Sensor Sourdough (ESP8266): 4 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Ainda estou tentando medir a fermentação do meu fermento inicial e queria tentar essa solução com um sensor Sharp. O sensor medirá a distância até a superfície da preparação. Quanto mais alto for, mais fermentada é a preparação. O aumento de altura se deve às bactérias e fermento comendo a farinha e produzindo dióxido de carbono. Este gás ficará preso na preparação e inflará.

Isso é usar um ESP8266 simples para transmitir as medidas para um broker MQTT. Imprimi a capa para integrar os componentes na tampa do contêiner para que ela não se mova com muita facilidade.

Suprimentos

• ESP8266 - eu peguei um NodeMCU v3 do aliexpress
• Sensor Sharp GP2Y0A41SK0F - o que uso é bom para 4cm a 30cm, o que vai ser uma boa combinação nesse caso.
• Servidor MQTT - o que eu uso é gerenciado pelo software do meu assistente doméstico, qualquer um servirá
• Uma jarra de vidro
• Um pouco de fermento inicial
• Powerbank USB ou adaptador de energia com saída micro USB

Etapa 1: imprimir a tampa do frasco

Desenhei a capa com Fusion 360, fatiada com Cura e impressa no meu Creality 3D CR10S. Deixei alguns furos para ventilação para que não haja condensação no sensor pontiagudo.

Encontrei um bom design para o nodemcu no grabcad. Bem como para o sensor afiado. Muito mais fácil projetar os furos para a montagem. Usei alguns espaçadores das peças de montagem das minhas placas Arduino para ajustar a altura do componente acima da tampa.

grabcad.com/library/nodemcu-lua-lolin-v3-m…

grabcad.com/library/sharp-2y0a21-distance-… (não é o mesmo, mas perto o suficiente para o encaixe dos furos)

Colei um pouco de fita dupla-face para que a tampa ficasse no lugar no topo do frasco.

Etapa 2: Cabeamento

Primeiro temos que conectar o nodemcu ao sensor de ponta. Isso é bastante simples.

1. O sensor Sharp terá 5 volts como entrada para que possamos conectá-lo à VU (VUSB) no nodemcu.
2. Em seguida, o sensor aterrado em qualquer pino de aterramento nodemcu.
3. E, finalmente, o V0 do sensor de nitidez vai para o A0 (entrada analógica) no ESP.
4. Felizmente, a saída do sensor afiado é de no máximo 3,1 volts. Seria mais alto que teríamos problemas com o ESP do que funciona com 3,3 volts e não apreciaríamos tensões mais altas em seu pino de entrada.

Então eu uso um powerbank USB padrão com plugue micro USB ou um plugue de parede para ligar o nodemcu. Isso deve ser feito porque queremos um VUSB válido a 5 volts. O sensor levará apenas 4,5 a 5,5 volts. nodemcu normalmente é executado em 3.3v, o que é insuficiente.

Etapa 3: codificação

Este código está usando a linguagem Arduino IDE para programar o ESP8266. Você terá que instalar a placa ESP8266 para poder programá-la a partir deste IDE.

www.arduino.cc/en/main/Software

github.com/esp8266/Arduino

github.com/knolleary/pubsubclient

Pesquise e substitua a palavra-chave "SUBSTITUIR" por seus próprios valores.

Existe uma fase de calibração para o sensor de ponta. Você verá a fórmula para converter a leitura analógica em centímetros, que pode ser modificada após a calibração. A calibração típica é realizar uma série de medições com o sensor e usar o Excel para calcular os coeficientes da fórmula. Isso melhorará a precisão das medidas.

Alguns exemplos de processo de calibração

diyprojects.io/proximity-sensor-a02yk0-tes…

O código contém uma conexão com qualquer estação wi-fi que você tenha. Graças a esta conexão wi-fi, o ESP pode enviar os valores para o servidor MQTT configurado.

Etapa 4: verificar MQTT

Uma vez conectado, o esp começará a enviar valores para o MQTT. Então eu uso o assistente de casa (https://www.home-assistant.io/) para ler a fila e exibir o resultado.

Em seguida, você adiciona seu starter soudough, um pouco de farinha e água e, em seguida, aguarde o sensor para medir o nível da superfície no frasco de vidro. Esperançosamente, isso indicará o nível de fermentação do fermento, para que possamos saber quando o pico for atingido.

Anexei o gráfico da primeira vez que usei o sensor. Transferi as leituras do sensor de volta para o InfluxDB e este gráfico é do Grafana para que você possa ver uma boa evolução das medições ao longo do tempo.

Espero que tenha gostado deste tutorial, por favor me saiba se precisar de mais detalhes em alguma das etapas!