IoT-Terrarium: 6 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Η φίλη μου έχει εμμονή με τα φυτά του σπιτιού και πριν από λίγο ανέφερε ότι ήθελε να φτιάξει ένα terrarium. Θέλοντας να κάνει την καλύτερη δουλειά, έψαξε στο goog πώς και πώς να δημιουργήσει και να φροντίσει ένα από αυτά. Αποδεικνύεται ότι υπάρχουν ένα εκατομμύριο δημοσιεύσεις ιστολογίου και καμία άμεση απάντηση, και όλα φαίνεται να οφείλονται στην εμφάνιση και την αίσθηση του πώς μεγαλώνουν τα μεμονωμένα terrariums. Δεδομένου ότι είμαι άνθρωπος της επιστήμης και μου αρέσουν τα δεδομένα για να γνωρίζω αν κάτι λειτουργεί πραγματικά, ήθελα να χρησιμοποιήσω τις γνώσεις μου για IoT και ηλεκτρονικά και να δημιουργήσω μια οθόνη IoT Terrarium.

Το σχέδιο ήταν να δημιουργηθεί ένα σύστημα βασισμένο σε αισθητήρες που θα μπορούσε να παρακολουθεί τη θερμοκρασία, την υγρασία και την υγρασία του εδάφους από μια απλή αλλά κομψή ιστοσελίδα. Αυτό θα μας επέτρεπε να παρακολουθούμε την υγεία του terrarium, ώστε να γνωρίζαμε πάντα ότι ήταν στην καλύτερη κατάσταση. Δεδομένου ότι αγαπώ επίσης τα LED (εννοώ ποιος δεν θέλει), ήθελα επίσης να προσθέσω ένα neopixel που θα μετατρέψει το terrarium σε τέλεια διάθεση ή νυχτερινό φως επίσης!

Αφού σχεδίασα την κατασκευή ήξερα ότι ήθελα να το μοιραστώ έτσι ώστε οι άλλοι να μπορούν να κάνουν το δικό τους. Για να επιτρέψω σε όλους να μπορούν να αναπαράγουν αυτό το έργο, χρησιμοποίησα μόνο υλικά που προέρχονται εύκολα και μπορούν να αγοραστούν στα περισσότερα καταστήματα από τούβλα και κονίαμα ή εύκολα μέσω ιστότοπων όπως το Adafruit και το Amazon. Αν λοιπόν ενδιαφέρεστε να χτίσετε το δικό σας Iot-Terrarium το απόγευμα της Κυριακής, διαβάστε παρακάτω!

Προμήθειες

Ως επί το πλείστον θα πρέπει να μπορείτε να αγοράσετε παρόμοια αντικείμενα όπως εγώ. Σας ενθαρρύνω όμως να διαφοροποιηθείτε και να γίνετε μεγαλύτεροι και καλύτεροι, οπότε μερικά από τα στοιχεία που αναφέρονται παρακάτω μπορεί να θέλετε να προσαρμοστούν στη συγκεκριμένη κατασκευή σας. Θα απαριθμήσω επίσης ορισμένα εναλλακτικά υλικά και μεθόδους σε όλο αυτό το αδιόρατο για όσους δεν έχουν πρόσβαση σε όλα. Έτσι, για να ξεκινήσετε υπάρχουν μερικά εργαλεία που θα χρειαστείτε για να τα ακολουθήσετε, αυτά είναι:

• Drill & Bits - Χρησιμοποιείται για διάτρηση μέσω του καπακιού του δοχείου terrarium για την τοποθέτηση των αισθητήρων, των φώτων και των ελεγκτών σας.
• Gun Glue Gun - Χρησιμοποιείται για την κόλληση των αισθητήρων στο καπάκι του terrarium. Μπορείτε να επιλέξετε να χρησιμοποιήσετε μια διαφορετική μέθοδο στερέωσης όπως υπερκολλήματα ή παξιμάδια και μπουλόνια.
• Συγκολλητικό σίδερο (προαιρετικό) - Αποφάσισα να φτιάξω ένα ειδικό PCB για αυτό το έργο, έτσι ώστε οι συνδέσεις να είναι οι καλύτερες δυνατές. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε μια σανίδα ψωμιού και καλώδια για άλτες και να επιτύχετε το ίδιο αποτέλεσμα.
• Περίπου 4 ώρες - Αυτό το έργο από την αρχή μέχρι το τέλος στο κτίριο μου πήρε περίπου 4 ώρες για να ολοκληρωθεί. Αυτό θα εξαρτηθεί από τον τρόπο που θα αποφασίσετε να δημιουργήσετε την έκδοση σας

Παρακάτω είναι μια λίστα υλικών για τα ηλεκτρονικά για την ανίχνευση και τον έλεγχο του terrarium. Δεν χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε όλους τους αισθητήρες, ούτε πρέπει να χρησιμοποιήσετε τους ίδιους αισθητήρες για το terrarium σας, αλλά για τον παρεχόμενο κώδικα αυτά τα υλικά θα λειτουργήσουν έξω από το κουτί. Λίγα λόγια, χρησιμοποιώ συνδέσμους amazon για αυτό, γι 'αυτό σας ευχαριστώ για την υποστήριξη εάν αποφασίσετε να αγοράσετε κάτι από αυτούς τους συνδέσμους.

• Ένα ESP8266 - Χρησιμοποιείται για τον έλεγχο του neopixel, την ανάγνωση των δεδομένων από τους αισθητήρες και την εμφάνιση της ιστοσελίδας. Μπορείτε επίσης να επιλέξετε να χρησιμοποιήσετε το Adafruit HUZZAH
• Adafruit Flora RGB NeoPixel (ή από Adafruit) - Αυτά είναι φοβερά μικρά neopixels σε εξαιρετικό παράγοντα μορφής. Έχουν όλα τα άλλα απαραίτητα παθητικά εξαρτήματα, καθώς και για εύκολο έλεγχο.
• Αισθητήρας υγρασίας θερμοκρασίας DHT11 (ή από Adafruit) - Βασικός αισθητήρας θερμοκρασίας και υγρασίας. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε τα DHT22 ή DHT21 για αυτό επίσης.
• Αισθητήρας υγρασίας εδάφους (ή από Adafruit) - Έρχονται σε δύο γεύσεις. Χρησιμοποίησα έναν τύπο αντίστασης, αλλά προτείνω τον χωρητικό τύπο όπως αυτόν του Adafruit. Περισσότερα για αυτά αργότερα.
• Τροφοδοτικό 5V (1A)- Θα χρειαστείτε τροφοδοτικό 5V για αυτό το έργο. Αυτό πρέπει να είναι τουλάχιστον 1Α σε ισχύ, οπότε θα μπορούσατε επίσης να χρησιμοποιήσετε μια τυπική πρίζα USB.
• Ένα πρωτότυπο PCB- Χρησιμοποιείται για να συνδέσει τα πάντα μαζί σε ένα στιβαρό αρχοντικό. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιήσει ένα breadboard και μερικά καλώδια jumper επίσης.
• Μερικά μπουλόνια στερέωσης - Χρησιμοποιούνται για την τοποθέτηση του PCB στο καπάκι του βάζου σας. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε ζεστή κόλλα.
• Επικεφαλίδες PCB- Για να τοποθετήσετε το NodeMCU στο PCB.
• Σύρμα - Οποιαδήποτε ποικιλία καλωδίων για σύνδεση PCB και αισθητήρων μεταξύ τους.

Για το πραγματικό σας terrarium, υπάρχουν απεριόριστες επιλογές που έχετε. Συνιστώ ανεπιφύλακτα να απευθυνθείτε στο πλησιέστερο κέντρο κήπου για όλες τις προμήθειές σας καθώς και συμβουλές. Εκεί μπορείτε επίσης να ζητήσετε βοήθεια για τον καλύτερο συνδυασμό υλικών για την κατασκευή Terrarium για τα φυτά που χρησιμοποιείτε. Για τον εαυτό μου, το τοπικό μου κήπο είχε όλα τα απαραίτητα υλικά σε βολικές μικρές τσάντες. Αυτοί ήταν;

• Ένα γυάλινο βάζο - Συνήθως βρίσκεται στο κατάστημα του σπιτιού σας. Αυτό μπορεί να έχει οποιοδήποτε σχήμα ή μέγεθος επιθυμείτε, αλλά θα πρέπει να έχει ένα καπάκι που θα σας επιτρέπει να τρυπήσετε και να συνδέσετε ηλεκτρονικά.
• Φυτά - Το πιο σημαντικό μέρος. Επιλέξτε με σύνεση και φροντίστε να ταιριάξετε με όλα τα υλικά της κατασκευής που ταιριάζουν στο φυτό σας. Χρησιμοποίησα μια μικρή βοήθεια από εδώ.
• Εδάφη, Άμμοι, Βότσαλα, Κάρβουνα και Βρύα - Αυτά είναι τα βασικά δομικά στοιχεία ενός terrarium και είναι συνήθως εύκολο να βρεθούν σε ένα κατάστημα υλικού με ένα τμήμα κηπουρικής ή το τοπικό φυτώριο σας

Δείτε επίσης έναν μεγάλο αριθμό terrarium που χτίζεται ακριβώς εδώ στο Instructables!

Βήμα 1: Φτιάχνοντας το Terrarium σας

Για να ξεκινήσουμε, πρέπει πραγματικά να φτιάξουμε ένα terrarium προτού μπορέσουμε να το συνδέσουμε στο διαδίκτυο! Δεν υπάρχει σωστός ή λάθος τρόπος σύνταξης ενός terrarium, ωστόσο υπάρχουν βέλτιστες πρακτικές τις οποίες θα προσπαθήσω να περιγράψω.

Το πρώτο και το πιο σημαντικό είναι ότι στοχεύετε να μιμηθείτε το περιβάλλον στο οποίο ευδοκιμούν τα φυτά που έχετε επιλέξει. Συνήθως ένα terrarium χρησιμοποιεί πιο τροπικά φυτά που αγαπούν την υγρασία, αλλά πολλοί άνθρωποι εξακολουθούν να χρησιμοποιούν πράγματα όπως τα παχύφυτα σε ανοιχτό δοχείο. Επέλεξα ένα πιο τροπικό φυτό για αυτήν την κατασκευή, ώστε να μπορώ να έχω ένα σφραγισμένο καπάκι στο οποίο θα χρησιμοποιήσω για να τοποθετήσω τα ηλεκτρονικά.

Η επόμενη βέλτιστη πρακτική είναι η σειρά του πώς συνδυάζονται τα συστατικά ενός terrarium. Για τα καλύτερα αποτελέσματα θα χρειαστεί να τα στρώσετε σωστά, έτσι ώστε το νερό να μπορεί να στραγγίσει και να φιλτράρει μέσα από το σύστημα και να επιστρέψει. Προσέξτε είναι να ξεπεράσετε τον ζήλο με τα φυτά και τα υλικά. Περιορίστε το βάζο, τα φυτά και τα υλικά σας πριν τα βάλετε εντελώς, διαφορετικά όλα μπορεί να μην ταιριάζουν.

Ακολουθώντας μαζί με τις φωτογραφίες για αυτό το βήμα, οι παρακάτω οδηγίες είναι πώς μπορείτε να στρώσετε το terrarium σας για το καλύτερο αποτέλεσμα.

1. Τοποθετήστε μερικά βότσαλα στο κάτω μέρος του βάζου. Αυτό είναι για αποστράγγιση και αφήνει ένα μέρος για τη συλλογή νερού.
2. Στη συνέχεια τοποθετήστε ένα στρώμα βρύα, αυτό είναι ένα φίλτρο για να εμποδίσει το έδαφος να πέσει μέσα από τις ρωγμές των βότσαλων και τελικά να καταστρέψει την επίδραση που δίνουν τα βότσαλα. Αυτό μπορεί επίσης να επιτευχθεί με συρματόπλεγμα
3. Στη συνέχεια, προσθέστε τον άνθρακα από πάνω. Αυτός ο άνθρακας λειτουργεί ως φίλτρο νερού
4. Πάνω από το κάρβουνο μπορείτε τώρα να προσθέσετε χώμα. Σε αυτό το στάδιο θα θέλετε να ελέγξετε πόσο γεμάτο είναι το βάζο σας καθώς μπορείτε να το αδειάσετε και να ξεκινήσετε ξανά εδώ πιο εύκολα από αργότερα
5. (Προαιρετικό) Μπορείτε επίσης να προσθέσετε άλλα υλικά, όπως άμμο για επίδραση στρωμάτων. Πρόσθεσα ένα πολύ λεπτό στρώμα άμμου για αισθητική επίδραση, έπειτα έστρωσα το υπόλοιπο χώμα μου.
6. Στη συνέχεια, κάντε μια τρύπα στη μέση και κατόπιν ξεκουμπώστε τα φυτά σας και τοποθετήστε τα απαλά στο κέντρο.
7. Εάν μπορείτε να φτάσετε, χτυπήστε το χώμα γύρω από τα φυτά σας για να τα ενσωματώσετε σταθερά στο έδαφος.
8. Ολοκληρώστε προσθέτοντας μερικά διακοσμητικά βότσαλα από πάνω και λίγο ακόμη βρύα τα οποία θα ζωντανέψουν με λίγη υγρασία.

Τώρα ήταν πολύ εύκολο να φτιάξεις ένα ή δύο terrarium το απόγευμα της Κυριακής! Αλλά μην παίρνετε το λόγο μου για ευαγγέλιο, φροντίστε να ρίξετε μια ματιά στο πώς οι άλλοι έχουν φτιάξει το δικό τους.

Βήμα 2: Κάντε το έξυπνο

Timeρα να κάνετε το terrarium σας να ξεχωρίζει από τους άλλους. Timeρα να το κάνεις έξυπνο. Για να γίνει αυτό, πρέπει να γνωρίζουμε τι θέλουμε να μετρήσουμε και γιατί. Δεν είμαι ειδικός στην κηπουρική, οπότε αυτό είναι το πρώτο για μένα, αλλά καταλαβαίνω πολύ καλά τους αισθητήρες και τους μικροελεγκτές, οπότε η εφαρμογή των γνώσεών μου στο ένα θα γεφυρώσει το χάσμα στο άλλο.

Μετά από κάποιο googling για να καταλάβω ποιες μετρήσεις θα ήταν οι καλύτερες, πήγα για ψώνια για να βρω τους κατάλληλους αισθητήρες για να δουλέψω. Κατέληξα να επιλέξω 3 πράγματα για μέτρηση. Αυτές ήταν η θερμοκρασία, η υγρασία και η υγρασία του εδάφους. Αυτές οι τρεις μετρήσεις θα δώσουν μια γενική επισκόπηση της υγείας του terrarium και θα μας βοηθήσουν να γνωρίζουμε εάν είναι υγιές ή απαιτεί φροντίδα.

Για να μετρήσω τη θερμοκρασία και την υγρασία, επέλεξα το DHT11. Αυτά είναι άμεσα διαθέσιμα από πολλές πηγές όπως το Adafruit και άλλα καταστήματα ηλεκτρονικών ειδών. Υποστηρίζονται επίσης πλήρως στο περιβάλλον Arduino μαζί με άλλους αισθητήρες της ίδιας οικογένειας όπως οι DHT22 και DHT21. Ο κώδικας στο τέλος αυτού του Instructable υποστηρίζει οποιαδήποτε έκδοση, ώστε να μπορείτε να επιλέξετε οποιαδήποτε έκδοση που ταιριάζει στον προϋπολογισμό και τη διαθεσιμότητά σας.

Οι αισθητήρες υγρασίας του εδάφους έρχονται σε δύο γεύσεις. ανθεκτικό και χωρητικό. Για αυτό το έργο κατέληξα με έναν αισθητήρα αντίστασης καθώς ήταν αυτό που είχα στη διάθεσή μου εκείνη τη στιγμή, αλλά ένας χωρητικός αισθητήρας θα προσέφερε το ίδιο αποτέλεσμα.

Οι αισθητήρες αντίστασης λειτουργούν εφαρμόζοντας μια τάση σε δύο ακίδες στο έδαφος και μετρώντας την πτώση τάσης. Εάν το χώμα είναι υγρό, θα υπάρξει μικρότερη πτώση τάσης και συνεπώς μεγαλύτερη τιμή που διαβάζεται από το ADC του μικροελεγκτή. Η ομορφιά αυτών είναι η απλότητα και το κόστος, γι 'αυτό κατέληξα να χρησιμοποιώ αυτήν την έκδοση.

Οι χωρητικοί αισθητήρες λειτουργούν στέλνοντας ένα σήμα σε μία από τις δύο ακίδες στο έδαφος, όπως η αντίσταση, η διαφορά είναι ότι αναζητά καθυστέρηση όταν φτάσει η τάση στον επόμενο πείρο. Αυτό συμβαίνει πολύ γρήγορα, αλλά όλα τα έξυπνα συνήθως φροντίζονται επί του αισθητήρα. Η έξοδος όπως οι εκδόσεις αντίστασης είναι συνήθως επίσης αναλογική επιτρέποντάς της να συνδεθεί με την αναλογική ακίδα του μικροελεγκτή.

Τώρα, η ιδέα πίσω από αυτούς τους αισθητήρες δεν είναι να δώσετε μια απόλυτη τιμή σε όλα καθώς οι τεχνικές μέτρησης και οι φυσικές τους ιδιότητες εξαρτώνται από πάρα πολλές μεταβλητές του terrarium σας. Ο τρόπος εξέτασης των δεδομένων από αυτούς τους αισθητήρες, ειδικά η υγρασία του εδάφους, είναι σχετικός, καθώς δεν είναι πραγματικά βαθμονομημένοι. Έτσι, για να καταργήσετε το παιχνίδι εικασίας από το πότε πρέπει να ποτίζετε ή να φροντίζετε τον κήπο σας, θα πρέπει να κοιτάξετε για λίγο πώς πηγαίνει το terrarium σας και να το ταιριάξετε διανοητικά με τα δεδομένα του αισθητήρα σας.

Βήμα 3: Κατασκευή του PCB

Για αυτό το έργο, αποφάσισα να φτιάξω το δικό μου PCB από πρωτότυπο πίνακα. Το επέλεξα έτσι ώστε όλα να συνδέονται μεταξύ τους πιο στιβαρά από μια σανίδα ψωμιού ή μέσω καλωδίων κεφαλής. Τούτου λεχθέντος, αν αγοράσετε τον κατάλληλο συντελεστή μορφής αισθητήρων και ελεγκτών, μπορείτε να το χτίσετε προκλητικά σε μια σανίδα ψωμιού εάν δεν έχετε πρόσβαση σε συγκολλητικό σίδερο.

Τώρα, το terrarium σας πιθανότατα θα χρησιμοποιήσει ένα διαφορετικό βάζο στο δικό μου και επομένως δεν θα χρησιμοποιήσει το ακριβές PCB που έχω φτιάξει, οπότε δεν θα αναφερθώ λεπτομερώς στην ακριβή μέθοδο που χρησιμοποίησα για να το δημιουργήσω. Αντ 'αυτού, ακολουθούν μια σειρά ενδεικτικών βημάτων που μπορείτε να κάνετε για να βεβαιωθείτε ότι επιτύχετε το ίδιο αποτέλεσμα. Στο τέλος το μόνο που χρειάζεται να κάνετε για να λειτουργήσει το έργο είναι να ακολουθήσετε το διάγραμμα κυκλώματος στις εικόνες.

1. Ξεκινήστε τοποθετώντας το PCB πάνω από το καπάκι σας για να δείτε πώς θα ταιριάξουν όλα. Στη συνέχεια, σημειώστε τυχόν γραμμές κοπής και οπές στερέωσης στο PCB. σε αυτό το βήμα θα πρέπει επίσης να σημειώσετε πού πρέπει να είναι η τρύπα στο καπάκι σας για καλώδια.
2. Στη συνέχεια, κόψτε τον πίνακα εάν χρησιμοποιείτε πρωτότυπο πίνακα. Μπορείτε να το κάνετε αυτό χρησιμοποιώντας ένα μαχαίρι και μια ευθεία άκρη σκοράροντας κατά μήκος των οπών και κόβοντάς το.
3. Στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας ένα τρυπάνι, σχηματίστε τις οπές στερέωσης για να περάσουν οι βίδες στο καπάκι σας. Αυτή η διάμετρος τρύπας πρέπει να είναι μεγαλύτερη από τις βίδες σας. Χρησιμοποίησα μια τρύπα 4 χιλιοστών για βίδες Μ3. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε θερμή κόλλα για να τοποθετήσετε το PCB στο καπάκι επίσης.
4. Σε αυτό το στάδιο είναι καλή ιδέα να κάνετε επίσης τις οπές στερέωσης στο καπάκι σας, ενώ δεν υπάρχουν εξαρτήματα στο PCB. Τοποθετήστε λοιπόν το PCB σας πάνω από το καπάκι σας, σημειώστε τις τρύπες και ανοίξτε τις χρησιμοποιώντας μικρότερη διάμετρο από τις βίδες στερέωσης. Αυτό θα επιτρέψει στα μπουλόνια να δαγκώσουν το καπάκι.
5. Τρυπήστε την τρύπα για να περάσουν τα καλώδια σας σε όλη τη διαδρομή. Έκανα μια τρύπα 5 χιλιοστών για τη δική μου που ήταν ακριβώς στο σωστό μέγεθος. Σε αυτό το στάδιο είναι επίσης καλή ιδέα να σημειώσετε και να ανοίξετε την ίδια τρύπα στο καπάκι σας.
6. Τώρα μπορείτε να τοποθετήσετε εξαρτήματα στο PCB σας και να ξεκινήσετε τη συγκόλληση. Ξεκινήστε με τις κεφαλίδες για το ESP8266.
7. Με τις κεφαλίδες ESP8266 στη θέση τους, τώρα γνωρίζετε πού ευθυγραμμίζονται οι ακίδες, ώστε να μπορείτε τώρα να κόψετε μερικά καλώδια για να συνδέσετε τους αισθητήρες σας. Όταν το κάνετε αυτό, βεβαιωθείτε ότι είναι μεγαλύτερα από ό, τι χρειάζεστε, καθώς μπορείτε να τα κόψετε αργότερα. Αυτά τα καλώδια πρέπει να είναι για όλη σας τη δύναμη + και -, καθώς και για τις γραμμές δεδομένων. Έκανα επίσης κωδικοποίηση χρωμάτων έτσι ήξερα ποιο ήταν τι.
8. Στη συνέχεια κολλήστε όλα τα καλώδια που χρειάζεστε για την πλακέτα σύμφωνα με το διάγραμμα κυκλώματος και σπρώξτε τα μέσα από την οπή του PCB έτοιμα για τοποθέτηση στο καπάκι και σύνδεση με τους αισθητήρες σας.
9. Τέλος, θα πρέπει να κάνετε μια σύνδεση για το τροφοδοτικό σας. Πρόσθεσα έναν μικρό σύνδεσμο (όχι στις εικόνες) για αυτό. Αλλά μπορείτε επίσης να το κολλήσετε απευθείας.

Αυτό είναι για τη συναρμολόγηση PCB! Είναι κυρίως μηχανικές προτάσεις, καθώς εξαρτάται από εσάς να σχεδιάσετε το PCB σας ώστε να ταιριάζει στο καπάκι σας. Σε αυτό το στάδιο μην τοποθετήσετε το PCB στο καπάκι καθώς θα χρειαστεί να τοποθετήσετε τον αισθητήρα στην κάτω πλευρά στο επόμενο βήμα.

Βήμα 4: Κάνοντας το καπάκι

Timeρα να τοποθετήσετε τους αισθητήρες και τα φώτα στο καπάκι! Εάν ακολουθήσατε το τελευταίο βήμα, θα πρέπει να έχετε ένα καπάκι με όλες τις οπές στερέωσης του PCB και μια μεγάλη τρύπα για να περάσει το καλώδιο του αισθητήρα. Εάν το κάνετε, μπορείτε τώρα να σχεδιάσετε τα φώτα και τους αισθητήρες με τον τρόπο που θα θέλατε αυτό. Ακριβώς όπως το τελευταίο βήμα, η μέθοδος που χρησιμοποιείτε πιθανώς να είναι λίγο διαφορετική, αλλά εδώ είναι μια λίστα βημάτων που θα σας βοηθήσουν να σχεδιάσετε το καπάκι σας

Προσοχή: Οι γραμμές δεδομένων των neopixels έχουν κατεύθυνση. Δώστε προσοχή στην είσοδο και την έξοδο κάθε φωτός αναζητώντας τα βέλη στο PCB. Βεβαιωθείτε ότι τα δεδομένα πάνε πάντα από την έξοδο στην είσοδο.

1. Ξεκινήστε τοποθετώντας τα φώτα και τον αισθητήρα θερμοκρασίας στο καπάκι για να δείτε πού θα θέλατε να τα τοποθετήσετε. Προτείνω να κρατήσετε τον αισθητήρα θερμοκρασίας μακριά από τα φώτα καθώς θα εκπέμπουν λίγη θερμότητα. Αλλά εκτός από αυτό, η διάταξη εξαρτάται αποκλειστικά από εσάς.
2. Με όλα τα απλωμένα, μπορείτε να κόψετε λίγο σύρμα για να συνδέσετε τα φώτα μεταξύ τους. Το έκανα κόβοντας ένα δοκιμαστικό κομμάτι και χρησιμοποιώντας το ως οδηγό για να κόψω τα υπόλοιπα.
3. Στη συνέχεια χρησιμοποίησα κάποιο μπλε-τακ για να κρατήσω τα φώτα και κόλλησα τα καλώδια σε αυτά χρησιμοποιώντας τα μαξιλάρια στα πλάγια των σανίδων της χλωρίδας. Δώστε προσοχή στις κατευθύνσεις δεδομένων των φώτων.
4. Στη συνέχεια αφαίρεσα το μπλε-τακ από τα φώτα και χρησιμοποίησα ζεστή κόλλα για να τα στερεώσω στο καπάκι μαζί με τον αισθητήρα θερμοκρασίας στη θέση που ήμουν ευχαριστημένος.
5. Τώρα πάρτε το PCB και τοποθετήστε το στο καπάκι όπου ανοίξατε και χτυπήσατε τρύπες νωρίτερα. Πιέστε τα καλώδια μέσα από τη μεγάλη τρύπα έτοιμα να συνδεθούν με τους αισθητήρες.
6. Στη συνέχεια, κολλήστε καθένα από τα καλώδια στους σωστούς αισθητήρες ακολουθώντας το διάγραμμα κυκλώματος που παρέχεται στο προηγούμενο βήμα.
7. Δεδομένου ότι ο αισθητήρας χώματος δεν είναι τοποθετημένος στο καπάκι, θα πρέπει να βεβαιωθείτε ότι τα καλώδια έχουν μείνει αρκετά για να φυτευτούν στο χώμα. Μόλις κοπεί, κολλήστε στον αισθητήρα χώματος.

Συγχαρητήρια, θα πρέπει τώρα να έχετε ένα πλήρως συναρμολογημένο καπάκι με αισθητήρα πλήρες με αισθητήρες θερμοκρασίας, υγρασίας και υγρασίας του εδάφους. Σε επόμενα βήματα θα δείτε ότι πρόσθεσα ένα τρισδιάστατο καπέλο από ρητίνη ξύλου για να καλύψετε και το ESP8266. Δεν έχω περιγράψει πώς να το φτιάξετε γιατί το τελικό σχήμα και το μέγεθος του terrarium σας πιθανότατα θα διαφέρουν και δεν έχουν όλοι πρόσβαση σε έναν 3D εκτυπωτή. Αλλά θέλω να το επισημάνω έτσι λειτουργεί ως ιδέα για το πώς μπορεί να θέλετε να ολοκληρώσετε το έργο σας!

Βήμα 5: Κωδικοποίηση του ESP8266 με Arduino

Με το καπάκι σας με αισθητήρα έτοιμο να ξεκινήσει, ήρθε η ώρα να βάλετε τα έξυπνα σε αυτό. Για να το κάνετε αυτό, θα χρειαστείτε το περιβάλλον Arduino με εγκατεστημένους τους πίνακες ESP8266. Αυτό είναι ωραίο και εύκολο να γίνει χάρη στη μεγάλη κοινότητα πίσω από αυτό.

Για αυτό το βήμα, προτείνω να μην είναι συνδεδεμένο το ESP8266 στο PCB, ώστε να μπορείτε να διορθώσετε τυχόν προβλήματα με τη μεταφόρτωση και την εκτέλεσή του πρώτα. Μόλις το ESP8266 λειτουργεί και συνδεθεί στο WiFi για πρώτη φορά, τότε προτείνω να το συνδέσετε στο PCB.

Ρυθμίστε το περιβάλλον Arduino:

Πρώτα θα χρειαστείτε το περιβάλλον Arduino το οποίο μπορείτε να κατεβάσετε από εδώ για τα περισσότερα λειτουργικά συστήματα. Ακολουθήστε τις οδηγίες εγκατάστασης και περιμένετε να τελειώσει. Αφού ολοκληρωθεί, ανοίξτε το και μπορούμε να προσθέσουμε τους πίνακες ESP8266 ακολουθώντας τα υπέροχα βήματα στο επίσημο αποθετήριο GitHub εδώ.

Μόλις προστεθεί, θα χρειαστεί να επιλέξετε τον τύπο της πλακέτας και το μέγεθος του φλας για να λειτουργήσει αυτό το έργο. Στο μενού "εργαλεία"-> "πίνακας" θα χρειαστεί να επιλέξετε τη μονάδα "NodeMCU 1.0" και στις επιλογές μεγέθους Flash θα πρέπει να επιλέξετε "4M (1M SPIFFS)".

Προσθήκη βιβλιοθηκών

Αυτό είναι όπου οι περισσότεροι άνθρωποι ξεκολλούν όταν προσπαθούν να αναπαράγουν κάποιο έργο. Οι βιβλιοθήκες είναι δύσκολες και τα περισσότερα έργα βασίζονται σε μια συγκεκριμένη έκδοση που πρέπει να εγκατασταθεί για να λειτουργήσουν. Ενώ το περιβάλλον Arduino αντιμετωπίζει εν μέρει αυτό το ζήτημα, είναι συνήθως η πηγή των ζητημάτων μεταγλώττισης που εντοπίζονται από νέους αρχάριους. Αυτό το ζήτημα λύνεται από άλλες γλώσσες και περιβάλλοντα χρησιμοποιώντας κάτι που ονομάζεται "συσκευασία", αλλά το περιβάλλον Arduino δεν το υποστηρίζει … τεχνικά.

Για άτομα με μια ολοκαίνουργια εγκατάσταση του περιβάλλοντος Arduino, μπορείτε να το παραλείψετε, αλλά για άλλους που θέλουν να μάθουν πώς να βεβαιωθούν ότι οποιοδήποτε έργο που κάνουν με το περιβάλλον Arduino θα λειτουργήσει (αρκεί να ξεκινήσει) μπορείτε να το κάνετε αυτό. Η εργασία βασίζεται στο να δημιουργήσετε έναν νέο φάκελο όπου θέλετε και να κατευθύνετε τη θέση "Sketchbook" στο μενού "αρχείο"-> "προτιμήσεις". Ακριβώς στο επάνω μέρος όπου αναγράφεται η τοποθεσία του sketchbook, κάντε κλικ στο πρόγραμμα περιήγησης και μεταβείτε στον νέο σας φάκελο.

Αφού το κάνετε αυτό, δεν θα έχετε εγκατεστημένες βιβλιοθήκες εδώ, κάτι που σας επιτρέπει να προσθέσετε ό, τι θέλετε χωρίς αυτές που είχατε εγκαταστήσει προηγουμένως. Αυτό σημαίνει ότι για ένα συγκεκριμένο έργο όπως αυτό, μπορείτε να προσθέσετε τις βιβλιοθήκες που συνοδεύουν το αποθετήριό μου GitHub και δεν έχουν συγκρούσεις με άλλες που ενδέχεται να έχετε εγκαταστήσει. Τέλειος! Εάν θέλετε να επιστρέψετε στις παλιές βιβλιοθήκες σας, το μόνο που έχετε να κάνετε είναι να αλλάξετε τη θέση του sketchbook πίσω στην αρχική, είναι τόσο εύκολο.

Τώρα για να προσθέσετε τις βιβλιοθήκες για αυτό το έργο θα χρειαστεί να κατεβάσετε το αρχείο zip από το αποθετήριο GitHub και να εγκαταστήσετε όλες τις βιβλιοθήκες στον φάκελο "βιβλιοθήκες" που περιλαμβάνεται. Όλα αυτά αποθηκεύονται ως αρχεία.zip και μπορούν να εγκατασταθούν χρησιμοποιώντας τα βήματα που προτείνονται στην επίσημη ιστοσελίδα του Arduino για αυτό.

Αλλάξτε τις απαιτούμενες μεταβλητές

Αφού κατεβάσετε και εγκαταστήσετε τα πάντα, ήρθε η ώρα να ξεκινήσετε τη σύνταξη και τη μεταφόρτωση του κώδικα στον πίνακα. Έτσι, με αυτό το αποθετήριο που έχετε κατεβάσει, θα πρέπει επίσης να υπάρχει ένας φάκελος που ονομάζεται "IoT-Terrarium" με ένα σωρό αρχεία.ino σε αυτό. Ανοίξτε το κύριο αρχείο που ονομάζεται "IoT-Terrarium.ino" και μετακινηθείτε προς τα κάτω στο τμήμα Κύριες μεταβλητές του σκίτσου κοντά στην κορυφή.

Εδώ πρέπει να αλλάξετε μερικές βασικές μεταβλητές για να ταιριάξετε με αυτό που έχετε δημιουργήσει. Τα πρώτα πράγματα που πρέπει να προσθέσετε είναι τα διαπιστευτήριά σας WiFi στο σκίτσο, έτσι ώστε το ESP8266 να συνδεθεί στο WiFi σας, ώστε να έχετε πρόσβαση σε αυτό. Αυτά έχουν διάκριση πεζών -κεφαλαίων οπότε προσέξτε.

Συμβολοσειρά SSID = "";

Κωδικός συμβολοσειράς = "";

Το επόμενο είναι η ζώνη ώρας στην οποία βρίσκεστε. Αυτός μπορεί να είναι θετικός ή αρνητικός αριθμός. Για παράδειγμα, το Σίδνεϊ είναι +10.

#ορίστε UTC_OFFSET +10

Μετά από αυτό είναι η περίοδος δειγματοληψίας και ο όγκος δεδομένων που πρέπει να αποθηκεύσει η συσκευή. Ο αριθμός των δειγμάτων που συλλέγονται πρέπει να είναι αρκετά μικρός για να χειρίζεται ο μικροελεγκτής. Διαπίστωσα ότι οτιδήποτε κάτω από το 1024 είναι εντάξει, οτιδήποτε μεγαλύτερο είναι ασταθές. Η περίοδος συλλογής είναι ο χρόνος μεταξύ των δειγμάτων σε χιλιοστά του δευτερολέπτου.

Ο πολλαπλασιασμός αυτών σας δίνει πόσο καιρό θα επιστρέψουν τα δεδομένα, οι προεπιλογές των 288 και 150000 (2,5 λεπτά) αντίστοιχα δίνουν μια χρονική περίοδο 12 ωρών, αλλάξτε τα ανάλογα με το πόσο πίσω θα θέλατε να δείτε.

#ορίστε NUM_SAMPLES 288

#define COLLECTION_PERIOD 150000

Στα προηγούμενα βήματα συνδέσα τα LED με τον πείρο D1 (ακίδα 5) του ESP8266. Εάν το έχετε αλλάξει ή έχετε προσθέσει περισσότερα ή λιγότερα LED, μπορείτε να το αλλάξετε στις δύο γραμμές.

#define NUM_LEDS 3 // Ο αριθμός των LED που έχετε συνδέσει

#define DATA_PIN 5 // Το pin στο οποίο είναι ενεργοποιημένη η γραμμή δεδομένων της λυχνίας LED

Το τελευταίο πράγμα που πρέπει να αλλάξετε είναι οι ρυθμίσεις DHT11. Απλώς αλλάξτε τον πείρο στον οποίο είναι συνδεδεμένος και τον τύπο εάν δεν έχετε χρησιμοποιήσει το DHT11.

#define DHT_PIN 4 // Το pin δεδομένων στο οποίο έχετε συνδέσει τον αισθητήρα DHT

#define DHTTYPE DHT11 // Μην το σχολιάζετε όταν χρησιμοποιείτε το DHT11 // #define DHTTYPE DHT22 // Μην το σχολιάζετε όταν χρησιμοποιείτε το DHT22 // #define DHTTYPE DHT21 // Μην το σχολιάζετε όταν χρησιμοποιείτε το DHT21

Μεταγλώττιση και μεταφόρτωση

Αφού αλλάξετε όλα όσα χρειάζεστε, μπορείτε να προχωρήσετε και να συντάξετε το σκίτσο. Εάν όλα είναι καλά, θα πρέπει να μεταγλωττιστούν και να μην εμφανίσουν σφάλματα στο κάτω μέρος της οθόνης. Εάν κολλήσετε, μπορείτε να σχολιάσετε παρακάτω και θα πρέπει να μπορώ να βοηθήσω. Προχωρήστε και συνδέστε το ESP8266 με καλώδιο USB στον υπολογιστή σας και πατήστε αποστολή. Μόλις τελειώσει, θα πρέπει να ξεκινήσει και να συνδεθεί στο WiFi. Υπάρχουν επίσης μερικά μηνύματα στη σειριακή οθόνη για να σας πω τι κάνει. Οι χρήστες Android πρέπει να λαμβάνουν υπόψη τη διεύθυνση IP που αναφέρει καθώς θα πρέπει να την γνωρίζετε.

Αυτό είναι! Έχετε ανεβάσει επιτυχώς τον κώδικα. Τώρα για να κολλήσετε το καπάκι στο terrarium και να δείτε τι έχουν να πουν οι αισθητήρες.

Βήμα 6: Το τελικό προϊόν

Μόλις συγκεντρωθούν όλα, κολλήστε τον αισθητήρα εδάφους στο έδαφος έτσι ώστε να καλυφθούν οι δύο προεξοχές. Στη συνέχεια, απλά κλείστε το καπάκι, συνδέστε το τροφοδοτικό και ενεργοποιήστε το! Τώρα μπορείτε να μεταβείτε στην ιστοσελίδα του EPS8266 εάν βρίσκεστε στο ίδιο δίκτυο WiFi με αυτό. Αυτό μπορεί να γίνει πηγαίνοντας στη διεύθυνση IP του ή χρησιμοποιώντας mDNS στο; https://IoT-Terrarium.local/ (Σημείωση που υποστηρίζεται από το Android, αναστεναγμός)

Ο ιστότοπος είναι εκεί για να σας δείξει όλα τα δεδομένα που συλλέγετε και για να ελέγξετε την κατάσταση της υγείας των φυτών σας. Τώρα μπορείτε να δείτε όλα τα στατιστικά στοιχεία από όλους τους αισθητήρες σας και το πιο σημαντικό να ενεργοποιήσετε τα LED για ένα μοναδικό μικρό νυχτερινό φως, φοβερό!

Μπορείτε επίσης να αποθηκεύσετε τη σελίδα στην αρχική οθόνη σας είτε σε iOS είτε σε Android, έτσι ώστε να λειτουργεί σαν εφαρμογή. Απλώς βεβαιωθείτε ότι είστε στο ίδιο δίκτυο WiFi με το ESP8266 όταν κάνετε κλικ σε αυτό.

Αυτό είναι όλο για αυτό το έργο, αν έχετε σχόλια ή ερωτήσεις αφήστε τα στα σχόλια. Ευχαριστώ για την ανάγνωση και καλή επιτυχία!