ESP32 WiFi JORDFUKTIGHETSSENSOR: 5 trinn

2025 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2025-01-23 15:02

Billige jordfuktighetssensorer som sender et elektrisk signal gjennom jord for å måle jordens motstand mislykkes. Elektrolyse gjør at disse sensorene ikke er praktisk brukbare. Se mer om elektrolyse her. Sensoren som brukes i dette prosjektet er en kapasitiv sensor og ingen ledende metall er i kontakt med våt jord.

Etter at du har lastet fastvaren (Arduino sketch), vil sensoren opprette en webserver på seg selv og logge på WiFi -ruteren din. Du får nå tilgang til websiden på ESP32 -sensoren. Ingen data blir sendt til skyen.

Noe kjennskap til Arduino -programmering, loddeferdigheter og HTML osv. Kan hjelpe. Hvis du bygger dette prosjektet, kan du laste opp bilder via opplastingskoblingen nedenfor. Nyt hackingen.

Denne sensoren kan lese:

1. Jordfuktighet (Min kode vil beregne det gravimetriske vanninnholdet i jorda)
2. Lufttemperatur og relativ fuktighet

Rekvisita

1. Wemos® Higrow ESP32 WiFi + bluetooth batteri + DHT11 jordtemperatur- og fuktighetssensormodul

2. For datalogging (optisk)

   • en Micro SD -kortmodul.
   • Brødbrett og OR
   • Loddejern, loddepasta.
   • Seks jumperkabler fra hunn til mann.

Trinn 1: INSTALLER OG KONFIGURER ARDUINO -IDEN PÅ PC/MAC

Denne oppsettsprosedyren skal fungere på et Windows PC, MAC og LINUX (x86) system. Dessverre for Raspberry PI -brukere er LINUX (ARM) -bibliotekene for ESP32 -kortet ikke tilgjengelig ennå (selv om det var ekte flinke mennesker som kompilerte dem fra kilde).

1. Last ned og installer Arduino IDE
2. I Innstillinger -menyen legger du til https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json til Aditional Boards Manager URL.
3. Installer ESP32 -bibliotekene fra Verktøy> Brett> Boards Manager. Søk etter esp32 av espressif systems
4. Velg brettet ditt i menyen: Verktøy> Brett> "WeMos" WiFi og Bluetooth -batteri

5. Installer de nødvendige DHT11 -bibliotekene fra Verktøy> Administrer biblioteker …

   1. Du må installere DHT -sensorbibliotek etter Adafruit versjon 1.3.7 (eller senere?)
   2. Du må installere Adafruit Unified Sensor av Adafruit versjon 1.0.3

Trinn 2: FESTE MIKRO SD -KORT FOR LOGGING (VALGFRITT)

Hvis du trenger å logge dataene dine, må du legge ved en Pololu Micro SD -kortmodul. Andre SD -kort kan ha forskjellige ledninger og kode.

Trinn 3: LAST NED ARDUINO -SKETSEN

1. Last ned den gjeldende arduino -skissen fra GitHub og åpne den.

   1. Esp32_SoilMoisture_WebServer.ino bør brukes hvis det ikke er koblet til en micro sd -kortmodul.
   2. Esp32_SoilMoisture_WebServer_DataLog.ino krever et micro sd -kort og fortsetter internettilgang til NTP -serveren. Dette alternativet har veldig nøyaktig tid, men bruker store mengder strøm og kan tømme batteriet.
   3. Esp32_SoilMoisture_WebServer_DataLog_Int_RTC.ino krever et micro sd -kort og internettilgang til NTP -serveren etter tilbakestilling. Den bruker den interne RTC for ESP32 for å oppdatere dato/klokkeslett mottatt ved tilbakestilling fra NTP -serveren. Dette er den mest energieffektive løsningen, men tiden er kanskje ikke like nøyaktig.
2. Rediger ruteren SSID og passord i skissen.
3. Kompiler skissen mens du trykker på oppstartsknappen.
4. Hvis kompilering er vellykket, trykker du på EN -knappen og starter Arduino Serial Monitor umiddelbart (115200 Baud Rate)
5. Vent til den blå lysdioden lyser og AV
6. Få IP -adressen skrevet ut i den serielle skjermen, skriv den inn i nettleseren din. Du vil nå se sensordata -nettsiden.
7. Hvis du har lagt til micro sd -kortleseren, og du har samlet en av de gjeldende arduino -skissene, kan du få tilgang til dataene dine i /datalog.txt på micro sd -kortet.

Trinn 4: GRAVIMETRISK VANNINNHOLD-KALIBRERING

Hvordan skal jeg tolke jordfuktighetsavlesningen fra GPIO 32?

En metode er å beregne jordens gravimetriske vanninnhold. Det er beregnet som:

(Vannmasse i jordprøve)/(Masse tørr jord i prøve)

Jeg har samlet tørr jord ut av hagen min (Det er Limpopo, Sør -Afrika, august måned og jorden er tørr, veldig tørr). Du kan tørke jord i en ovn.

1. Vekt deg tørr jord
2. hell den tørre jorda i en beholder, sett sensoren i jorda og ta en rå sensormåling (bruk webgrensesnittet). Registrer vannmassen (= 0 på dette stadiet) og sensoravlesningen.
3. Fjern sensoren, tilsett 10 ml (gram) vann, bland jord og vann ordentlig og registrer vannmassen din (= 10 på dette stadiet) og sensorverdien.
4. Fortsett med denne prosessen så langt du vil, eller til tilsetning av vann ikke lenger påvirker sensoravlesningen.
5. Mine resultater er i det vedlagte excel -arket. GWC beregnes som gwc = exp (-0,0015*SensorValue + 0,7072)

Trinn 5: Fremtidig utvikling

1. Fest en ekstern RTC (sanntidsklokke). For tiden brukes NTP (Network Time Protocol) for å få tid til datalogging. Dette krever WiFi og er gjeldende intensivt
2. Legg til trykknapper for å starte og stoppe WiFi og webserver for å spare batteriforbruk.
3. Legg til en GPRS -modul og deaktiver WiFi. Dette vil spare strøm.