LORA Αισθητήρας θερμοκρασίας και υγρασίας εδάφους: 6 βήματα

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

Κατά την προετοιμασία να φτιάξω το δικό μου θερμοκήπιο φτιάχνω μερικούς αισθητήρες για να παρακολουθώ το περιβάλλον του θερμοκηπίου. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε αυτόν τον αισθητήρα έξω. Η χρήση της θερμοκρασίας εντός ή εκτός του θερμοκηπίου σε συνδυασμό με τη θερμοκρασία του εδάφους και τα επίπεδα υγρασίας είναι ενδιαφέρον να γνωρίζετε πότε να φυτέψετε τα λαχανικά σας. Επιλέγω τον χωρητικό αισθητήρα υγρασίας επειδή αυτού του είδους ο αισθητήρας δεν διαβρώνεται όταν βρίσκεται στο νερό.

Σε αυτό το διδακτικό θα δημιουργήσουμε έναν κόμβο LORA που στέλνει τα ακόλουθα δεδομένα:

• υγρασία εδάφους
• θερμοκρασία εδάφους

Για την πληρότητα αυτού του οδηγού, θα δημοσιεύσω επίσης τον κώδικα χωρίς το LORA tranceiver, αλλά αντίθετα στέλνω δεδομένα υγρασίας του εδάφους και θερμοκρασίας εδάφους. Η θερμοκρασία του αέρα και η υγρασία του αέρα θα μετρηθούν με έναν άλλο κόμβο επειδή δεν θέλω υψηλότερο συχνότητα μετρήσεων για να έχετε περισσότερα δεδομένα. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτόν τον αισθητήρα μαζί με τον κόμβο διακομιστή σε αυτό το εγχειρίδιο. Διαβάστε πρώτα αυτό το εκπαιδευτικό για να μάθετε ποιον τρανσιβέρ να επιλέξετε και να κάνετε τον κόμβο διακομιστή να λαμβάνει δεδομένα.

Βήμα 1: Απαραίτητα ανταλλακτικά

Sensornode:

• Αδιάβροχος αισθητήρας θερμοκρασίας (ds18B20)
• χωρητικός αισθητήρας υγρασίας
• arduino pro mini 3.3v 8mhz
• esp breakout
• rfm95
• σύρμα για κεραία και συνδέσεις (χρησιμοποιώ καλώδιο συμπαγούς πυρήνα 0,8 mm)
• αρσενικά προς αρσενικά καλώδια άλτη
• καλώδια από jumper έως θηλυκά jumper
• μπλοκ ακροδεκτών
• κεφαλόδεσμοι
• σανίδα ψωμιού

• CP2102 usb σε TTL

Εργαλεία:

• συγκολλητικό σίδερο
• πλευρικός κόφτης
• απογυμνωτής σύρματος
• κατσαβίδι ακριβείας
• συγκολλητικό κασσίτερο
• χάρακας για τη μέτρηση της κεραίας
• αντλία αποκόλλησης (αν κάνετε λάθη όπως έκανα εγώ)

Βήμα 2: Δημιουργία κεραίας

Για την κεραία χρησιμοποιώ κάποιο καλώδιο που έχει απομείνει από το καλώδιο διαύλου 2x2x0.8mm ή 2x2 20awg. Στο δίκτυο πραγμάτων μπορείτε να επιλέξετε τη ζώνη συχνοτήτων tranceiver και κεραίας ανά χώρα. Αυτά είναι τα μήκη ανά συχνότητα:

• 868mhz 3,25 ίντσες ή 8,2 cm (αυτό είναι που χρησιμοποιώ)
• 915 mhz 3 ίντσες ή 7,8 cm
• 433 mhz 3 ίντσες ή 16,5 cm

Βήμα 3: Συγκόλληση της ασπίδας Esp

• Αφαιρέστε τις αντιστάσεις της ασπίδας esp (βλέπε R1 έως R3 στο κόκκινο πεδίο)
• Συγκολλήστε το τσιπ rfm95 στην ασπίδα esp.
• Συγκολλήστε τις κεφαλές καρφιτσών στην ασπίδα esp
• Συγκολλήστε την κεραία στην ασπίδα esp. Μην το χρησιμοποιείτε χωρίς κεραία, μπορεί να καταστρέψετε την ασπίδα.
• Εάν οι καρφίτσες δεν συγκολλούνται στη συγκόλληση arduino, πρέπει να τις κολλήσετε

Βήμα 4: Κωδικοποίηση

Ξέρω ότι μπορώ να χρησιμοποιήσω το DTR για αυτόματη επαναφορά του arduino, αλλά στην περίπτωσή μου είχα σφάλματα κατά τη μεταφόρτωση του κώδικα. Ως εκ τούτου, χρησιμοποίησα επίσης μια μη αυτόματη επαναφορά σε αυτό το εκπαιδευτικό, οπότε αν έχετε το ίδιο πρόβλημα μπορείτε να το λύσετε με μη αυτόματη επαναφορά.

• Συνδέστε το arduino στο CP2102 ως εξής:

  • 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
• Ανοίξτε το schetch στο arduino ide
• Επιλέξτε πίνακα arduino pro mini
• Επιλέξτε atmega 328p 3.3v 8mhz κάτω από τον επεξεργαστή
• Επιλέξτε τη θύρα com σας
• Κάντε κλικ στο κουμπί μεταφόρτωσης
• Ενώ ο κώδικας συντάσσεται τη στιγμή που βλέπετε το bautrate (δείτε την εικόνα) πατήστε το κουμπί επαναφοράς στο arduino pro mini (το cp2102 δεν επαναφέρει τον πίνακα) βεβαιωθείτε ότι έχετε κλείσει τη σειριακή οθόνη σας ενώ προγραμματίζετε.

Ο φάκελος Agriculturesensor είναι ο κώδικας χωρίς το LORA tranceiver. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να ξεκινήσετε το δικό σας έργο ξεκινώντας από αυτό το αρχείο και μπορείτε να καταλάβετε καλύτερα πώς λειτουργεί ο κώδικας. Εάν χρειάζεστε πιο ακριβείς μετρήσεις, πρέπει να χαρτογραφήσετε τις τιμές του αισθητήρα υγρασίας όταν δεν είναι στο νερό και όταν είναι στο νερό. (Ελάχιστη και μέγιστη τιμή) Έχω αντιστοιχίσει τις τιμές μεταξύ 400 και 880. Μην βυθίζετε τον αισθητήρα σε νερό πάνω η γραμμή. Αυτό θα καταστρέψει τον αισθητήρα σας. Αργότερα θα σας δείξω πώς να στεγανοποιήσετε αυτόν τον αισθητήρα.

Οι ενδείξεις θερμοκρασίας είναι σε βαθμούς Κελσίου.

Μια τελευταία παρατήρηση: Όταν ανοίγετε τη σειριακή οθόνη του διακομιστή (τελευταία εικόνα) θα δείτε ότι τα δεδομένα αποστέλλονται με άνω και κάτω τελεία μεταξύ των δεδομένων. Αυτό είναι έτσι ώστε να μπορούμε να στείλουμε τα πάντα στον κόμβο διακομιστή σε ένα πακέτο. Σε μεταγενέστερη οδηγία θα δημιουργήσω έναν άλλο κόμβο διακομιστή όπου γίνεται επεξεργασία αυτών των δεδομένων.

Βήμα 5: Καλωδίωση

Στην παραπάνω εικόνα βλέπετε πώς να συνδέσετε τα πάντα. Η αντίσταση είναι μια αντίσταση 4,7kohm που χρησιμοποιείται ως pullup. Στο σχηματικό χρησιμοποιώ άλλο LORA tranceiver και άλλο αισθητήρα υγρασίας χώματος αλλά η καλωδίωση παραμένει η ίδια. Έχω συμπεριλάβει μερικές λεπτομερείς εικόνες σε περίπτωση που η πρώτη δεν είναι σαφής.

Βήμα 6: Συμπέρασμα

Αυτό το διδακτικό σάς επιτρέπει να μετράτε τη θερμοκρασία και την υγρασία του εδάφους. Σε μελλοντικές οδηγίες, θα χρησιμοποιήσουμε αυτά τα δεδομένα για να ενεργοποιήσουμε μια ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα για να ποτίσουμε τα φυτά σας. Θα χρησιμοποιήσουμε αυτά τα δεδομένα σε ένα επερχόμενο έργο για να προτείνουμε τη φύτευση ορισμένων λαχανικών όταν πληρούνται ορισμένες προϋποθέσεις. Θα χρησιμοποιήσουμε επίσης αυτό το οδηγό για ένα άλλο έργο όπου θα στεγανοποιήσουμε τα πάντα και θα φτιάξω ένα PCB στο οποίο μπορείτε να τοποθετήσετε τα πάντα.