Monitorues i temperaturës dhe lagështisë: 7 hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:13

Ka dy mënyra të sigurta të zjarrit për të vrarë shpejt bimët tuaja. Mënyra e parë është pjekja ose ngrirja e tyre deri në vdekje me ekstreme të temperaturës. Përndryshe, nën ose mbi lotimin e tyre do t'i bëjë ata të thahen ose të kalbet rrënjët. Sigurisht që ka mënyra të tjera për të neglizhuar një bimë siç është ushqyerja ose ndriçimi i pasaktë, por këto zakonisht kërkojnë ditë ose javë për të pasur shumë efekt.

Edhe pse kam një sistem automatik të ujitjes, ndjeva nevojën për të pasur një sistem krejtësisht të pavarur të monitorimit të temperaturës dhe lagështisë në rast të një dështimi të madh me ujitje. Përgjigja ishte për të monitoruar temperaturën dhe përmbajtjen e lagështisë së tokës duke përdorur një modul ESP32 dhe postimin e rezultateve në internet. Më pëlqen t'i shikoj të dhënat si grafikë dhe tabela dhe kështu leximet përpunohen në ThingSpeak për të gjetur trendet. Sidoqoftë, ka shumë shërbime të tjera IoT të disponueshme në internet të cilat do të dërgojnë email ose mesazhe kur aktivizohen. Ky udhëzues përshkruan se si të ndërtoni një regjistrues të të dhënave të temperaturës dhe lagështisë. DS18B20 i kudogjendur përdoret për të matur temperaturën në zonën në rritje. Një tensiometër DIY monitoron sa ujë është në dispozicion për bimët në mjedisin në rritje. Pasi të dhënat nga këta sensorë të mblidhen nga ESP32, ato dërgohen në internet përmes WiFi për t'u postuar në ThingSpeak.

Furnizimet

Pjesët e përdorura për këtë monitor janë të disponueshme në Ebay ose Amazon. Moduli digjital Barometrik i Presionit Sensori i Kontrollit të Nivelit të Ujit të lëngshëm DDS18B20 Sensori i ujit i papërshkueshëm nga ujiTropf Blumat Ceramic ProbeESP32 Board55

Hapi 1: Matja e temperaturës

Versioni i papërshkueshëm nga uji i DS18B20 përdoret për të matur temperaturën. Informacioni dërgohet dhe nga pajisja përmes një ndërfaqeje 1-Wire kështu që vetëm një tel i vetëm duhet të lidhet me ESP32. Çdo DS18B20 përmban një numër serik unik në mënyrë që disa DS18B20 të lidhen me të njëjtin tel dhe të lexohen veçmas nëse dëshironi. Bibliotekat dhe udhëzimet Arduino janë të disponueshme në internet për të trajtuar ndërfaqen DS18B20 dhe 1-Wire të cilat thjeshtojnë shumë leximin e të dhënave skicë

Hapi 2: Ndërtimi i Tensiometrit

Tensiometri është një filxhan qeramik i mbushur me ujë në kontakt të ngushtë me mjedisin në rritje. Në kushte të thata, uji do të lëvizë përmes qeramikës derisa të krijohet vakum i mjaftueshëm në kupë për të ndaluar çdo lëvizje të mëtejshme. Presioni në kupën qeramike jep një tregues të shkëlqyeshëm se sa ujë është në dispozicion për bimët. Një sondë qeramike Tropf Blumat mund të hakohet për të bërë një tensiometër DIY duke prerë pjesën e sipërme të sondës siç tregohet në foto. Një vrimë e vogël është bërë në gyp dhe 4 inç tub plastik të qartë shtypet mbi tub. Ngrohja e tubit në ujë të nxehtë do të zbusë plastikën dhe do ta bëjë punën më të lehtë. Ajo që mbetet është të njomni dhe mbushni sondën me ujë të zier, ta shtyni sondën në tokë dhe të matni presionin. Ka shumë informacion në lidhje me përdorimin e tensiometrave në internet. Problemi kryesor është që gjithçka të rrjedhë pa pagesë. Çdo rrjedhje e lehtë e ajrit zvogëlon presionin e kundërt dhe uji do të depërtojë larg përmes kupës qeramike. Niveli i ujit në tubin plastik duhet të jetë rreth një centimetër nga lart dhe duhet të mbushet me ujë kur kërkohet. Një sistemi i mirë pa rrjedhje do të ketë nevojë të plotësohet vetëm çdo muaj ose më shumë.

Hapi 3: Sensori i presionit

Një bord i kontrolluesit të nivelit të ujit të lëngshëm të modulit të sensorit të presionit barometrik, i disponueshëm gjerësisht në eBay, përdoret për të matur presionin e tensiometrit. Moduli i sensorit të presionit përbëhet nga një matës i sforcimit i lidhur me një përforcues HX710b me një konvertues D/A 24 bit. Fatkeqësisht, nuk ka një bibliotekë të dedikuar Arduino në dispozicion për HX710b, por biblioteka HX711 duket se funksionon mirë pa probleme. Biblioteka HX711 do të dalë me një numër 24 bit proporcional me presionin e matur nga sensori. Duke vënë në dukje daljen në zero dhe një presion të njohur, sensori mund të kalibrohet për të siguruar njësi presioni miqësore ndaj përdoruesit. Isshtë me rëndësi jetike që e gjithë puna dhe lidhjet e tubave të jenë pa rrjedhje. Çdo humbje e presionit bën që uji të dalë nga gota qeramike dhe tensiometri do të ketë nevojë për mbushje të shpeshtë. Një sistem i ngushtë i rrjedhjeve do të funksionojë për javë të tëra para se të keni nevojë për më shumë ujë në tensiometër. Nëse e shihni që niveli i ujit po bie me orë të tëra sesa javë ose muaj, merrni parasysh përdorimin e kapëseve të tubave në nyjet e tubave.

Hapi 4: Kalibrimi i sensorit të presionit

Biblioteka HX711 nxjerr një numër 24 bitësh sipas presionit të matur nga sensori. Ky lexim ka nevojë të shndërrohet në njësi më të njohura të presionit si psi, kPa ose milibar. Në këtë milibarë udhëzues u zgjodhën si njësi pune, por prodhimi mund të shkallëzohet lehtësisht në matje të tjera. Ekziston një linjë në skicën Arduino për të dërguar leximin e presionit të papërpunuar në monitorin serik në mënyrë që të përdoret për qëllime kalibrimi. Nivelet e njohura të presionit mund të krijohen duke regjistruar presionin e kërkuar për të mbështetur një kolonë uji. Çdo centimetër ujë i mbështetur do të krijojë një presion prej 2.5 mb. Konfigurimi tregohet në diagram, leximet merren me presion zero dhe presion maksimal nga monitori serik. Disa njerëz mund të pëlqejnë të marrin lexime të ndërmjetme, linja më të përshtatshme dhe të gjitha ato, por matësi është mjaft linear dhe një kalibrim 2 pikësh është mjaft i mirë! Possibleshtë e mundur të përpunohet faktori i kompensimit dhe shkallës nga dy matje presioni dhe të ndizet ESP32 në një seancë. Sidoqoftë, u ngatërrova plotësisht me aritmetikën e numrave negativ! Zbritja ose pjesëtimi i dy numrave negativë më tronditi mendjen?. Mora rrugën e lehtë dhe korrigjova kompensimin së pari dhe zgjodha faktorin e shkallëzimit si një detyrë të veçantë. Para së gjithash prodhimi i papërpunuar nga sensori matet pa asgjë të lidhur me sensorin. Ky numër zbritet nga leximi i prodhimit të papërpunuar për të dhënë një referencë zero për asnjë presion të aplikuar. Pas ndezjes së ESP32 me këtë korrigjim të kompensuar, hapi tjetër është të vendosni faktorin e shkallëzimit për të dhënë njësitë e sakta të presionit. Një presion i njohur aplikohet në sensor duke përdorur një kolonë uji me lartësi të njohur. ESP32 më pas ndizet me një faktor shkallëzimi të përshtatshëm për të dhënë presionin në njësitë e dëshiruara.

Hapi 5: Instalimet elektrike

Ekzistojnë disa versione të bordit të zhvillimit ESP32 në natyrë. Për këtë Instructable u përdor një version 30 pin, por nuk ka asnjë arsye pse versionet e tjera nuk duhet të funksionojnë. Përveç dy sensorëve, i vetmi komponent tjetër është një rezistencë tërheqëse 5k për autobusin DS18B20. Në vend që të përdorni lidhëset shtytëse, të gjitha lidhjet u lidhën për besueshmëri më të mirë. Bordi i zhvillimit ESP32 kishte një rregullator të tensionit të integruar në mënyrë që të mund të përdorej një furnizim me tension deri në 12 V. Përndryshe, njësia mund të furnizohet me energji përmes prizës USB.

Hapi 6: Skica Arduino

Skica Arduino për monitorimin e temperaturës dhe lagështisë është mjaft konvencionale. Para së gjithash, bibliotekat janë instaluar dhe krijuar. Pastaj lidhja WiFi është konfiguruar gati për të postuar të dhëna në ThingSpeak dhe sensorët lexohen. Leximet e presionit konvertohen në milibar para se të dërgohen në ThingSpeak me leximet e temperaturës.

Hapi 7: Instalimi

ESP32 është montuar në një kuti të vogël plastike për mbrojtje. Një furnizim me energji dhe kabllo USB mund të përdoret për të fuqizuar modulin ose përndryshe rregullatori në bord do të përballojë furnizimin me 5-12V DC. Një mësim i mësuar në mënyrën më të vështirë me ESP32 është se antena e brendshme është mjaft e drejtuar. Fundi i hapur i modelit të antenës duhet të drejtohet drejt ruterit. Në praktikë, kjo do të thotë që moduli zakonisht duhet të montohet vertikalisht me antenën më të lartë dhe të drejtuar drejt ruterit. Tani mund të hyni në ThingSpeak dhe të kontrolloni që bimët tuaja të mos jenë të pjekura, të ngrira apo të thara!

ADDENDUMI kanë provuar shumë mënyra për të vendosur kur të ujisin bimët. Këto kanë përfshirë blloqe gipsi, sonda të rezistencës, evapotranspirim, ndryshime të kapacitetit dhe madje edhe peshimin e plehut. Përfundimi im është se tensiometri është sensori më i mirë sepse imiton mënyrën se si bimët nxjerrin ujë përmes rrënjëve të tyre. Ju lutemi komentoni ose mesazh nëse keni mendime mbi këtë temë…