أصغر أو تكديس بعض الأجزاء. هناك دائمًا عمل يتعين القيام به على النموذج.

أخيرًا ، هناك لوحات أخرى بخلاف Wemos D1 Mini تحتوي على حامل بطارية و / أو شاحن مدمج. قد يؤدي استخدام هذه اللوحات إلى توفير بعض المساحة ويمنعني من الاضطرار إلى فتح العلبة لاحقًا.

موصى به: