ESP32 WiFi SOIL FUKTGIVARE: 5 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:41

Billiga jordfuktighetssensorer som skickar en elektrisk signal genom marken för att mäta jordens motstånd misslyckas. Elektrolys gör att dessa sensorer inte är praktiskt användbara. Se mer om elektrolys här. Sensorn som används i detta projekt är en kapacitiv sensor och ingen ledande metall kommer i kontakt med våt jord.

Efter att ha laddat in firmware (Arduino sketch) kommer sensorn att skapa en webbserver i sig själv och logga in på din WiFi -router. Du kan nu komma åt webbsidan på ESP32 -sensorn. Ingen data skickas till molnet.

Viss förtrogenhet med Arduino -programmering, lödningskunskaper och HTML etc kan hjälpa. Om du bygger detta projekt, ladda upp foton via uppladdningslänken nedan. Njut av hackningen.

Denna sensor kan läsa:

1. Jordfuktighet (Min kod beräknar det gravimetriska markvatteninnehållet)
2. Lufttemperatur och relativ luftfuktighet

Tillbehör

1. Wemos® Higrow ESP32 WiFi + Bluetooth -batteri + DHT11 jordtemperatur- och fuktighetssensormodul

2. För dataloggning (optianal)

   • en Micro SD -kortmodul.
   • Brödbräda och OR
   • Lödkolv, lödpasta.
   • Sex hona till manliga kablar.

Steg 1: INSTALLERA OCH KONFIGURERA ARDUINO -IDEN PÅ DIN PC/MAC

Denna installationsprocedur bör fungera på en Windows PC, MAC och LINUX (x86) system. Tyvärr för Raspberry PI -användare är LINUX (ARM) -biblioteken för ESP32 -kortet inte tillgängligt än (även om det var riktigt kloka människor som sammanställde dem från källan).

1. Ladda ner och installera Arduino IDE
2. På menyn Preferences lägger du till https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json till Aditional Boards Manager URL.
3. Installera ESP32 -biblioteken från Verktyg> Kort> Boards Manager. Sök efter esp32 med espressif -system
4. Välj ditt kort i menyn: Verktyg> Kort> "WeMos" WiFi & Bluetooth -batteri

5. Installera nödvändiga DHT11 -bibliotek från Verktyg> Hantera bibliotek …

   1. Du måste installera DHT -sensorbibliotek efter Adafruit Version 1.3.7 (eller senare?)
   2. Du måste installera Adafruit Unified Sensor av Adafruit Version 1.0.3

Steg 2: FÄSTA MICRO SD -KORT FÖR LOGGNING (TILLVAL)

Om du behöver logga dina data, bifoga en Pololu Micro SD -kortmodul. Andra SD -kort kan ha olika kablar och kod.

Steg 3: LADDA NER ARDUINO SKETCH

1. Ladda ner den tillämpliga arduino -skissen från GitHub och öppna den.

   1. Esp32_SoilMoisture_WebServer.ino ska användas om ingen micro sd -kortmodul är ansluten.
   2. Esp32_SoilMoisture_WebServer_DataLog.ino kräver ett micro sd -kort och fortsätter internetåtkomst till NTP -servern. Detta alternativ har mycket exakt tid, men använder stora mängder ström och kan tömma batteriet.
   3. Esp32_SoilMoisture_WebServer_DataLog_Int_RTC.ino kräver ett micro sd -kort och internetåtkomst till NTP -servern efter återställning. Den använder ESP32: s interna RTC för att uppdatera datum/tid som mottogs vid återställning från NTP -servern. Detta är den mest energieffektiva lösningen, men tiden kanske inte är lika exakt.
2. Redigera ditt router -SSID och lösenord i skissen.
3. Kompilera skissen medan du trycker på startknappen.
4. Om kompileringen lyckas, tryck på EN -knappen och starta omedelbart Arduino Serial Monitor (115200 Baud Rate)
5. Vänta tills den blå lysdioden tänds och stängs av
6. Skriv ut IP -adressen i den seriella bildskärmen, ange den i din webbläsare. Du kommer nu att se sensordatas webbsida.
7. Om du har lagt till micro sd -kortläsaren och du har sammanställt en av de tillämpliga arduino -skisserna kan du komma åt dina data i /datalog.txt på ditt micro sd -kort.

Steg 4: GRAVIMETRISKT VATTENS INNEHÅLL-KALIBRERING

Hur ska jag tolka markfuktavläsningen från GPIO 32?

En metod är att beräkna jordens gravimetriska vattenhalt. Det beräknas som:

(Massa vatten i jordprov)/(Massa torr jord i prov)

Jag har samlat torr jord ur min trädgård (det är Limpopo, Sydafrika, augustimånad och jorden är torr, riktigt torr). Du kan torka jord i en ugn.

1. Vikt du torr jord
2. häll den torra jorden i en behållare, sätt in sensorn i jorden och ta en rå sensoravläsning (använd webbgränssnittet). Registrera vattenmassan (= 0 i detta skede) och sensoravläsningen.
3. Ta bort sensorn, tillsätt 10 ml (gram) vatten, blanda marken och vattnet ordentligt och registrera din vattenmassa (= 10 i detta skede) och sensorvärdet.
4. Fortsätt med denna process så långt du vill, eller tills tillsats av vatten inte längre påverkar sensoravläsningen.
5. Mina resultat finns i det bifogade Excel -bladet. GWC beräknas som gwc = exp (-0,0015*SensorValue + 0,7072)

Steg 5: Framtida utveckling

1. Anslut en extern RTC (Real Time Clock). För närvarande används NTP (Network Time Protocol) för att få tid för dataloggning. Detta kräver WiFi och är strömintensivt
2. Lägg till tryckknappar för att starta och stoppa WiFi och webbserver för att spara batterianvändning.
3. Annonsera en GPRS -modul och inaktivera WiFi. Detta kommer att spara ström.