ESP32 WiFi JORDFugtføler: 5 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Billige jordfugtighedsfølere, der sender et elektrisk signal gennem jorden for at måle jordens modstand, fejler alle. Elektrolyse gør, at disse sensorer ikke er praktisk anvendelige. Se mere om elektrolyse her. Sensoren, der bruges i dette projekt, er en kapacitiv sensor, og intet ledende metal er i kontakt med våd jord.

Efter indlæsning af firmwaren (Arduino sketch) opretter sensoren en webserver på sig selv og logger på din WiFi -router. Du har nu adgang til websiden på ESP32 -sensoren. Der sendes ingen data til skyen.

En vis fortrolighed med Arduino -programmering, loddefærdigheder og HTML osv. Kan hjælpe. Hvis du bygger dette projekt, skal du uploade fotos via uploadlinket herunder. Nyd hackingen.

Denne sensor kan læse:

1. Jordfugtighed (Min kode beregner det gravimetriske jordvandindhold)
2. Lufttemperatur og relativ luftfugtighed

Forbrugsvarer

1. Wemos® Higrow ESP32 WiFi + bluetooth batteri + DHT11 Jordtemperatur- og fugtighedssensormodul

2. Til datalogning (optisk)

   • et Micro SD -kortmodul.
   • Brødtavle og OR
   • Loddejern, loddepasta.
   • Seks hun- til han -jumperkabler.

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

Denne installationsprocedure bør fungere på en Windows PC, MAC og LINUX (x86) system. Desværre for Raspberry PI -brugere er LINUX (ARM) -bibliotekerne til ESP32 -kortet ikke tilgængeligt endnu (selvom der var rigtige kloge mennesker, der kompilerede dem fra kilde).

1. Download og installer Arduino IDE
2. I menuen Indstillinger skal du tilføje https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json til Aditional Boards Manager -webadressen.
3. Installer ESP32 -bibliotekerne fra Værktøjer> Board> Boards Manager. Søg efter esp32 efter espressif -systemer
4. Vælg dit kort i menuen: Værktøjer> Board> "WeMos" WiFi og Bluetooth -batteri

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

   1. Du skal installere DHT -sensorbibliotek efter Adafruit Version 1.3.7 (eller senere?)
   2. Du skal installere Adafruit Unified Sensor af Adafruit Version 1.0.3

Trin 2: SÆT MICRO SD -KORT TIL LOGGING (VALGFRIT)

Hvis du skal logge dine data, skal du vedhæfte et Pololu Micro SD -kortmodul. Andre SD -kort kan have forskellige ledninger og kode.

Trin 3: DOWNLOAD ARDUINO SKETCH

1. Download den gældende arduino -skitse fra GitHub, og åbn den.

   1. Esp32_SoilMoisture_WebServer.ino bør bruges, hvis der ikke er tilsluttet et micro sd -kortmodul.
   2. Esp32_SoilMoisture_WebServer_DataLog.ino kræver et micro sd -kort og fortsætter internetadgang til NTP -serveren. Denne mulighed har meget nøjagtig tid, men bruger store mængder strøm og kan aflade batteriet.
   3. Esp32_SoilMoisture_WebServer_DataLog_Int_RTC.ino kræver et micro sd -kort og internetadgang til NTP -serveren efter nulstilling. Den bruger ESP32s interne RTC til at opdatere datoen/klokkeslættet, der blev modtaget ved nulstilling fra NTP -serveren. Dette er den mest energieffektive løsning, men tiden er muligvis ikke så præcis.
2. Rediger dit router -SSID og adgangskode i skitsen.
3. Kompilér skitsen, mens du trykker på startknappen.
4. Hvis kompilering lykkes, skal du trykke på knappen EN og starte straks Arduino Serial Monitor (115200 Baud Rate)
5. Vent på, at den blå LED lyser og slukkes
6. Få IP -adressen udskrevet i den serielle skærm, indtast den i din browser. Du vil nu se sensordata -websiden.
7. Hvis du tilføjede micro sd -kortlæseren, og du har samlet en af de gældende arduino -skitser, kan du få adgang til dine data i /datalog.txt på dit micro sd -kort.

Trin 4: GRAVIMETRISK VANDINDHOLD-KALIBRERING

Hvordan skal jeg tolke jordfugtighedsaflæsning fra GPIO 32?

En metode er at beregne jordens gravimetriske vandindhold. Det beregnes som:

(Masse vand i jordprøve)/(masse tør jord i prøve)

Jeg har samlet tør jord ud af min have (Det er Limpopo, Sydafrika, august måned, og jorden er tør, virkelig tør). Du kan tørre jorden i en ovn.

1. Vægt dig tør jord
2. hæld den tørre jord i en beholder, indsæt sensoren i jorden og tag en rå sensormåling (brug webgrænsefladen). Registrer vandmassen (= 0 på dette trin) og sensoraflæsningen.
3. Fjern sensoren, tilsæt 10 ml (gram) vand, bland jorden og vandet korrekt, og registrer din vandmasse (= 10 på dette trin) og sensorværdien.
4. Fortsæt med denne proces, så langt du vil, eller indtil tilsætning af vand ikke længere påvirker sensoraflæsningen.
5. Mine resultater er i det vedhæftede Excel -ark. GWC beregnes som gwc = exp (-0,0015*SensorValue + 0,7072)

Trin 5: Fremtidige udviklinger

1. Tilslut en ekstern RTC (Real Time Clock). I øjeblikket bruges NTP (Network Time Protocol) til at få tid til datalogning. Dette kræver WiFi og er aktuelt intensivt
2. Tilføj trykknapper for at starte og stoppe WiFi og webserveren for at spare batteriforbrug.
3. Annoncer et GPRS -modul, og deaktiver WiFi. Dette vil spare strøm.