Sensor LORA de Temperatura e Umidade do Solo: 6 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Na preparação de fazer minha própria estufa, estou fazendo alguns sensores sensoriais para monitorar o ambiente da estufa. Você também pode usar este sensor fora. Usar a temperatura dentro ou fora da estufa em combinação com a temperatura do solo e os níveis de umidade é interessante para saber quando plantar seus vegetais. Eu escolhi o sensor capacitivo de umidade porque este tipo de sensor não corrói quando na água.

Neste instrutível, vamos fazer um nó LORA que envia os seguintes dados:

• umidade do solo
• temperatura do solo

Para completar este instrutível, também irei postar o código sem o LORA tranceiver, mas em vez disso, enviaremos dados de umidade e temperatura do solo em série. A temperatura do ar e a umidade do ar serão medidas com outro nó porque eu não quero um maior frequência das medições para ter mais dados. Você pode usar este sensor junto com o nó do servidor neste instrutível. Leia este instrutível primeiro para saber qual tranceiver escolher e fazer com que o nó do servidor receba dados.

Etapa 1: peças necessárias

Sensornode:

• Sensor de temperatura à prova d'água (ds18B20)
• sensor capacitivo de umidade
• arduino pro mini 3.3v 8mhz
• fuga do esp
• rfm95
• fio para antena e conexões (eu uso um fio de núcleo sólido de 0,8 mm)
• cabos jumper macho para macho
• cabos jumper femininos para femininos
• bloco terminal
• pinheaders
• tábua de pão

• CP2102 usb para TTL

Ferramentas:

• ferro de solda
• cortador lateral
• descascador de fios
• chave de fenda de precisão
• lata de solda
• régua para medir antena
• bomba de desoldagem (se você cometer erros como eu)

Etapa 2: fazendo a antena

Para a antena, eu uso algum cabo restante do meu cabo de ônibus 2x2x0,8mm ou 2x2 20awg. Na rede de coisas, você pode escolher o seu tranceiver e a banda de frequência da antena por país. Estes são os comprimentos por frequência:

• 868 MHz 3,25 polegadas ou 8,2 cm (este é o que eu uso)
• 915 MHz, 3 polegadas ou 7,8 cm
• 433 mhz, 3 polegadas ou 16,5 cm

Etapa 3: Soldando o escudo Esp

• Remova os resistores da blindagem do esp (consulte R1 a R3 no campo vermelho)
• Solde o chip rfm95 no escudo esp.
• Solde os cabeçotes de alfinetes no escudo do esp
• Solde a antena na blindagem do esp. Não use sem antena, você pode danificar a blindagem.
• Se os pinos não estão soldados na solda Arduino, eles também

Etapa 4: codificação

Eu sei que posso usar o DTR para redefinir automaticamente o arduino, mas no meu caso, tive erros ao enviar o código. Portanto, eu também usei uma reinicialização manual neste instrutível, então se você tiver o mesmo problema, você pode resolvê-lo por uma reinicialização manual.

• Conecte o arduino ao CP2102 da seguinte forma:

  • CP2102 txd -> Arduino pro mini rx
  • CP2102 rxd -> Arduino pro mini tx
  • CP2102 gnd -> Arduino pro mini gnd
  • CP2102 3.3 -> Arduino pro mini vcc
• Abra o schetch no ide arduino
• Selecione a placa arduino pro mini
• Selecione atmega 328p 3.3v 8mhz sob o processador
• Selecione sua porta de comunicação
• Clique no botão de upload
• Enquanto o código está sendo compilado no momento em que você vê o bautrate (veja a imagem), pressione o botão reset no arduino pro mini (o cp2102 não reinicializa a placa) e certifique-se de fechar o monitor serial durante a programação.

O arquivo agriculturesensor é o código sem o tranceiver LORA. Dessa forma, você pode iniciar seu próprio projeto a partir desse arquivo e entender melhor como o código funciona. Se precisar de leituras mais precisas, você precisará mapear os valores do sensor de umidade quando não estiver na água e quando estiver na água. (Valor mínimo e máximo) Mapeei os valores entre 400 e 880. Não mergulhe o sensor na água acima a linha. Isso destruirá seu sensor. Mais tarde, mostrarei como impermeabilizar esse sensor.

As leituras de temperatura são em graus Celsius.

Um último comentário: ao abrir o monitor serial do servidor (última foto), você verá que os dados são enviados com dois pontos entre os dados. Isso é para que possamos enviar tudo para o nó do servidor em um pacote. Em um instrutível posterior, farei outro nó de servidor onde esses dados são processados.

Etapa 5: Fiação

Na imagem acima você vê como conectar tudo. O resistor é um resistor de 4.7kohm usado como pullup. No esquema, eu uso outro tranceiver LORA e outro sensor de umidade do solo, mas a fiação permanece a mesma. Incluí algumas fotos detalhadas, caso a primeira não seja clara.

Etapa 6: Conclusão

Este instrutível permite medir a temperatura e a umidade do solo. Nos instructables futuros, usaremos esses dados para acionar um solenóide para regar suas plantas e também usaremos esses dados em um próximo projeto para propor o plantio de certos vegetais quando certas condições forem atendidas. Também vamos reaproveitar este instrutível para outro projeto onde impermeabilizaremos tudo e farei uma placa de circuito impresso onde você pode montar tudo.