Czujnik temperatury i wilgotności gleby LORA: 6 kroków

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:03

W ramach przygotowań do wykonania własnej szklarni wykonuję kilka czujników do monitorowania otoczenia szklarni. Możesz również używać tego czujnika na zewnątrz. Korzystanie z temperatury wewnątrz lub na zewnątrz szklarni w połączeniu z temperaturą gruntu i poziomem wilgotności jest interesujące, aby wiedzieć, kiedy sadzić warzywa. Wybrałem pojemnościowy czujnik wilgoci, ponieważ ten rodzaj czujnika nie koroduje w wodzie.

W tej instrukcji stworzymy węzeł LORA, który wysyła następujące dane:

• wilgotność gleby
• temperatura gleby

Dla kompletności tej instrukcji zamierzam również opublikować kod bez transceivera LORA, ale zamiast tego wysyłam dane o wilgotności gleby i temperaturze gleby przez szereg. Temperatura powietrza i wilgotność powietrza będą mierzone za pomocą innego węzła, ponieważ nie chcę wyższej częstotliwość pomiarów, aby mieć więcej danych. Możesz użyć tego czujnika razem z węzłem serwera w tej instrukcji. Przeczytaj najpierw tę instrukcję, aby dowiedzieć się, jaki nadajnik wybrać i aby węzeł serwera odbierał dane.

Krok 1: Potrzebne części

Węzeł sensoryczny:

• Wodoodporny czujnik temperatury (ds18B20)
• pojemnościowy czujnik wilgoci
• arduino pro mini 3.3v 8mhz
• szczególnie wybuch
• rfm95
• przewód do anteny i połączeń (ja używam przewodu z rdzeniem stałym 0,8 mm)
• kable połączeniowe męskie na męskie
• Kable rozruchowe żeńskie do żeńskich
• blok zacisków
• pinheadery
• płytka do krojenia chleba

• CP2102 USB do TTL

Narzędzia:

• lutownica
• obcinak boczny
• ściągacz izolacji
• precyzyjny śrubokręt
• cyna lutownicza
• linijka do pomiaru anteny
• pompka do rozlutowywania (jeśli popełnisz błędy tak jak ja)

Krok 2: Tworzenie anteny

Do anteny używam resztek mojego kabla magistrali 2x2x0,8 mm lub 2x2 20awg. W sieci rzeczy możesz wybrać pasmo częstotliwości nadajnika i anteny w zależności od kraju. Są to długości na częstotliwość:

• 868mhz 3,25 cala lub 8,2 cm (to jest ten, którego używam)
• 915mhz 3 cale lub 7,8 cm
• 433 mhz 3 cale lub 16,5 cm

Krok 3: Lutowanie osłony Esp

• Usuń rezystory ekranu esp (patrz R1 do R3 w czerwonym polu)
• Przylutuj układ rfm95 do osłony esp.
• Przylutuj pinheadery do osłony esp
• Przylutuj antenę do osłony esp. Nie używaj bez anteny, możesz uszkodzić osłonę.
• Jeśli pinheadery nie są przylutowane do lutu arduino, to też

Krok 4: Kodowanie

Wiem, że mogę użyć DTR do automatycznego zresetowania arduino, ale w moim przypadku miałem błędy podczas przesyłania kodu. Dlatego użyłem również ręcznego resetowania w tej instrukcji, więc jeśli masz ten sam problem, możesz go rozwiązać za pomocą ręcznego resetowania.

• Podłącz arduino do CP2102 w następujący sposób:

  • 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
• Otwórz schemat w ide arduino
• Wybierz płytę arduino pro mini
• Wybierz atmega 328 p 3.3 v 8 mhz pod procesorem
• Wybierz swój port com
• Kliknij przycisk przesyłania
• Podczas kompilacji kodu w chwili, gdy widzisz szybkość transmisji (patrz zdjęcie), naciśnij przycisk resetowania na arduino pro mini (cp2102 nie resetuje płyty), pamiętaj również o zamknięciu monitora szeregowego podczas programowania.

Plik Agriculturesensor to kod bez transceivera LORA. W ten sposób możesz rozpocząć swój własny projekt zaczynając od tego pliku i lepiej zrozumieć, jak działa kod. Jeśli potrzebujesz dokładniejszych odczytów, musisz zmapować wartości czujnika wilgoci, gdy nie znajduje się w wodzie i gdy jest w wodzie. (wartość minimalna i maksymalna) Zmapowałem wartości między 400 a 880. Nie zanurzaj czujnika w wodzie powyżej linia. To zniszczy twój czujnik. Później pokażę jak uszczelnić ten czujnik.

Odczyty temperatury podane są w stopniach Celsjusza.

Ostatnia uwaga: po otwarciu monitora szeregowego serwera (ostatnie zdjęcie) zobaczysz, że dane są przesyłane z dwukropkiem między danymi. Dzięki temu możemy wysłać wszystko do węzła serwera w jednym pakiecie. W dalszej instrukcji zrobię kolejny węzeł serwera, w którym przetwarzane są te dane.

Krok 5: Okablowanie

Na powyższym obrazku widać, jak wszystko podłączyć. Rezystor to opornik 4,7kohm używany jako pullup. Na schemacie używam innego nadajnika LORA i innego czujnika wilgotności gleby, ale okablowanie pozostaje takie samo. Dołączyłem kilka szczegółowych zdjęć na wypadek, gdyby pierwsze z nich było niejasne.

Krok 6: Wniosek

Ta instrukcja umożliwia pomiar temperatury i wilgotności gleby. W przyszłych instrukcjach wykorzystamy te dane, aby uruchomić solenoid do podlewania roślin, a także wykorzystamy te dane w nadchodzącym projekcie, aby zaproponować sadzenie niektórych warzyw, gdy zostaną spełnione określone warunki. Wykorzystamy również tę instrukcję ponownie w innym projekcie, w którym wszystko uszczelnimy i zrobię płytkę PCB, na której można wszystko zamontować.