Senzor teploty a vlhkosti půdy LORA: 6 kroků

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Při přípravě výroby vlastního skleníku vytvářím několik senzorodů pro sledování prostředí skleníku. Tento senzor můžete použít i venku. Použití teploty uvnitř nebo vně skleníku v kombinaci s teplotou země a vlhkostí je zajímavé vědět, kdy zasadit zeleninu. Vybral jsem si kapacitní snímač vlhkosti, protože tento druh snímače ve vodě nekoroduje.

V tomto pokynu vytvoříme uzel LORA, který odešle následující data:

• vlhkost půdy
• teplota půdy

Pro úplnost tohoto pokynu také zveřejním kód bez tranceiveru LORA, ale místo toho odešlu data o vlhkosti půdy a teplotě půdy přes sériové číslo. Teplota vzduchu a vlhkost vzduchu se budou měřit s jiným uzlem, protože nechci vyšší frekvence měření, abyste měli více dat. Tento senzor můžete použít společně se serverovým uzlem v tomto pokynu. Přečtěte si nejprve tento návod, abyste věděli, jaký tranceiver zvolit, a aby uzel serveru přijímal data.

Krok 1: Potřebné součásti

Sensornode:

• Vodotěsný snímač teploty (ds18B20)
• kapacitní snímač vlhkosti
• arduino pro mini 3,3 V 8 MHz
• esp breakout
• rfm95
• vodič pro anténu a připojení (používám 0,8 mm drát s plným jádrem)
• propojovací kabely mezi muži a muži
• propojovací kabely mezi ženami a ženami
• svorkovnice
• špendlíkové hlavičky
• prkénko

• CP2102 usb na TTL

Nástroje:

• páječka
• boční řezačka
• odizolovač drátu
• přesný šroubovák
• pájecí cín
• pravítko pro měření antény
• odpájecí čerpadlo (pokud děláte chyby jako já)

Krok 2: Výroba antény

Pro anténu používám nějaký zbylý kabel z mého sběrnicového kabelu 2x2x0,8 mm nebo 2x2 20awg. V síti věcí si můžete vybrat svůj tranceiver a frekvenční pásmo antény podle země. Toto jsou délky pro frekvence:

• 868 MHz 3,25 palce nebo 8,2 cm (to je ten, který používám)
• 915 MHz 3 palce nebo 7,8 cm
• 433 MHz 3 palce nebo 16,5 cm

Krok 3: Pájení štítu Esp

• Odstraňte odpory štítu esp (viz R1 až R3 v červeném poli)
• Připájejte čip rfm95 na štít esp.
• Připájejte pinheadery na ESP štít
• Připájejte anténu na štít ESP. Nepoužívejte bez antény, můžete štít poškodit.
• Pokud nejsou pinheadery připájeny na arduino pájku, tak i tyto

Krok 4: Kódování

Vím, že mohu použít DTR k automatickému resetování arduina, ale v mém případě jsem měl chyby při nahrávání kódu. Proto jsem v tomto návodu také použil ruční reset, takže pokud máte stejný problém, můžete jej vyřešit ručním resetem.

• Připojte arduino k CP2102 následujícím způsobem:

  • 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
• Otevřete schéma v arduino ide
• Vyberte desku arduino pro mini
• Vyberte pod procesorem atmega 328p 3,3 V 8 MHz
• Vyberte svůj port
• Klikněte na tlačítko nahrát
• Zatímco se kód kompiluje v okamžiku, kdy vidíte přenosovou rychlost (viz obrázek), stiskněte tlačítko reset na arduino pro mini (cp2102 neresetuje desku) a také nezapomeňte během programování zavřít váš sériový monitor.

Soubor Agriculturesensor je kód bez tranceiveru LORA. Tímto způsobem můžete spustit vlastní projekt začínající od tohoto souboru a lépe porozumíte tomu, jak kód funguje. Pokud potřebujete přesnější údaje, je třeba namapovat hodnoty snímače vlhkosti, když není ve vodě a když je ve vodě. (Minimální a maximální hodnota) Namapoval jsem hodnoty mezi 400 a 880. Neponořujte senzor do vody nad linie. To zničí váš senzor. Později vám ukážu, jak vodotěsně tento senzor.

Odečty teploty jsou ve stupních Celsia.

Jedna poslední poznámka: Když otevřete sériový monitor serveru (poslední obrázek), uvidíte, že data jsou odesílána s dvojtečkou mezi daty. To proto, abychom mohli poslat vše do uzlu serveru v jednom paketu. V pozdějším pokynu vytvořím další serverový uzel, kde budou tato data zpracovávána.

Krok 5: Zapojení

Na obrázku výše vidíte, jak vše zapojit. Rezistor je odpor 4,7 kohm používaný jako pullup. Ve schématu používám další tranceiver LORA a další snímač vlhkosti půdy, ale zapojení zůstává stejné. Vložil jsem několik podrobných obrázků pro případ, že první není jasný.

Krok 6: Závěr

Tento návod vám umožňuje měřit teplotu a vlhkost půdy. V budoucnu použijeme tato data ke spuštění solenoidu k zalévání vašich rostlin a tato data použijeme také v nadcházejícím projektu k návrhu výsadby určité zeleniny, pokud jsou splněny určité podmínky. Tento instruktáž také znovu použijeme pro jiný projekt, kde budeme vodotěsné všechno a já vyrobím desku plošných spojů, na kterou můžete vše namontovat.