Sensore di temperatura e umidità del suolo LORA: 6 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Nella preparazione della realizzazione della mia serra sto realizzando alcuni nodi sensori per monitorare l'ambiente della serra. Puoi anche usare questo sensore all'esterno. Utilizzando la temperatura all'interno o all'esterno della serra in combinazione con la temperatura del terreno e i livelli di umidità è interessante sapere quando piantare le verdure. Scelgo il sensore di umidità capacitivo perché questo tipo di sensore non si corrode quando è in acqua.

In questo istruibile creeremo un nodo LORA che invia i seguenti dati:

• umidità del suolo
• temperatura del suolo

Per la completezza di questo istruibile, pubblicherò anche il codice senza il ricetrasmettitore LORA ma invierò invece i dati sull'umidità del suolo e sulla temperatura del suolo su seriale. La temperatura dell'aria e l'umidità dell'aria verranno misurate con un altro nodo perché non voglio un valore più alto frequenza delle misurazioni per avere più dati. È possibile utilizzare questo sensore insieme al nodo del server in questa istruzione. Leggere prima questa istruzione per sapere quale ricetrasmettitore scegliere e per fare in modo che il nodo del server riceva i dati.

Passaggio 1: parti necessarie

Nodo sensore:

• Sensore di temperatura impermeabile (ds18B20)
• sensore di umidità capacitivo
• arduino pro mini 3.3v 8mhz
• esp breakout
• rfm95
• cavo per antenna e connessioni (io uso un cavo solid core da 0,8 mm)
• cavi jumper maschio-maschio
• cavi jumper da femmina a femmina
• morsettiera
• capolavori
• tagliere

• CP2102 da USB a TTL

Utensili:

• saldatore
• taglierina laterale
• spelafili
• cacciavite di precisione
• stagno di saldatura
• righello per misurare l'antenna
• pompa dissaldante (se sbagli come ho fatto io)

Passaggio 2: realizzare l'antenna

Per l'antenna uso un po' di cavo rimanente del mio cavo bus 2x2x0.8mm o 2x2 20awg. Sulla rete delle cose puoi scegliere il tuo ricetrasmettitore e la banda di frequenza dell'antenna per paese. Queste sono le lunghezze per frequenza:

• 868 mhz 3,25 pollici o 8,2 cm (questo è quello che uso)
• 915 mhz 3 pollici o 7,8 cm
• 433 mhz 3 pollici o 16,5 cm

Passaggio 3: saldatura dello scudo Esp

• Rimuovere le resistenze dello scudo esp (vedi da R1 a R3 nel campo rosso)
• Saldare il chip rfm95 sullo scudo esp.
• Saldare i pinheader sullo scudo esp
• Saldare l'antenna sullo scudo esp. Non utilizzare senza un'antenna si può danneggiare lo scudo.
• Se i pinheader non sono saldati sulla saldatura arduino anche questi

Passaggio 4: codifica

So che posso usare il DTR per resettare automaticamente l'arduino ma nel mio caso ho avuto errori durante il caricamento del codice. Pertanto ho anche usato un ripristino manuale in questo istruibile, quindi se hai lo stesso problema puoi risolverlo con un ripristino manuale.

• Collega l'arduino al CP2102 come segue:

  • CP2102 txd -> Arduino pro mini rx
  • CP2102 rxd -> Arduino pro mini tx
  • CP2102 massa -> Arduino pro mini massa
  • CP2102 3.3 -> Arduino pro mini vcc
• Apri lo schema nell'ide di arduino
• Seleziona scheda arduino pro mini
• Seleziona atmega 328p 3.3v 8mhz sotto il processore
• Seleziona la tua porta COM
• Fare clic sul pulsante di caricamento
• Mentre il codice si sta compilando nel momento in cui vedi il bautrate (vedi immagine) premi il pulsante di reset sull'arduino pro mini (il cp2102 non resetta la scheda) assicurati anche di chiudere il monitor seriale durante la programmazione.

Il file farmingsensor è il codice senza il ricetrasmettitore LORA. In questo modo puoi iniziare il tuo progetto partendo da quel file e puoi capire meglio come funziona il codice. Se hai bisogno di letture più accurate devi mappare i valori del sensore di umidità quando non è in acqua e quando è in acqua. (valore minimo e massimo) Ho mappato i valori tra 400 e 880. Non immergere il sensore nell'acqua sopra la linea. Questo distruggerà il tuo sensore. Più avanti ti mostrerò come impermeabilizzare questo sensore.

Le letture della temperatura sono in gradi Celsius.

Un'ultima osservazione: quando apri il monitor seriale del server (ultima immagine) vedrai che i dati vengono inviati con i due punti tra i dati. In questo modo possiamo inviare tutto al nodo del server in un unico pacchetto. In una successiva istruzione creerò un altro nodo server in cui vengono elaborati questi dati.

Passaggio 5: cablaggio

Nell'immagine sopra vedi come cablare il tutto. Il resistore è un resistore da 4,7kohm utilizzato come pullup. Nello schema uso un altro ricetrasmettitore LORA e un altro sensore di umidità del suolo ma il cablaggio rimane lo stesso. Ho incluso alcune immagini dettagliate nel caso in cui la prima non fosse chiara.

Passaggio 6: conclusione

Questa istruzione consente di misurare la temperatura e l'umidità del suolo. Nelle istruzioni future utilizzeremo questi dati per attivare un solenoide per innaffiare le tue piante, inoltre useremo questi dati in un progetto imminente per proporre la semina di determinate verdure quando vengono soddisfatte determinate condizioni. Riutilizzeremo anche questo istruibile per un altro progetto in cui impermeabilizzeremo tutto e realizzerò un PCB su cui puoi montare tutto.