IoT fuktighetssensor: 12 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Jeg ville ha en fuktighetssensor som ville gi meg beskjed når innendørs planter trengte vann. Jeg ville ha noe jeg kunne bruke til frøstart og til modne innendørs planter. Jeg er alltid bekymret for at jeg enten over- eller under vanning dem.

Jeg har brukt litt tid på å jobbe med IoT -programvare for Arduino -enheter, ved å bruke andres programvare hadde jeg en ganske god ide om kravene til min.

1. Jeg ønsket noe som jeg kunne blinke til flere enheter og konfigurere via wifi. Jeg ønsket ikke å måtte endre en konfigurasjonsfil hver gang jeg lastet opp til en ny enhet. Jeg ønsket heller ikke å måtte sette legitimasjon eller andre detaljer i koden, da jeg alltid hadde tenkt å dele denne koden.
2. Jeg ønsket også et ganske solid rammeverk av programvare som jeg kunne tilpasse for fremtidige prosjekter. Denne er en fuktighetssensor. Jeg kan bygge en bevegelse/lys/lyd/vibrasjon/vippesensor, og jeg ønsket å kunne bruke noen av de samme programvarene til det.
3. Til slutt ønsket jeg at dette skulle være batteridrevet, og som sådan ønsket jeg at det skulle vare lenge. Jeg brukte litt tid på å finne ut dyp dvalemodus der enheten vil tilbringe mesteparten av tiden i hvilemodus.

Rekvisita

Wemos D1 Mini

Kapasitiv fuktighetssensor

18650 batteri

Positive og negative batterikontakter

Slide -brytere

Tilgang til en 3D -skriver er også ganske viktig, selv om du kan finne andre måter å koble til og huse delene.

Her er en lenke til mitt Thingiverse -innlegg med alle modellene jeg har laget.

Trinn 1: Last ned programvaren

Jeg publiserte programvaren min til GITHUB. Den er bygget ved hjelp av PlatformIO

1. Følg instruksjonene på PlatformIO -nettstedet for å installere VSCode og PlatformIO
2. Last ned fastvaren fra min GITHUB -repo. Klikk på Klon eller last ned og last ned ZIP
3. Pakk ut og åpne mappen i VSCode
4. Koble Wemos D1 til datamaskinen din via mikro -USB
5. I VSCode klikker du på romvesenet for å åpne PlatformIO -panelet
6. Klikk på Bygg og last opp for å laste opp fastvaren til Wemos -kortet

Trinn 2: Sett opp et Blynk -prosjekt for sensoren din å snakke med

Jeg fokuserte på to typer tjenester MQTT og Blynk, begge er valgfrie.

Blynk er en brukervennlig og billig IOT -plattform. Du kan for det meste lage apper ved å bruke komponentkredittene du får gratis. Hvis du går tom for kreditter, kan du kjøpe mer ved å kjøpe apper.

1. Installer Blynk -appen på telefonen
2. Opprett en konto
3. Lag et nytt nytt prosjekt
4. Gi det et navn og velg Wemos D1 som enheten
5. Få Blynk -nøkkelen fra e -posten din, denne vil bli brukt til å konfigurere enheten senere
6. Fortsett og trykk hvor som helst på prosjektoversikten for å legge til en komponent
7. Velg LCD -skjerm for nå, men du kan endre det for et diagram eller andre komponenter senere. Blynk lar deg resirkulere komponenter, slik at du ikke trenger å bekymre deg for å kaste bort kreditter
8. Trykk på LCD -skjermen og sett inn pinnene. Fastvaren bruker to virtuelle pins. Det spiller ingen rolle hvilke du bruker så lenge du bruker det samme i appen din som fastvaren din senere

Trinn 3: Konfigurer MQTT Service (Home Assistant)

Jeg bruker allerede Home Assistant for hjemmeautomatiseringen min og planlegger å sette opp varsler for enten et anlegg som er tørket eller en sensor som sluttet å rapportere (batteridød).

Du kan finne informasjon om hvordan du konfigurerer HA hvis du vil, eller du kan bare sette opp en Mosquitto Service for MQTT.

I begge tilfeller vil du vite din ip -adresse, bruker -ID og passord.

Hvis du bruker Home Assistant, vil du sette opp en sensor på MQTT -plattformen, men du trenger chipid. Fastvaren vil publisere en melding med emnet [chip id]/fuktighet med verdien av fuktavlesningen

Her er en prøvesensorkonfigurasjon for Home Assistant

state_topic: "ESP6e4bac/fuktighet/"

enhetsklasse: fuktighet

Trinn 4: Konfigurer fastvaren

1. Når brettet tilbakestilles Det starter et wifi -tilgangspunkt WifiMoisture
2. Koble til den ved hjelp av telefonen eller datamaskinen
3. Åpne en nettleser og naviger til 192.168.4.1
4. Du vil se et webskjema
5. Legg til wifi -legitimasjonen din.
6. Du kan angi søvnintervallet på få minutter, men jeg anbefaler at du bare lar det stå som standard (maks for enheten din)
7. Legg til Blynk Key- og/eller MQTT -innstillinger
8. Trykk på send

Du kan angi Blynk -nøkler og eller MQTT -legitimasjon, avhengig av hvordan du vil spore fuktigheten. Det burde fungere med begge, men jeg planlegger å bruke begge.

Jeg bruker Home Assistant for hjemmeautomatisering og vil sette opp et varsel basert på MQTT, men jeg bruker også en graf i Blynk for å spore ting i sanntid.

Jeg vil råde deg til å gjøre denne konfigurasjonen med Wemos -enheten som fremdeles er koblet til PCen og mens du kjører den serielle skjermen. Hvis du skrev noe feil eller har andre problemer, trenger du seriell utgang for å diagnostisere.

Trinn 5: Skrive ut deler

Gå til mitt Thingiverse -innlegg, få delene og skriv ut det siste (v2 i skrivende stund).

Ingenting bør kreve støtte, men sørg for at åpningene vender opp, slik at du ikke har noen store overhengende områder.

Trinn 6: Koble alt opp

Du vil koble til alt før du setter det i esken, men det er noen få utskrevne stykker du må montere under ledningen. Vi vil ta dette ett skritt om gangen

Trinn 7: Start med batteriet

Batterienheten er konstruert av den trykte holderen, en positiv og negativ kontakt, to svarte ledninger og en rød.

Når du har skrevet ut batteriholderen, sett inn de positive og negative kontaktene i hver ende med tappen stikkende ut.

Snu batteriholderen, brett tappene ut og tilsett en klatt loddetinn

Vri endene på de to svarte ledningene og tinn dem med loddetinn

Tinn enden av den røde ledningen med loddetinn

Deretter loddes de svarte ledningene til den negative kontakten (den med fjæren) og den røde ledningen til den positive kontakten.

Brett til slutt tappene for å sitte flatt mot siden av batteriholderen.

Trinn 8: Monter bryteren

Denne fastvaren er ment å få mest mulig ut av batteriet ved hjelp av chipsen Deep Sleep -modus.

Enheten vekker opptak og publiserer en lesning og går deretter i dvale igjen. For at brikken skal våkne av seg selv, er det en forbindelse mellom D0 og RST.

Jeg brukte fraværet av den tilkoblingen for å fortelle enheten at du vil (re) konfigurere den. Første gang du startet enheten gikk inn i konfigurasjonsmodus fordi den ikke allerede hadde en konfigurasjon lagret. Nå som det gjør det, hvis du noen gang ønsket å endre den konfigurasjonen, snu bryteren og enten slå av strømmen eller trykke på tilbakestillingsnålen.

Jeg fant også ut at jeg noen ganger måtte koble fra D0-RST-tilkoblingen for å blinke en ny versjon av fastvaren. Bryteren fungerer også for det.

Bryterledningen er enkel, en ledning på den ene siden til RST -pinnen og senterledningen til D0 -pinnen. Før du lodder dette, skyver du den trykte bryterblokken på bryteren.

Trinn 9: Lodd opp resten av tilkoblingene

Nå som batterienheten og bryterblokken er koblet til, er det på tide å koble til alle de andre tilkoblingene.

1. Lodd den røde ledningen fra batteriet til 3,5v -pinnen på Wemos
2. Lodd en av de svarte ledningene fra batteriet til jordpinnen på Wemos
3. Lodd en ledning med begge ender strippet til A0 -pinnen. Vi kobler dette til den gule ledningen på sensoren
4. Lodd en rød ledning med begge ender strippet til D1 -pinnen på Wemos. Dette vil bli HØYT av fastvaren for å drive sensoren

Du kan alternativt kutte hunnhodet av sensoren og lodde det direkte til Wemos. Jeg gjorde ikke det, men det er ikke noe galt med det så lenge du ikke har tenkt å skille dette fra hverandre senere.

Trinn 10: Legg alt i esken

Jeg prøvde å få alt til å passe godt, men ikke ta for mye kraft, men hver utskrift er litt annerledes.

1. Sett inn Wemos. skyv usb -enden inn først. Sørg for at det står fint på linje. Hvis du ikke har det rett til hjørne, går ikke bakenden lett inn.
2. Sett deretter inn sensoren. Når ledningene allerede er tilkoblet, skyver du den inn i en vinkel, og når den er i riktig posisjon, trykker du den ned. Boksen skal holde på ledningsbraketten.
3. Deretter settes batteriholderen på plass. Du må kanskje bøye veggene i esken litt. Bruk det faktum at den ene siden er åpen (jeg kan gjøre begge sider åpne i neste revisjon). Finn de to sirkulære putene på bunnen av esken og trykk batteriholderen på dem.
4. Sett til slutt bryteren på plass fra innsiden av esken. Skru inn de to 1,7 mm x 8 mm skruene fra utsiden, og sørg for å trykke litt på den trykte bryterblokken. Skruene skal ta tak i den trykte blokken, men husk at utskrevne deler er myke, og skruene vil lett fjerne hullene.

Når alt er i esken, ta et par minutter å organisere ledningene. Du kan kanskje skyve dem ved siden av batteriholderen, men avhengig av ledningen kan det føre til at sidene spres ut.

Trinn 11: Slå på den og gjør de første lesningene dine

Til slutt må du kontrollere at bryteren er vendt for å koble D0- og RST -pinnene og sette inn et batteri.

Sett på lokket og skru inn de 6 skruene for å holde det på plass (eller ikke kan lokket bare holde med friksjon).

Enheten bør ta en avlesning med en gang, gå i dvale i den konfigurerte tiden og deretter ta en ny.

Nå som du har det i gang, kan du sette opp et diagram i Blynk, sette opp et varsel i HomeAssistant, eller noen av en rekke andre alternativer for å spore fuktigheten og holde plantene dine i live.

Trinn 12: Neste Iterasjoner

I fremtiden vil jeg sannsynligvis oppdatere MQTT -programvaren for å si mer enn bare rålesningen. En av blynk -pinnene publiserer en tolkning, så jeg vil i det minste legge det til MQTT. Jeg må også inkludere den siste

Jeg har også tenkt å legge til leseområdet til innstillingssiden eller bygge en kalibreringsmodus. Tanken er at du bruker konfigurasjonssiden til å sette den i kalibreringsmodus. Det tar deretter en rekke avlesninger i ganske rask rekkefølge og holder den høyeste som "tørr" og den laveste som "våt".

Jeg tror også jeg kan gjøre enheten mindre ved å bruke et mindre batteri eller stable noen av delene. Det er alltid arbeid å gjøre på modellen.

Endelig er det andre brett bortsett fra Wemos D1 Mini som har batteriholder og/eller lader innebygd. Bruk av disse kan spare plass og forhindre at jeg må åpne saken senere.