IOT WiFi Flower Moisture Sensor (μπαταρία): 8 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Σε αυτό το διδακτικό παρουσιάζουμε πώς να φτιάξετε τον αισθητήρα υγρασίας/νερού WiFi με μια οθόνη στάθμης μπαταρίας σε λιγότερο από 30 λεπτά. Η συσκευή παρακολουθεί ένα επίπεδο υγρασίας και στέλνει δεδομένα σε ένα smartphone μέσω διαδικτύου (MQTT) με ένα επιλεγμένο χρονικό διάστημα. Χρησιμοποιήστε οποιαδήποτε εφαρμογή για κινητά MQTT για λήψη και απεικόνιση των δεδομένων. Η συσκευή τροφοδοτείται από μπαταρίες 2xAAA (ή με μία AAA), αν έχει ρυθμιστεί σωστά μπορεί να διαρκέσει για χρόνια. Συνδέεται στο διαδίκτυο μέσω δικτύου Wi-Fi χρησιμοποιώντας τη μονάδα Things On Edge Cricket Wi-Fi, ώστε να μην απαιτείτε επιπλέον IoT HUB.

Προμήθειες

Πριν ξεκινήσετε, βεβαιωθείτε ότι έχετε τα ακόλουθα στοιχεία:

1. Ενότητα Wi-Fi κρίκετ (https://www.thingsonedge.com)
2. Αισθητήρας υγρασίας εδάφους
3. Τερματικό μπλοκ 6 δρόμων
4. 2xAAA μπαταρίες (είτε AAA είτε AA)
5. Συσκευασία μπαταριών AAA (είτε AAA είτε AA)
6. 3x Γυναικεία/Γυναικεία καλώδια βραχυκυκλωτήρων

Αν είστε έτοιμοι ας ξεκινήσουμε

Βήμα 1: Συναρμολόγηση

Τώρα πρέπει να συνδέσετε τις μπαταρίες και τον αισθητήρα υγρασίας στη μονάδα Cricket με τα ακόλουθα βήματα:

1. Συνδέστε την μπαταρία VCC / + (κόκκινο καλώδιο) στη θύρα BATT του Cricket ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Η μονάδα Cricket μπορεί να τροφοδοτηθεί είτε με μπαταρίες AA είτε AAA
2. Συνδέστε τον αισθητήρα VCC / + (πράσινο καλώδιο) στη θύρα Cricket 3V3
3. Συνδέστε τον αισθητήρα AOUT αναλογικό σήμα (κίτρινο καλώδιο) στη θύρα IO2 του CricketΣΗΜΕΙΩΣΗ: Αυτή η θύρα μπορεί να διαμορφωθεί ως αναλογικό σήμα. Τα δεδομένα θα αναφέρονται στο smartphone σας
4. Συνδέστε τον αισθητήρα GND / (-) (μπλε καλώδιο) στη θύρα GND του Cricket
5. Συνδέστε την μπαταρία GND / (-) (μαύρο καλώδιο) στην ίδια θύρα Cricket GND

Μπράβο που συναρμολογήσατε επιτυχώς τη συσκευή!

Πριν ξεκινήσετε να χρησιμοποιείτε τη συσκευή, πρέπει να διαμορφωθεί στην Πύλη προγραμματιστών. Μεταβείτε στην επόμενη ενότητα.

Βήμα 2: Διαμορφώστε τη συσκευή σας στην πύλη προγραμματιστών

Διαμορφώνετε τη συσκευή εξ ολοκλήρου OTA (Over The Air) στο Things On Edge - Developer Portal (https://dev.thingsonedge.com). Η διαμόρφωση ανακτάται από το Cricket μέσω διαδικτύου όταν είναι συνδεδεμένο στο Wi-Fi σας (δείτε την επόμενη ενότητα).

Τώρα ας το διαμορφώσουμε πρώτα. Για τον αισθητήρα υγρασίας συνιστάται να ορίσετε την ακόλουθη διαμόρφωση:

• Ορίστε το IO2 ως αναλογική είσοδο
• Αναφέρετε το επίπεδο υγρασίας κάθε 2 ώρες - θα κάνει τη συσκευή σας να λειτουργεί με αλκαλικές μπαταρίες 2xAAA για περισσότερο από 2 χρόνια.

1. Ανοίξτε την πύλη προγραμματιστών TOE (https://dev.thingsonedge.com) από οποιοδήποτε πρόγραμμα περιήγησης, είτε από υπολογιστή είτε από κινητό. Πρέπει να εγγραφείτε/συνδεθείτε στην Πύλη προγραμματιστών για να ενεργοποιήσετε και να διαμορφώσετε τη συσκευή στο λογαριασμό σας. Διαφορετικά η συσκευή δεν θα λειτουργήσει.

2. Μετά την επιτυχή σύνδεση / εγγραφή, πρέπει να κάνετε κλικ στην επιλογή "Προσθήκη νέας" συσκευής για να ενεργοποιήσετε τη συσκευή σας στο σύστημα. Πρέπει να χρησιμοποιήσετε τον μοναδικό σειριακό αριθμό που εκτυπώνεται σε μια ετικέτα στο πίσω μέρος του Κρίκετ.

   ΠΡΟΕΙΔΟΠΟΙΗΣΗ: Πρέπει να κρατήσετε τον σειριακό αριθμό μόνο για τον εαυτό σας. Μην το μοιραστείτε με κανέναν άλλο. Ο σειριακός αριθμός είναι ένας ιδιωτικός λογαριασμός επικοινωνίας MQTT μεταξύ της συσκευής σας και ενός smartphone ή οποιασδήποτε άλλης υπηρεσίας διαδικτύου. Με άλλα λόγια κρατήστε το τόσο μυστικό όσο ένα PIN σε μια πιστωτική κάρτα.

   Τώρα μπορείτε να διαμορφώσετε τη συσκευή σας.

3. Ορίστε την ακόλουθη διαμόρφωση: RTC: ON

   RTC Units: Seconds (για αλλαγή αργότερα)

   Τιμή μονάδων RTC: 30 (για αλλαγή αργότερα)

   IO2: Analog In

   IO3: Ανενεργό

   Οθόνη μπαταρίας: Ενεργό

   Διαχωριστής μπαταρίας: 0

   Αισθητήρας θερμοκρασίας: Απενεργοποιημένος

   Ενεργοποίηση ενημερώσεων - IO1 Wake Up: On (για αλλαγή αργότερα)

   Ενεργοποίηση ενημερώσεων - RTC Wake Up: On (για αλλαγή αργότερα)

   Δημοσίευση συμβάντων: αφήστε όλα κενά

4. Μόλις ορίσετε τη διαμόρφωσή σας, πατήστε το κουμπί Αποθήκευση.

Μπράβο! Είστε σχεδόν εκεί! Τώρα απλά πρέπει να συνδέσετε τη συσκευή σας στο διαδίκτυο μέσω του δικτύου Wi-Fi. Ακολουθήστε την επόμενη ενότητα πώς να το κάνετε.

Βήμα 3: Σύνδεση σε δίκτυο Wi-Fi (internet)

Σε λίγα βήματα θα συνδέσετε τη συσκευή σας στο διαδίκτυο μέσω του δικτύου Wi-Fi. Το μόνο που χρειάζεται να κάνετε είναι να ενεργοποιήσετε το ιδιωτικό Wi-Fi hotspot του Cricket και, στη συνέχεια, να ανοίξετε μια ιδιωτική ιστοσελίδα για να περάσετε τα διαπιστευτήρια του δικτύου Wi-Fi. Ακολουθήστε τα παρακάτω βήματα:

1. Πατήστε και κρατήστε πατημένο ένα κουμπί στη μονάδα για 5 δευτερόλεπτα μέχρι να ανάψει συνεχώς η λυχνία LED.
2. Μόλις το LED ανάβει συνεχώς, το Cricket άνοιξε ένα ιδιωτικό Wi-Fi hot spot. Συνδεθείτε είτε από φορητό υπολογιστή είτε από smartphone στο hot spot με τα ακόλουθα διαπιστευτήρια: SSID: toe_device Δεν απαιτείται κωδικός πρόσβασης
3. Μόλις συνδεθείτε, ανοίξτε μια ιδιωτική ιστοσελίδα: https://192.168.4.1/index.htmlΣΗΜΕΙΩΣΗ: βεβαιωθείτε ότι η λυχνία LED είναι ακόμα αναμμένη! Εάν είναι OFF, επαναλάβετε τα βήματα από την αρχή
4. Τώρα μπορείτε να περάσετε τα διαπιστευτήρια του δικτύου Wi-Fi και να κάνετε κλικ στο ΣΥΝΔΕΣΗ. Εάν περάσατε το σωστό SSID και τον κωδικό πρόσβασης, μετά από μερικά δευτερόλεπτα η συσκευή θα πρέπει να αναφέρει ότι είναι συνδεδεμένη και η λυχνία LED θα είναι σβηστή.

Συγχαρητήρια! Τώρα η συσκευή σας είναι ζωντανή και συνδεδεμένη στο διαδίκτυο! Μπορείτε να αρχίσετε να διαβάζετε τα δεδομένα από τον αισθητήρα στο smartphone σας ή σε οποιαδήποτε άλλη υπηρεσία διαδικτύου. Παρακαλούμε δείτε την επόμενη ενότητα ως παράδειγμα.

Βήμα 4: Χρήση του προγράμματος -πελάτη MQTT σε κινητά

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε προτιμώμενο πρόγραμμα -πελάτη MQTT. Ωστόσο, για την πληρότητα αυτού του έργου, ας χρησιμοποιήσουμε την εφαρμογή IoT MQTT Panel για λήψη και οπτικοποίηση δεδομένων. Η ενότητα κρίκετ συνδέεται μέσω μεσίτη χαμηλής καθυστέρησης Things On Edge MQTT (mqtt.thingsonedge.com). Απλώς πρέπει να κάνετε τα ακόλουθα βήματα:

1. Διαμόρφωση σύνδεσης διακομιστή με τις ακόλουθες λεπτομέρειες: Διεύθυνση IP διακομιστή / μεσίτη: mqtt.thingsonedge.com Αριθμός θύρας: 1883 Πρωτόκολλο δικτύου: TCP
2. Προσθήκη συσκευής π.χ. "Αισθητήρας υγρασίας"
3. Μεταβείτε σε προηγμένες επιλογές: Όνομα χρήστη: your_cricket_serial_number Κωδικός πρόσβασης: your_cricket_serial_number Συνδεθείτε αυτόματα: ΝΑΙ
4. Πατήστε το κουμπί Δημιουργία
5. Πατήστε ADD PANEL
6. Επιλογή: Γράφημα γραμμής
7. Ορίστε τις λεπτομέρειες για το γράφημα 1 για ανάγνωση δεδομένων από τον αισθητήρα (από τη θύρα Cricket IO2) Όνομα πίνακα: π.χ. Αισθητήρας υγρασίας Θέμα για το γράφημα 1: /your_cricket_serial_number /io2 Εμφάνιση περιοχής: YESS σημεία εμφάνισης: ΝΑΙ

Για περισσότερες πληροφορίες, ανατρέξτε στα συνημμένα στιγμιότυπα οθόνης από το IoT MQTT Panel.

Συγχαρητήρια! Ο αισθητήρας υγρασίας λειτουργεί ήδη και στέλνει δεδομένα στο διαδίκτυο στο smartphone σας. Η στάθμη της μπαταρίας μπορεί να παρακολουθείται μέσω MQTT χρησιμοποιώντας ειδικό θέμα /your_cricket_serial_number /batt

Βήμα 5: Βελτιστοποιήστε τη συσκευή σας για να λειτουργεί για χρόνια σε μπαταρίες

Μπορείτε να κάνετε τη συσκευή σας να λειτουργεί για χρόνια με αυτές τις μπαταρίες. Απλώς πρέπει να κάνετε τις ακόλουθες αλλαγές:

1. ξυπνάτε κάθε δυο ώρες π.χ. 2 ώρες
2. αποστολή δεδομένων στο διαδίκτυο μόνο όταν αλλάζει η τιμή του αισθητήρα

Ανοίξτε την πύλη προγραμματιστών TOE (https://dev.thingsonedge.com) και ορίστε την ακόλουθη διαμόρφωση:

• RTC: ON
• Μονάδες RTC: oursρες (αποστολή δεδομένων μόνο όταν αλλάξετε)
• Τιμή μονάδων RTC: 2
• IO2: Analog In
• Αναλογικό διαχωριστικό IO2: 3
• IO3: Ανενεργό
• Οθόνη μπαταρίας: Ενεργό
• Διαχωριστικό μπαταρίας: 3
• Αισθητήρας θερμοκρασίας: Απενεργοποιημένος
• Ενεργοποίηση ενημερώσεων - IO1 Wake Up: Off (αποστολή δεδομένων μόνο όταν αλλάξετε)
• Ενεργοποίηση ενημερώσεων - RTC Wake Up: Απενεργοποιημένο (αποστολή δεδομένων μόνο όταν αλλάξετε)
• Δημοσίευση συμβάντων: αφήστε όλα κενά

Βήμα 6: Παρακολουθήστε ένα επίπεδο μπαταρίας

Κατ 'αρχήν, όσο λιγότερη μονάδα επικοινωνεί στο cloud, τόσο καλύτερη εξοικονόμηση ενέργειας. Η μονάδα Cricket απαιτεί ενέργεια είτε για την αποστολή μιας ενημέρωσης στο cloud είτε για την αξιολόγηση των τιμών των συνδεδεμένων αισθητήρων μόνο. Είναι αλήθεια 0A όταν είναι σε κατάσταση OFF.

Στην πράξη μπορεί να στείλει 10k μηνύματα στο cloud χρησιμοποιώντας αλκαλικές μπαταρίες 2xAAA και πάνω από 15k όταν χρησιμοποιούνται μπαταρίες λιθίου. Σε αυτήν την περίπτωση, η διαμόρφωση της οθόνης μπαταρίας έχει επίσης ρυθμιστεί ώστε να ενημερώνει την υπηρεσία cloud όταν αλλάζει μόνο η τιμή της στάθμης της μπαταρίας. Επιπλέον, η κατανάλωση μπαταρίας μπορεί να μειωθεί μειώνοντας την ανάλυση της μέτρησης ενός αναλογικού σήματος.

Η τιμή της μπαταρίας μπορεί να υπολογιστεί ως εξής:

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

Διαχωριστής μπαταρίας όπου η τιμή val αναφέρεται από την υπηρεσία MQTT.

Σε αυτήν την περίπτωση το 1.4V υποδηλώνει χαμηλό επίπεδο της αλκαλικής μπαταρίας και προτείνει την αντικατάστασή της, η τιμή που αναφέρεται μέσω MQTT είναι 13 Vbatt (V) = 13 * 3.5/256 * 8 = 1.42V

Η ελάχιστη τιμή για το κρίκετ είναι 1,1V.

Διαμόρφωση αναλογικής εισόδου IO2:

• IO2: Analog In
• Αναλογικό διαχωριστικό IO2: 3

Αυτές οι τιμές μειώνουν την ανάλυση του αναλογικού σήματος και μειώνουν σημαντικά την κατανάλωση μπαταρίας, ενώ η μονάδα θα μειώσει το χρόνο αποστολής νέων ενημερωμένων τιμών στο Cloud.

Ομοίως, η αναλογική τιμή μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο: IO2 (V) = io2_val * 3.5/256 * 2^IO2 Analog Divider

Το αναλογικό διαχωριστικό του 3 παρέχει ανάλυση περίπου. 0,1V

Βήμα 7: Λήψη ακόμη περισσότερων δεδομένων…

Υπάρχουν πολλά περισσότερα που μπορείτε να παίξετε με την τρέχουσα συσκευή σας, όπως ανάγνωση ενσωματωμένου αισθητήρα θερμοκρασίας, ανάγνωση της στάθμης της μπαταρίας και πολλά άλλα. Παρακαλούμε ελέγξτε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με το Things On Edge GitHUB (https://github.com/thingsonedge/cricket).

Βήμα 8: Ανατροφοδότηση

Σας ευχαριστώ που αφιερώσατε χρόνο! Αν σας άρεσε να φτιάχνετε αυτόν τον αισθητήρα υγρασίας θα εκτιμούσα πραγματικά αν μπορούσατε να διαδώσετε τη λέξη στους συνομηλίκους σας. Εάν έχετε οποιαδήποτε σχόλια ή προτάσεις πώς να το βελτιώσετε και να διευκολύνετε τους άλλους ανθρώπους, θα ήμουν ευτυχής να το κάνω. Είμαι ανοιχτός για τις προτάσεις σας.

Ευχαριστώ πολύ & καλή απόλαυση!