Сіздің бақшаңызды бақылаңыз: 16 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:27

Бақшаңызды кез келген жерден бақылаңыз, топырақтың жағдайын бақылау үшін жергілікті дисплейді қолданыңыз немесе қашықтан бақылау үшін Мобильді пайдаланыңыз. Схема топырақтың қоршаған ортаның жағдайын білу үшін температура мен ылғалдылықпен бірге топырақтың ылғал сенсорын қолданады.

1 -қадам: компоненттер:

1. Arduino Uno
2. Нодемку
3. DHT 11 температура мен ылғалдылық сенсоры
4. Топырақ ылғалдылығы сенсоры - FC28
5. Батарея банкі 10000mah (arduino мен nodemcu қосу үшін)
6. Nokia LCD 5110
7. Резитор (5 x 10k, 1 x 330ohms)
8. Потенциометр Айналмалы түрі (СКД жарықтығын реттеу үшін) 0-100K
9. Өткізгіш сымдар
10. Нан тақтасы

2 -қадам: НЕГІЗГІ СЕНСОР: Топырақ ылғалдылығы FC 28

Ылғалдылықты өлшеу үшін біз FC 28 топырақ ылғалдылық датчигін қолданамыз, оның негізгі принципі төмендегідей:-

ФК-28 топырақ ылғалдылығы датчигінің сипаттамалары келесідей: кіріс кернеуі: 3,3-5В

Шығу кернеуі: 0 - 4.2В

Кіріс тогы: 35мА

Шығу сигналы: Аналогтық және сандық

FC-28 топырақ ылғалдылығы сенсорында төрт түйреуіш бар: VCC: Қуат

A0: Аналогтық шығыс

D0: Сандық шығыс

GND: Жер

Аналогтық режим Сенсорды аналогтық режимге қосу үшін сенсордың аналогтық шығысын пайдалану қажет болады. ФК-28 топырақ ылғалдылық датчигінен аналогты шығуды қабылдаған кезде сенсор бізге 0-ден 1023-ке дейінгі мәнді береді. Ылғалдылық пайызбен өлшенеді, сондықтан біз бұл мәндерді 0-ден 100-ге дейін салыстырамыз, содан кейін біз осы мәндерді көрсетеміз. сериялық монитор. Ылғалдылықтың әр түрлі диапазондарын орнатуға және оған сәйкес су сорғысын қосуға немесе өшіруге болады.

Модульде сонымен қатар шекті мәнді орнататын потенциометр бар. Бұл шекті мәнді LM393 компараторы салыстырады. Шығу жарық диоды осы шекті мәнге сәйкес жоғары және төмен жанады.

Топырақ ылғалдылығы сенсорымен өзара әрекеттесу коды келесі қадамдарда қабылданады

3 -қадам: MQTT: қашықтағы деректерді жариялауды түсіну

Әрі қарай бастамас бұрын, алдымен IOT үшін қашықтан деректерді жариялауды қарастырайық

MQTT MQ Telemetry Transport дегенді білдіреді. Бұл шектеулі құрылғыларға және өткізу қабілеттілігі төмен, кешігетін немесе сенімсіз желілерге арналған жариялау/жазылу, өте қарапайым және жеңіл хабар алмасу хаттамасы. Дизайн принциптері желінің өткізу қабілеттілігін және құрылғы ресурстарының қажеттілігін барынша азайту, сонымен қатар сенімділік пен жеткізілімнің белгілі бір дәрежесін қамтамасыз етуге тырысады. Бұл қағидалар протоколды «құрылғыдан машинаға» (M2M) немесе қосылған заттар әлемінің «Интернет заттары» әлеміне және өткізу қабілеттілігі мен батарея қуаты жоғары болатын мобильді қосымшаларға идеалды етеді.

Дереккөз:

MQTT [1] (MQ Telemetry Transport or Message Queuing Telemetry Transport)-бұл ISO стандарты (ISO/IEC PRF 20922) [2] жариялауға-жазылуға негізделген хабар алмасу хаттамасы. Ол TCP/IP протоколының үстінде жұмыс істейді. Ол «кішкене код ізі» қажет болатын немесе желінің өткізу қабілеттілігі шектеулі алыс жерлермен қосылуға арналған.

Дереккөз:

4 -қадам: MQTT: MQTT брокерлік шотын орнату

Әр түрлі MQTT брокерлік шоттары бар, бұл оқулықта мен cloudmqtt қолдандым (https://www.cloudmqtt.com/)

CloudMQTT - бұлттағы Mosquitto серверлері. Mosquitto MQ Telemetry Transport хаттамасын, MQTT енгізеді, ол хабарларды жариялау/жазылу кезегінің үлгісі арқылы хабар алмасудың жеңіл әдістерін ұсынады.

Cloudmqtt есептік жазбасын брокер ретінде орнату үшін келесі қадамдарды орындау қажет

• Есептік жазба жасаңыз және басқару тақтасына кіріңіз
• Жаңа дананы құру үшін Жасау+ түймесін басыңыз
• Жұмысты бастау үшін бізге клиенттер жоспарына тіркелу қажет, біз CuteCat жоспарымен CloudMQTT -ті тегін қолдана аламыз.
• «Дананы» жасағаннан кейін, келесі қадам - пайдаланушыны құру және пайдаланушыға хабарламаларға қатынасуға рұқсат беру (ACL ережелері арқылы)

Cloudmqtt -те MQTT брокерлік есептік жазбасын орнату бойынша толық нұсқаулықты мына сілтеме бойынша алуға болады:

Жоғарыдағы барлық қадамдар келесі слайдтарда бірінен соң бірі қойылады

5 -қадам: MQTT: дананы құру

Мен «myIOT» атауымен инстанция құрдым.

Жоспар: Керемет жоспар

6 -қадам: MQTT: Instance Info

Дана тіркелгеннен кейін бірден қамтамасыз етіледі және сіз мәліметтер бетінде қосылым ақпараты сияқты даналық мәліметтерді көре аласыз. Сіз сондай -ақ Басқару интерфейсіне сол жерден кіре аласыз. Кейде қосылым URL мекенжайын пайдалану қажет болады

7 -қадам: MQTT: Пайдаланушыны қосу

«Nodemcu_12» аты бар пайдаланушы жасаңыз және құпия сөзді беріңіз

8 -қадам: MQTT: ACL ережесін тағайындау

Жаңа пайдаланушы (nodemcu_12) құрылғаннан кейін жаңа пайдаланушыны сақтаңыз, енді жаңа пайдаланушыға қосымша ACL беріледі. Қосымшадағы суретте мен пайдаланушыға оқуға да, жазуға да рұқсат бергенімді көруге болады.

Назар аударыңыз: тақырып пішімде көрсетілгендей қосылады (бұл түйіннен MQTT клиентіне оқу мен жазу үшін қажет)

9 -қадам: Nodemcu: конфигурациялау

Бұл нақты жобада мен Knewron Technologies -тен nodemcu қолдандым, қосымша ақпаратты мына сілтеме бойынша алуға болады: -(https://www.dropbox.com/s/73qbh1jfdgkauii/smartWiFi%20Development%20Module%20-%20User% 20Guide.pdf? Dl = 0)

Көруге болады, NodeMCU - бұл Espressif компаниясының ESP8266 WiFi SOC үшін eLua негізіндегі микробағдарламасы. Knowron -дан Nodemcu микробағдарламамен алдын ала жүктелген, сондықтан біз тек бағдарламалық жасақтаманы жүктеуіміз керек: -

• init.lua
• орнату.lua
• config.lua
• app.lua

Жоғарыда келтірілген барлық сценарийлерді Github -тен мына сілтеме бойынша жүктеуге болады: Github -тен жүктеу

Жоғарыда келтірілген сценарийлерден config.lua сценарийлерін MQTT хост атауымен, құпия сөзімен, wifi ssid және т.б.

Жоғарыда келтірілген сценарийлерді nodemcu -ге жүктеу үшін біз «ESPlorer» сияқты құралдарды қолдануымыз керек, қосымша ақпарат алу үшін құжаттарды қараңыз:

ESPlorer -мен жұмыс келесі қадамда сипатталады

10 -қадам: Nodemcu: ESPlorer_1 көмегімен Nodemcu -ге Lua сценарийлерін жүктеу

• Жаңарту түймесін басыңыз
• COM (байланыс) порты мен беру жылдамдығын таңдаңыз (жиі қолданылатын 9600)
• Ашу түймесін басыңыз

11 -қадам: Nodemcu: ESPlorer_II көмегімен Nodemcu -ге Lua сценарийлерін жүктеу

12 -қадам: Nodemcu: LSP сценарийлерін ESPlorer_III көмегімен Nodemcu -ге жүктеу

Сақтау және құрастыру түймесі барлық төрт сценарийді nodemcu -ға жібереді, содан кейін nodemcu біздің arduino -мен сөйлесуге дайын.

CHIP идентификаторы туралы ақпаратты жинау:

Әрбір nodemcu -де чип идентификаторы бар (мүмкін, жоқ.), Бұл чип идентификаторы MQTT брокеріне хабарламаны жариялау үшін қажет, чиптің идентификаторы туралы білу үшін «ESPlorer» ішіндегі Chip id түймесін басыңыз.

13 -қадам: Нодемку: Nodemcu -мен сөйлесу үшін Arduino конфигурациясы

Төменде келтірілген код топырақтың ылғалдылығын, температурасы мен ылғалдылығын анықтайды және Nokia 5110 туралы мәліметтерді әрі қарай көрсетеді.

Arduino коды

Arduino RX --- Nodemcu TX қосудан гөрі

Arduino TX --- Nodemcu RX

Жоғарыда келтірілген кодта сонымен қатар, түйреуіштерді сериялық түйреуіштер ретінде жұмыс істеуге болатын қарапайым кітапхананы пайдалану әдістері бар, мен nodemcu сериялық портына қосылу үшін RX/TX түйреуіштерін қолдандым.

Ескерту: nodemcu 3.3 В жұмыс істейтіндіктен, деңгей ауыстырғышты қолдану ұсынылады, бірақ мен ешқандай деңгей ауыстырғышсыз тікелей қосылдым және өнімділік жоғарыда көрсетілген қосымшаға сәйкес келеді.

14 -қадам: Nodemcu: Android жүйесінде MQTT клиентін орнату

Ақпаратты Android клиенті бар ұялы телефоннан қараудың соңғы қадамы:-

MQTT андроид қосымшасының әртүрлілігі бар, мен оны Google Play -ден келесі сілтеме арқылы қолдандым:

.https://play.google.com/store/apps/details?

Android қосымшасының конфигурациясы өте қарапайым және келесілерді конфигурациялау қажет

• MQTT хост адресі және порт нөмірімен бірге
• MQTT пайдаланушы аты мен мекенжайы
• MQTT брокері түйінінің мекенжайы

Жоғарыда келтірілген мәліметтерді қосқаннан кейін, егер бағдарлама MQTT брокеріне қосылған болса, қосымшаны қосыңыз, arduino -дан барлық кіру күйі / сериялық байланыс деректері журнал ретінде пайда болады.

15 -қадам: Қосымша қадамдар: Nokia LCD 5110 -мен жұмыс

Төменде LCD 5110 үшін түйреуіштің конфигурациясы берілген

1) RST - қалпына келтіру

2) CE - чипті қосу

3) D/C - Деректер/Командаларды таңдау

4) DIN - тізбекті енгізу

5) CLK - Сағаттық кіріс

6) ВКС - 3,3В

7) ШАМ - Артқы жарығын басқару

8) GND - Жер

Жоғарыда көрсетілгендей, arduino-ны LCD 5110-ға жоғарыдағы ретпен қосыңыз, олардың арасында 1-10 К резистор бар.

Төменде LCD 5110 үшін Arduino uno -ға қосылатын түйреуіш бар

• CLK - Arduino Digital pin 3
• DIN - Arduino Digital PIN 4
• D/C - Arduino Digital pin 5
• RST - Arduino Digital PIN 6
• CE - Arduino Digital PIN 7

СКД жарықтығын басқару үшін LCD 5110 қосымша «BL» түйреуішін потенциметрмен (0-100K) бірге пайдалануға болады.

Жоғарыдағы код үшін пайдаланылатын кітапхана: - PCD8544 төмендегі сілтеме бойынша жүктеңіз

DHT11, температура мен ылғалдылық сенсорының arduino -мен интеграциясын DHT11 келесі сілтемесінен қарауға болады.

16 -қадам: Қорытынды жиналыс

Соңғы қадам - жоғарыда айтылғандарды қорапқа жинау, жақсырақ, мен Arduino мен Nodemcu -ны қуаттандыру үшін 10000mah powerbank қолдандым.

Қажет болса, біз қабырғадағы розетканы ұзақ уақыт қолдана аламыз.