Mita ya unyevu wa jua na ESP8266: Hatua 10 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Katika Agizo hili, tunafanya ufuatiliaji wa unyevu wa mchanga unaotumia jua. Inatumia ESP8266 wifi microcontroller inayotumia nambari ya nguvu ya chini, na kila kitu kisicho na maji ili kiweze kuachwa nje. Unaweza kufuata kichocheo hiki haswa, au kuchukua kutoka kwake mbinu muhimu za miradi yako mwenyewe.

Ikiwa wewe ni mpya kwa programu ndogo ya kudhibiti udhibiti mdogo, tafadhali angalia Darasa langu la Arduino na Mtandao wa Vitu vya Vitu ili upate misingi ya wiring, kuweka coding na kuunganisha kwenye wavuti.

Mradi huu ni sehemu ya Darasa langu la Jua la bure, ambapo unaweza kujifunza njia zaidi za kutumia nishati ya jua kupitia engraving na paneli za jua.

Ili kuendelea na kile ninachofanya kazi, nifuate kwenye YouTube, Instagram, Twitter, Pinterest, na ujiandikishe kwa jarida langu.

Hatua ya 1: Nini Utahitaji

Utahitaji bodi ya kuchaji betri ya jua na kuzuka kwa ESP8266 kama vile NodeMCU ESP8266 au Huzzah, pamoja na sensa ya udongo, betri, kubadili nguvu, waya fulani, na boma ili kuweka mzunguko wako ndani.

Hapa kuna vifaa na vifaa vinavyotumika kwa ufuatiliaji wa unyevu wa mchanga:

• Mdhibiti mdogo wa ESP8266 NodeMCU (au sawa, Vin lazima avumilie hadi 6V)
• Bodi ya kuchaji ya jua ya Adafruit na thermistor ya hiari na kipinzani cha 2.2K ohm
• 2200mAh li-ion betri
• Bodi ya Perma-proto
• Sensor ya mchanga / joto la mchanga
• Tezi 2 za kebo
• Ufungaji wa maji
• Kioo cha kebo ya umeme isiyo na maji ya DC
• Joto hupunguza neli
• Jopo la jua la 3.5W
• Bonyeza kitufe cha kubadili nguvu
• Fimbo ya povu ya fimbo mara mbili

Hapa kuna zana ambazo utahitaji:

• Chuma cha kutengeneza na solder
• Kusaidia zana ya mikono
• Vipande vya waya
• Viboko vya kuvuta
• Kibano (hiari)
• Bunduki ya joto au nyepesi
• Multimeter (hiari lakini ni rahisi kwa utatuzi)
• Kebo ya USB A-microB
• Mikasi
• Piga hatua

Utahitaji akaunti za bure kwenye wavuti za data za wingu io.adafruit.com na IFTTT.

Kama Mshirika wa Amazon nilipata kutokana na ununuzi unaostahiki unayotumia viungo vyangu vya ushirika.

Hatua ya 2: Mfano wa ubao wa mkate

Ni muhimu kuunda mfano wa bodi isiyo na mkate kwa miradi kama hii, kwa hivyo unaweza kuhakikisha sensa na nambari yako inafanya kazi kabla ya kufanya unganisho la kudumu.

Katika kesi hii, sensorer ya mchanga imeshikilia waya kwake ilikuwa lazima kuambatanisha vichwa vikali kwa mwisho wa waya za sensorer kwa kutumia solder, kusaidia mikono, na neli ya joto hupunguza.

Fuata mchoro wa mzunguko ili waya juu ya nguvu za sensorer, ardhi, saa, na pini za data (data pia inapata kontena la kuvuta-10K linalokuja na sensa ya udongo).

• Sensor waya wa kijani kwa GND
• Sensorer nyekundu waya hadi 3.3V
• Sensor waya wa manjano kwa NodeMCU pin D5 (GPIO 14)
• Sensorer waya ya bluu kwa NodeMCU pin D6 (GPIO 12)
• Kinga ya kuvuta ya 10K kati ya pini ya data ya bluu na 3.3V

Unaweza kutafsiri hii kwa mdhibiti wako mdogo unayependelea. Ikiwa unatumia Arduino Uno au sawa, bodi yako tayari inasaidiwa na programu ya Arduino. Ikiwa unatumia ESP8266, tafadhali angalia Mtandao wangu wa Darasa la Vitu kwa msaada wa hatua kwa hatua kuanzisha na ESP8266 huko Arduino (kwa kuongeza URL za kuongezea kwenye uwanja wa URL za Meneja wa Bodi za Ziada katika upendeleo wa Arduino, kisha utafute na kuchagua bodi mpya kutoka kwa meneja wa bodi). Huwa ninatumia aina ya bodi ya Adafruit ESP8266 Huzzah kupanga bodi ya NodeMCU ESP8266, lakini pia unaweza kusanikisha na kutumia msaada wa bodi ya Generic ESP8266. Utahitaji pia dereva wa chip wa mawasiliano wa SiLabs USB (inapatikana kwa Mac / Windows / Linux).

Ili kufanya sensorer ifanye kazi na bodi yangu inayoendana na Arduino, nilipakua Maktaba ya SHT1x Arduino kutoka ukurasa wa Vitendo wa Arduino, kisha nikafungulia faili na kuhamisha folda ya maktaba kwenye folda yangu ya Arduino / maktaba, kisha nikaipa jina SHT1x. Fungua mchoro wa mfano ReadSHT1xVali na ubadilishe nambari za siri kuwa 12 (dataPin) na 14 (clockPin), au nakili mchoro uliobadilishwa hapa:

# pamoja

#fafanua dataPini 12 // NodeMCU pini D6 #fafanua saaPini 14 // NodeMCU pini D5 SHT1x sht1x (dataPin, clockPin); // simamisha usanikishaji batili wa SHT1x () {Serial.begin (38400); // Fungua unganisho la serial kuripoti maadili ya kuwa mwenyeji wa Serial.println ("Kuanzisha"); } kitanzi batili () {float temp_c; kuelea temp_f; unyevu wa kuelea; temp_c = sht1x.readTemperatureC (); // Soma maadili kutoka kwa sensor temp_f = sht1x.readTemperatureF (); unyevu = sht1x.read Humidity (); Serial.print ("Joto:"); // Chapisha maadili kwenye bandari ya serial Serial.print (temp_c, DEC); Serial.print ("C /"); Serial.print (temp_f, DEC); Printa ya serial ("F. Unyevu:"); Printa ya serial (unyevu); Serial.println ("%"); kuchelewa (2000); }

Pakia nambari hii kwenye ubao wako na ufungue mfuatiliaji wa serial ili kuona utiririshaji wa data ya sensa ndani.

Ikiwa msimbo wako hautakusanyika na unalalamika kuhusu SHT1x.h haipatikani, huna maktaba ya sensorer inayohitajika iliyosanikishwa vizuri. Angalia folda yako ya Arduino / maktaba kwa moja inayoitwa SHT1x, na ikiwa iko mahali pengine, kama folda yako ya upakuaji, isonge kwa folda yako ya maktaba ya Arduino, na ubadilishe jina ikiwa ni lazima.

Ikiwa msimbo wako unakusanya lakini hautapakia kwenye bodi yako, angalia mara mbili mipangilio ya bodi yako, hakikisha bodi yako imeingia, na uchague bandari sahihi kutoka kwa menyu ya Zana.

Ikiwa nambari yako inapakia lakini ufuatiliaji wako wa mfululizo haujulikani, angalia mara mbili viwango vya baud yako vinavyolingana na mchoro wako (38400 katika kesi hii).

Ikiwa uingizaji wako wa kufuatilia serial hauonekani kuwa sahihi, angalia wiring yako mara mbili dhidi ya mchoro wa mzunguko. Je! Kipinzani chako cha kuvuta-10K kiko kati ya pini ya data na 3.3V? Je! Data na saa zimeunganishwa na pini sahihi? Je! Nguvu na ardhi vimeunganishwa kama inavyopaswa kuwa katika mzunguko wote? Usiendelee mpaka mchoro huu rahisi ufanye kazi!

Hatua inayofuata ni maalum kwa ESP8266 na inasanidi sehemu ya kuripoti sensorer isiyo na waya ya mradi wa sampuli. Ikiwa unatumia mdhibiti mdogo anayeweza kuendana na Arduino, endelea kukuza mchoro wako wa mwisho wa Arduino na uruke ili Kuandaa Bodi ya Kuchaji jua.

Hatua ya 3: Usanidi wa Programu

Ili kukusanya nambari ya mradi huu na ESP8266, utahitaji kusanikisha maktaba kadhaa ya Arduino (inapatikana kupitia msimamizi wa maktaba):

• Adafruit IO Arduino
• Matunda ya matunda MQTT
• ArduinoHttpMteja

Pakua nambari iliyoambatishwa na hatua hii, kisha unzip faili na ufungue Solar_Powered_Soil_Moisture_Monitor_Tutorial katika programu yako ya Arduino.

# pamoja

#jumuisha # pamoja na # pamoja na # pamoja # kama bainisha unganisho la data na saa na thibitisha kitu cha SHT1x #fafanua dataPini 12 // NodeMCU pini D6 #fafanua saaPini 14 // NodeMCU pin D5 SHT1x sht1x (dataPin, clockPin); // kuanzisha malisho AdafruitIO_Feed * unyevu = io.feed ("unyevu"); AdafruitIO_Feed * joto = io.feed ("joto"); const int sleepTime = 15; // dakika 15

kuanzisha batili ()

{Serial.begin (115200); // Fungua unganisho la serial kutoa ripoti za kukaribisha Serial.println ("Kuanzisha"); // unganisha kwa io.adafruit.com Serial.print ("Kuunganisha kwa Adafruit IO"); io.connect (); // subiri unganisho wakati (io.status () <AIO_CONNECTED) {Serial.print ("."); kuchelewesha (500); } // tumeunganishwa Serial.println (); Serial.println (io.statusText ()); }

kitanzi batili ()

{io.run (); // io.run (); humfanya mteja kushikamana na inahitajika kwa michoro yote. kuelea temp_c; kuelea temp_f; unyevu wa kuelea; temp_c = sht1x.readTemperatureC (); // Soma maadili kutoka kwa sensor temp_f = sht1x.readTemperatureF (); unyevu = sht1x.read Humidity (); Serial.print ("Joto:"); // Chapisha maadili kwenye bandari ya serial Serial.print (temp_c, DEC); Serial.print ("C /"); Serial.print (temp_f, DEC); Printa ya serial ("F. Unyevu:"); Rangi ya serial (unyevu); Serial.println ("%"); unyevu-> kuokoa (unyevu); joto-> kuokoa (temp_f); Serial.println ("ESP8266 imelala…"); Kulala kwa kina (Muda wa kulala * 1000000 * 60); // Kulala}

Nambari hii ni mkusanyiko wa nambari ya sensa kutoka mapema kwenye mafunzo haya na mfano wa msingi kutoka kwa huduma ya data ya wingu Adafruit IO. Mpango huo huingia katika hali ya nguvu ya chini na hulala wakati mwingi, lakini huamka kila baada ya dakika 15 kusoma joto na unyevu wa mchanga, na huripoti data yake kwa Adafruit IO. Nenda kwenye kichupo cha config.h na ujaze jina la mtumiaji na ufunguo wa Adafruit IO, pamoja na jina lako la mtandao wa wifi na nywila, kisha pakia nambari hiyo kwa mdhibiti wako mdogo wa ESP8266.

Itabidi ufanye utayarishaji kidogo kwenye io.adafruit.com. Baada ya kuunda milisho ya hali ya joto na unyevu, unaweza kuunda dashibodi kwa mfuatiliaji wako iliyo na grafu ya maadili ya sensa na data zote za feeds zinazoingia. Ikiwa unahitaji kiburudisho juu ya kuanza na Adafruit IO, angalia somo hili kwenye Mtandao wangu wa Darasa la Vitu.

Hatua ya 4: Andaa Bodi ya Kuchaji jua

Andaa bodi ya kuchaji jua kwa kugeuza capacitor yake na waya zingine kwa pedi za pato la mzigo. Ninabadilisha mgodi kuchaji kwa kiwango cha haraka na kiboreshaji cha nyongeza cha hiari (2.2K iliyouzwa kwenye PROG) na kuifanya iwe salama kuondoka bila kutunzwa kwa kuchukua nafasi ya kontena la mlima wa uso na 10K thermistor iliyoshikamana na betri yenyewe. Hii itapunguza malipo kwa kiwango cha joto. Nilifunika marekebisho haya kwa undani zaidi katika mradi wangu wa Chaja ya Solar USB.

Hatua ya 5: Jenga Mzunguko wa Microcontroller

Solder up bodi ndogo ya kudhibiti na kubadili nguvu kwenye bodi ya perma-proto.

Unganisha umeme wa sinia ya jua kwenye pembejeo ya swichi yako, ambayo inapaswa kupimwa kwa angalau 1 amp.

Unda na uunganishe unganisho la waya ya mkate iliyoelezwa kwenye mchoro wa mzunguko hapo juu (au kwa maelezo ya toleo lako la kibinafsi), pamoja na kontena la kuvuta la 10K kwenye laini ya data ya sensa.

Pini za mzigo wa chaja ya jua zitatoa nguvu ya betri ya 3.7V wakati hakuna nguvu ya jua iliyopo, lakini itatumiwa moja kwa moja kutoka kwa jopo la jua ikiwa imechomekwa na jua. Kwa hivyo mdhibiti mdogo lazima aweze kuvumilia voltages anuwai, chini ya 3.7V na hadi 6V DC. Kwa wale wanaohitaji 5V, PowerBoost (500 au 1000, kulingana na inahitajika sasa) inaweza kutumika kurekebisha voltage ya Mzigo hadi 5V (kama inavyoonyeshwa katika mradi wa Chaja ya Solar USB). Hapa kuna bodi kadhaa za kawaida na safu za voltage ya pembejeo:

• NodeMCU ESP8266 (kutumika hapa): 5V USB au 3.7V-10V Vin
• Arduino Uno: 5V USB au 7-12V Vin
• Kuzuka kwa Adafruit Huzzah ESP8266: 5V USB au 3.4-6V VBat

Ili kufikia maisha marefu zaidi ya betri, unapaswa kuchukua muda kutafakari na kuboresha jumla ya sasa ya sasa. ESP8266 ina huduma ya kulala sana ambayo tulitumia kwenye mchoro wa Arduino ili kupunguza matumizi yake ya nguvu sana. Inaamka kusoma sensorer na inachora zaidi wakati inaunganisha kwenye mtandao kuripoti thamani ya kitambuzi, kisha inarudi kulala kwa muda maalum. Ikiwa mdhibiti wako mdogo anatoa nguvu nyingi na haiwezekani kulala, fikiria kuweka mradi wako kwenye bodi inayoendana ambayo huchota nguvu kidogo. Tonea swali kwenye maoni hapa chini ikiwa unahitaji msaada wa kutambua ni bodi ipi inayofaa kwa mradi wako.

Hatua ya 6: Sakinisha Tezi za Cable

Ili kutengeneza vidokezo vya kuingilia hali ya hewa kwa kebo ya jopo la jua na kebo ya sensa, tutaweka tezi mbili za kebo upande wa eneo la hali ya hewa.

Mtihani unafaa vifaa vyako kutambua uwekaji bora, kisha weka alama na utoboa mashimo kwenye kizuizi kisicho na maji ukitumia kuchimba visima. Sakinisha tezi mbili za kebo.

Hatua ya 7: Kamilisha Mkutano wa Mzunguko

Ingiza upande wa bandari wa kebo ya umeme isiyo na maji kwenye moja na uiuzie kwa pembejeo ya DC sinia ya jua (nyekundu hadi + na nyeusi kwa -).

Ingiza sensorer ya udongo kupitia tezi nyingine, na uiunganishe hadi perma-proto kulingana na mchoro wa mzunguko.

Tape uchunguzi wa thermistor kwa betri. Hii itapunguza kuchaji kwa kiwango salama cha joto wakati mradi umeachwa bila kutazamwa nje.

Kuchaji wakati wa joto kali au baridi kali kunaweza kuharibu betri au kuwasha moto. Mfiduo wa joto kali huweza kusababisha uharibifu na kufupisha maisha ya betri, kwa hivyo ilete ndani ikiwa iko chini ya kufungia au juu ya 45 ℃ / 113F.

Kaza tezi za kebo ili kufanya muhuri wa kuzuia hali ya hewa kuzunguka nyaya zao.

Hatua ya 8: Andaa Jopo la jua

Fuata yangu Iliyoagizwa kugawanya kebo kwa jopo lako la jua na upande wa kuziba wa seti ya kebo ya umeme ya DC isiyo na maji.

Hatua ya 9: Jaribu

Chomeka betri yako na washa mzunguko kwa kubonyeza swichi ya umeme.

Jaribu na uhakikishe kuwa inaripoti kwenye wavuti kabla ya kufunga kiambatisho na kuweka sensorer kwenye bustani yako ya mimea, mmea wa thamani wa sufuria, au mchanga mwingine ndani ya anuwai ya ishara ya mtandao wako wa wifi.

Mara tu data kutoka kwa sensorer imeingia mkondoni, ni rahisi kuanzisha kichocheo cha barua pepe au arifu za maandishi kwenye wavuti ya lango la API Ikiwa Hii Halafu Hiyo. Nilisanidi yangu kunitumia barua pepe ikiwa kiwango cha unyevu wa mchanga kinashuka chini ya 50.

Ili kuijaribu bila kungojea mmea wangu ukauke, niliingiza kidokezo cha data kwa malisho yangu ya unyevu kwenye Adafruit IO iliyoanguka chini ya kizingiti. Dakika chache baadaye, barua pepe inafika! Ikiwa viwango vya mchanga viko chini ya kiwango changu maalum, nitapata barua pepe kila wakati malisho yanasasishwa hadi nitakapomwagilia mchanga. Kwa akili yangu timamu, niliboresha nambari yangu ya kupitisha mchanga mara nyingi kuliko kila dakika 15.

Hatua ya 10: Itumie nje

Huu ni mradi wa kufurahisha kugeuza kukufaa kulingana na mahitaji ya maji ya mmea wako, na ni rahisi kubadilishana au kuongeza sensorer au ujumuishe huduma za umeme wa jua kwenye miradi yako mingine ya Arduino.

Asante kwa kufuata pamoja! Ningependa kusikia maoni yako; tafadhali post kwenye maoni. Mradi huu ni sehemu ya Darasa langu la jua lisilo na malipo, ambapo unaweza kupata miradi rahisi ya nyuma ya nyumba na masomo zaidi juu ya kufanya kazi na paneli za jua. Angalia na ujiandikishe!

Ikiwa unapenda mradi huu, unaweza kupendezwa na wengine wangu:

• mtandao wa bure wa Darasa la Vitu
• Kaunta ya Msajili wa YouTube na ESP8266
• Uonyesho wa Takwimu za Jamii na ESP8266
• Maonyesho ya hali ya hewa ya WiFi na ESP8266
• Mtandao Valentine

Ili kuendelea na kile ninachofanya kazi, nifuate kwenye YouTube, Instagram, Twitter, Pinterest, na Snapchat.