Senzor vlhkosti květin IOT WiFi (napájení z baterie): 8 kroků (s obrázky)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-13 06:57

V tomto pokynu představujeme, jak vybudovat WiFi senzor vlhkosti/vody s monitorem stavu baterie za méně než 30 minut. Zařízení monitoruje úroveň vlhkosti a odesílá data do smartphonu přes internet (MQTT) se zvoleným časovým intervalem. K přijímání a vizualizaci dat použijte libovolnou mobilní aplikaci MQTT. Zařízení je napájeno bateriemi 2xAAA (nebo jednou AAA), pokud je správně nakonfigurováno, může trvat roky. Připojuje se k internetu prostřednictvím sítě Wi-Fi pomocí Wi-Fi modulu Things On Edge Cricket, takže nepotřebujete žádný další IOT HUB.

Zásoby

Než začnete, ujistěte se, že máte následující součásti:

1. Kriketový modul Wi-Fi (https://www.thingsonedge.com)
2. Senzor vlhkosti půdy
3. 6směrná svorkovnice
4. 2xAAA baterie (buď AAA nebo AA)
5. Balení baterií AAA (buď AAA nebo AA)
6. 3x propojovací kabel samice/samice

Pokud jste připraveni, můžeme začít

Krok 1: Montáž

Nyní musíte k modulu kriketu připojit baterie a snímač vlhkosti pomocí následujících kroků:

1. Připojte baterii VCC / + (červený kabel) k kriketovému BATT portu
2. Připojte senzor VCC / + (zelený kabel) k kriketovému portu 3V3 UPOZORNĚNÍ: Port 3,3 V dodává stabilní napětí 3,3 V bez ohledu na úroveň napětí baterie
3. Připojte analogový signál senzoru AOUT (žlutý kabel) k kriketovému portu IO2 UPOZORNĚNÍ: Tento port lze konfigurovat jako analogový signál. Data budou hlášena na váš smartphone
4. Připojte senzor GND / (-) (modrý kabel) k GND portu kriketu
5. Připojte baterii GND / (-) (černý kabel) ke stejnému kriketovému GND portu

Dobrá práce, zařízení jste úspěšně sestavili!

Než začnete používat zařízení, musí být nakonfigurováno na portálu Developer Portal. Přejděte na další část.

Krok 2: Konfigurujte své zařízení na portálu Developer Portal

Zařízení konfigurujete zcela OTA (Over The Air) na Things On Edge - Developer Portal (https://dev.thingsonedge.com). Konfiguraci načte Cricket přes internet, když je připojen k vaší Wi-Fi (viz další část).

Nyní jej nejprve nakonfigurujeme. Pro snímač vlhkosti se doporučuje nastavit následující konfiguraci:

• Nastavte IO2 jako analogový vstup
• Hlášení vlhkosti každé 2 hodiny - zařízení bude fungovat na 2xAAA alkalické baterie déle než 2 roky.

1. Otevřete TOE Developer Portal (https://dev.thingsonedge.com) z libovolného prohlížeče, ať už z počítače nebo mobilu. Chcete -li zařízení aktivovat a konfigurovat ve svém účtu, musíte se zaregistrovat/přihlásit na portál pro vývojáře. Jinak zařízení nebude fungovat.

2. Po úspěšném přihlášení / registraci musíte aktivovat zařízení v systému kliknutím na „Přidat nové“zařízení. Musíte použít jedinečné sériové číslo vytištěné na štítku na zadní straně kriketu.

   UPOZORNĚNÍ: Sériové číslo si musíte nechat pouze pro sebe. Nesdílejte to s nikým jiným. Sériové číslo je soukromý komunikační účet MQTT mezi vaším zařízením a smartphonem nebo jinou internetovou službou. Jinými slovy, uchovávejte jej v tajnosti jako PIN ke kreditní kartě.

   Nyní můžete zařízení nakonfigurovat.

3. Nastavte následující konfiguraci: RTC: ON

   Jednotky RTC: sekundy (bude později změněno)

   Hodnota jednotek RTC: 30 (bude později změněno)

   IO2: Analogový vstup

   IO3: Vypnuto

   Monitor baterie: Zapnuto

   Dělič baterie: 0

   Teplotní čidlo: Vypnuto

   Vynutit aktualizace zapnuto - IO1 Wake Up: Zapnuto (bude změněno později)

   Vynutit aktualizaci zapnuto - RTC Wake Up: Zapnuto (bude změněno později)

   Zveřejnit události: nechte vše prázdné

4. Jakmile nastavíte konfiguraci, stiskněte tlačítko Uložit.

Výborně! Jste téměř tam! Nyní stačí připojit zařízení k internetu prostřednictvím sítě Wi-Fi. Postupujte podle následující části.

Krok 3: Připojte se k síti Wi-Fi (internet)

V několika krocích připojíte své zařízení k internetu prostřednictvím sítě Wi-Fi. Vše, co musíte udělat, je aktivovat soukromý hotspot Cricket pro Wi-Fi a poté otevřít soukromou webovou stránku a předat přihlašovací údaje k síti Wi-Fi. Postupujte podle následujících kroků:

1. Stiskněte a podržte tlačítko na modulu po dobu 5 sekund, dokud LED dioda trvale nesvítí.
2. Jakmile LED trvale svítí, Cricket otevřel soukromé hotspot Wi-Fi. Připojte se z notebooku nebo smartphonu k hot spotu pomocí následujících přihlašovacích údajů: SSID: toe_device Není vyžadováno heslo
3. Po připojení otevřete soukromou webovou stránku: https://192.168.4.1/index.html UPOZORNĚNÍ: ujistěte se, že LED stále svítí! Pokud je VYPNUTO, opakujte kroky od začátku
4. Nyní můžete předat své přihlašovací údaje k síti Wi-Fi a kliknout na PŘIPOJIT. Pokud jste zadali správný SSID a heslo, mělo by zařízení po několika sekundách hlásit, že je online a kontrolka LED zhasne.

Gratulujeme! Nyní je vaše zařízení aktivní a připojené k internetu! Data ze senzoru můžete začít číst na svém smartphonu nebo jiných internetových službách. Viz následující část jako příklad.

Krok 4: Použití klienta MQTT na mobilu

Můžete použít libovolného preferovaného klienta MQTT. Pro úplnost tohoto projektu však použijme aplikaci IoT MQTT Panel pro příjem a vizualizaci dat. Modul Cricket se připojuje prostřednictvím brokera Things On Edge MQTT s nízkou latencí (mqtt.thingsonedge.com). Stačí provést následující kroky:

1. Konfigurujte připojení k serveru pomocí následujících podrobností: IP adresa serveru / makléře: mqtt.thingsonedge.com Číslo portu: 1883 Síťový protokol: TCP
2. Přidejte zařízení např. "Senzor vlhkosti"
3. Přejít na pokročilé možnosti: Uživatelské jméno: vaše_kryté_číslo_serialu Heslo: vaše_krik_sériové_číslo Připojit automaticky: ANO
4. Stiskněte tlačítko Vytvořit
5. Stiskněte PŘIDAT PANEL
6. Vyberte: Čárový graf
7. Nastavte podrobnosti pro graf 1 pro čtení dat ze senzoru (z portu Cricket IO2) Název panelu: např. Senzor vlhkosti Topic for graph 1: /your_cricket_serial_number /io2 Show area: YESShow points: YES

Další informace naleznete na přiložených screenshotech z panelu IoT MQTT.

Gratulujeme! Senzor vlhkosti již funguje a odesílá data přes internet do vašeho smartphonu. Úroveň baterie lze monitorovat pomocí MQTT pomocí vyhrazeného tématu /your_cricket_serial_number /batt

Krok 5: Optimalizujte své zařízení tak, aby fungovalo roky na baterie

Díky těmto bateriím můžete nechat zařízení běžet roky. Stačí provést následující změny:

1. budit se každých pár hodin, např. 2 hodiny
2. odesílejte data na internet pouze při změně hodnoty senzoru

Otevřete vývojářský portál TOE (https://dev.thingsonedge.com) a nastavte následující konfiguraci:

• RTC: ZAPNUTO
• Jednotky RTC: hodiny (odesílat data pouze při změně)
• Hodnota jednotek RTC: 2
• IO2: Analogový vstup
• Analogový dělič IO2: 3
• IO3: Vypnuto
• Monitor baterie: Zapnuto
• Dělič baterií: 3
• Teplotní čidlo: Vypnuto
• Vynutit aktualizaci zapnuto - probuzení IO1: Vypnuto (odesílat data pouze při změně)
• Vynutit aktualizaci zapnuto - Probuzení RTC: Vypnuto (odesílat data pouze při změně)
• Zveřejnit události: nechte vše prázdné

Krok 6: Sledujte stav baterie

V zásadě platí, že čím méně modulu komunikuje s cloudem, tím lepší je úspora energie. Modul Cricket vyžaduje energii buď k odeslání aktualizace do cloudu, nebo k vyhodnocení hodnot pouze připojených senzorů. Je -li ve stavu VYPNUTO, je to pravda 0A.

V praxi může odesílat 10k zprávy do cloudu pomocí 2xAAA alkalických baterií a více než 15k při použití lithiových baterií. V tomto případě je konfigurace monitoru baterie také nastavena na aktualizaci cloudové služby, když se změní pouze hodnota úrovně baterie. Spotřebu baterie lze navíc snížit snížením rozlišení měření analogového signálu.

Hodnotu baterie lze vypočítat následovně:

Vbatt = val * (3,5/256) * 2^

Dělič baterie, kde je hlášena hodnota baterie ze služby MQTT.

V tomto případě 1,4 V indikuje nízkou úroveň alkalické baterie a navrhuje její výměnu, hodnota hlášená prostřednictvím MQTT je 13 Vbatt (V) = 13 * 3,5/256 * 8 = 1,42 V

Minimální hodnota pro kriket je 1,1 V.

Konfigurace analogového vstupu IO2:

• IO2: Analogový vstup
• Analogový dělič IO2: 3

Tyto hodnoty snižují rozlišení analogového signálu a výrazně snižují spotřebu baterie, modul zkrátí čas odesílání nových aktualizovaných hodnot do cloudu.

Podobně lze analogovou hodnotu vypočítat pomocí následujícího vzorce: IO2 (V) = io2_val * 3,5/256 * 2^IO2 Analog Divider

Analogový dělič 3 poskytuje rozlišení přibližně. 0,1V

Krok 7: Získejte ještě více dat …

Se svým aktuálním zařízením si můžete hrát mnohem víc, jako je čtení vestavěného teplotního čidla, čtení stavu baterie a další. Podívejte se prosím na další informace o věci na hraně GitHUB (https://github.com/thingsonedge/cricket).

Krok 8: Zpětná vazba

Děkujeme, že jste si udělali čas! Pokud vás baví budování tohoto senzoru vlhkosti, opravdu bych ocenil, kdybyste mohli šířit zprávu mezi svými vrstevníky. Pokud máte nějaké připomínky nebo návrhy, jak to zlepšit a usnadnit ostatním lidem, rád to udělám. Jsem otevřen vašim návrhům.

Mnohokrát děkuji a užívejte si!