IOT WiFi Flower Moisture Sensor (ใช้แบตเตอรี่): 8 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

ในคำแนะนำนี้ เรานำเสนอวิธีสร้างเซ็นเซอร์ความชื้น/น้ำ WiFi ด้วยตัวตรวจสอบระดับแบตเตอรี่ในเวลาน้อยกว่า 30 นาที อุปกรณ์ตรวจสอบระดับความชื้นและส่งข้อมูลไปยังสมาร์ทโฟนผ่านอินเทอร์เน็ต (MQTT) ด้วยช่วงเวลาที่เลือก ใช้แอพมือถือ MQTT เพื่อรับและแสดงข้อมูลเป็นภาพ อุปกรณ์นี้ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ 2xAAA (หรือ AAA ก้อนเดียว) หากกำหนดค่าอย่างเหมาะสมจะสามารถใช้งานได้นานหลายปี มันเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตผ่านเครือข่าย Wi-Fi โดยใช้โมดูล Things On Edge Cricket Wi-Fi ดังนั้นคุณจึงไม่ต้องการ IoT HUB เพิ่มเติม

เสบียง

ก่อนที่คุณจะเริ่ม โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณมีส่วนประกอบต่อไปนี้:

1. โมดูล Wi-Fi คริกเก็ต (https://www.thingsonedge.com)
2. เซ็นเซอร์ความชื้นในดิน
3. เทอร์มินัลบล็อก 6 ทาง
4. แบตเตอรี่ AAA 2 ก้อน (AA หรือ AAA)
5. ก้อนแบตเตอรี่ AAA (ทั้ง AAA หรือ AA)
6. 3x สายจัมเปอร์หญิง/หญิง

ถ้าพร้อมแล้วมาเริ่มกันเลย

ขั้นตอนที่ 1: การประกอบ

ตอนนี้ คุณต้องเชื่อมต่อแบตเตอรี่และเซ็นเซอร์ความชื้นกับโมดูลคริกเก็ตด้วยขั้นตอนต่อไปนี้:

1. เชื่อมต่อแบตเตอรี่ VCC / + (สายสีแดง) เข้ากับพอร์ต BATT ของ Cricket หมายเหตุ: โมดูลคริกเก็ตสามารถใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ AA หรือ AAA
2. เชื่อมต่อเซ็นเซอร์ VCC / + (สายสีเขียว) กับพอร์ต 3V3 ของ Cricket หมายเหตุ: พอร์ต 3.3V ให้ความเสถียร 3.3V โดยไม่คำนึงถึงระดับแรงดันแบตเตอรี่
3. เชื่อมต่อเซ็นเซอร์ AOUT สัญญาณแอนะล็อก (สายสีเหลือง) กับพอร์ต IO2 ของ Cricket หมายเหตุ: พอร์ตนี้สามารถกำหนดค่าเป็นสัญญาณอะนาล็อกได้ ข้อมูลจะถูกรายงานไปยังสมาร์ทโฟนของคุณ
4. เชื่อมต่อเซ็นเซอร์ GND / (-) (สายสีน้ำเงิน) เข้ากับพอร์ต GND ของคริกเก็ต
5. ต่อแบตเตอรี่ GND / (-) (สายสีดำ) เข้ากับพอร์ต Cricket GND เดียวกัน

ทำได้ดีมาก คุณประกอบอุปกรณ์สำเร็จแล้ว!

ก่อนที่คุณจะเริ่มใช้อุปกรณ์ คุณต้องกำหนดค่าในพอร์ทัลนักพัฒนาซอฟต์แวร์ โปรดไปที่ส่วนถัดไป

ขั้นตอนที่ 2: กำหนดค่าอุปกรณ์ของคุณในพอร์ทัลนักพัฒนา

คุณกำหนดค่าอุปกรณ์ OTA (Over The Air) ทั้งหมดบน Things On Edge - Developer Portal (https://dev.thingsonedge.com) การกำหนดค่าถูกเรียกโดย Cricket ผ่านทางอินเทอร์เน็ตเมื่อเชื่อมต่อกับ Wi-Fi ของคุณ (ดูหัวข้อถัดไป)

ทีนี้มากำหนดค่ากันก่อน สำหรับเซ็นเซอร์ความชื้น ขอแนะนำให้ตั้งค่าคอนฟิกต่อไปนี้:

• ตั้งค่า IO2 เป็นอินพุตแบบอะนาล็อก
• รายงานระดับความชื้นทุก 2 ชั่วโมง - จะทำให้อุปกรณ์ของคุณทำงานโดยใช้แบตเตอรี่อัลคาไลน์ 2xAAA นานกว่า 2 ปี

1. เปิด TOE Developer Portal (https://dev.thingsonedge.com) จากเบราว์เซอร์ใดก็ได้จากพีซีหรือมือถือ คุณต้องลงทะเบียน/เข้าสู่ระบบพอร์ทัลนักพัฒนาเพื่อเปิดใช้งานและกำหนดค่าอุปกรณ์ในบัญชีของคุณ มิฉะนั้น อุปกรณ์จะไม่ทำงาน

2. หลังจากเข้าสู่ระบบ / ลงทะเบียนสำเร็จ คุณต้องคลิก "เพิ่มอุปกรณ์ใหม่" เพื่อเปิดใช้งานอุปกรณ์ของคุณในระบบ คุณต้องใช้หมายเลขซีเรียลเฉพาะที่พิมพ์บนฉลากที่ด้านหลังของคริกเก็ต

   คำเตือน: คุณต้องเก็บหมายเลขซีเรียลไว้สำหรับตัวคุณเองเท่านั้น อย่าแบ่งปันกับคนอื่น หมายเลขซีเรียลคือบัญชีสื่อสาร MQTT ส่วนตัวระหว่างอุปกรณ์ของคุณกับสมาร์ทโฟนหรือบริการอินเทอร์เน็ตอื่นๆ กล่าวอีกนัยหนึ่งคือเก็บเป็นความลับเหมือนรหัส PIN ของบัตรเครดิต

   ตอนนี้คุณสามารถกำหนดค่าอุปกรณ์ของคุณ

3. ตั้งค่าคอนฟิกต่อไปนี้:RTC: ON

   หน่วย RTC: วินาที (จะมีการเปลี่ยนแปลงในภายหลัง)

   มูลค่าหน่วย RTC: 30 (จะมีการเปลี่ยนแปลงในภายหลัง)

   IO2: อะนาล็อกใน

   IO3: ปิด

   จอภาพแบตเตอรี่: เปิด

   ตัวแบ่งแบตเตอรี่: 0

   เซ็นเซอร์อุณหภูมิ: ปิด

   บังคับให้อัปเดต - IO1 Wake Up: เปิด (จะมีการเปลี่ยนแปลงในภายหลัง)

   บังคับให้อัปเดต - RTC Wake Up: เปิด (จะมีการเปลี่ยนแปลงในภายหลัง)

   โพสต์กิจกรรม: เว้นว่างไว้ทั้งหมด

4. เมื่อคุณตั้งค่าคอนฟิกแล้ว ให้กดปุ่มบันทึก

ทำได้ดี! คุณเกือบจะอยู่ที่นั่นแล้ว! ตอนนี้คุณเพียงแค่ต้องเชื่อมต่ออุปกรณ์ของคุณกับอินเทอร์เน็ตผ่านเครือข่าย Wi-Fi ของคุณ โปรดติดตามตอนต่อไปว่าต้องทำอย่างไร

ขั้นตอนที่ 3: เชื่อมต่อกับเครือข่าย Wi-Fi (อินเทอร์เน็ต)

ในไม่กี่ขั้นตอน คุณจะเชื่อมต่ออุปกรณ์กับอินเทอร์เน็ตผ่านเครือข่าย Wi-Fi สิ่งที่คุณต้องทำคือเปิดใช้งานฮอตสปอต Wi-Fi ส่วนตัวของ Cricket จากนั้นเปิดหน้าเว็บส่วนตัวเพื่อส่งข้อมูลรับรองเครือข่าย Wi-Fi ของคุณ โปรดทำตามขั้นตอนด้านล่าง:

1. กดปุ่มบนโมดูลค้างไว้ 5 วินาทีจนกว่าไฟ LED จะติดสว่างตลอดเวลา
2. เมื่อไฟ LED ติดสว่างตลอดเวลา คริกเก็ตเปิดฮอตสปอต Wi-Fi ส่วนตัว เชื่อมต่อจากแล็ปท็อปหรือสมาร์ทโฟนไปยังฮอตสปอตด้วยข้อมูลรับรองต่อไปนี้:SSID: toe_deviceไม่ต้องใช้รหัสผ่าน
3. เมื่อเชื่อมต่อแล้ว ให้เปิดหน้าเว็บส่วนตัว: https://192.168.4.1/index.htmlหมายเหตุ: ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไฟ LED ยังเปิดอยู่! ถ้าปิดอยู่ ให้ทำซ้ำตั้งแต่ต้น
4. ตอนนี้คุณสามารถส่งข้อมูลรับรองเครือข่าย Wi-Fi ของคุณและคลิกเชื่อมต่อ หากคุณส่ง SSID และรหัสผ่านที่ถูกต้อง หลังจากนั้นไม่กี่วินาที อุปกรณ์ควรรายงานว่าออนไลน์และไฟ LED จะดับ

ยินดีด้วย! ตอนนี้อุปกรณ์ของคุณใช้งานได้และเชื่อมต่อกับอินเทอร์เน็ตแล้ว! คุณสามารถเริ่มอ่านข้อมูลจากเซ็นเซอร์บนสมาร์ทโฟนหรือบริการอินเทอร์เน็ตอื่นๆ ได้ โปรดดูส่วนถัดไปเป็นตัวอย่าง

ขั้นตอนที่ 4: การใช้ไคลเอ็นต์ MQTT บนมือถือ

คุณสามารถใช้ไคลเอ็นต์ MQTT ใดก็ได้ที่ต้องการ อย่างไรก็ตาม เพื่อความสมบูรณ์ของโครงการนี้ ให้ใช้แอปพลิเคชัน IoT MQTT Panel เพื่อรับและแสดงข้อมูลเป็นภาพ โมดูลคริกเก็ตเชื่อมต่อผ่านนายหน้า Things On Edge MQTT ที่มีความหน่วงแฝงต่ำ (mqtt.thingsonedge.com) คุณเพียงแค่ต้องทำตามขั้นตอนต่อไปนี้:

1. กำหนดค่าการเชื่อมต่อเซิร์ฟเวอร์ด้วยรายละเอียดต่อไปนี้:ที่อยู่ IP ของเซิร์ฟเวอร์ / นายหน้า: mqtt.thingsonedge.com หมายเลขพอร์ต: 1883 โปรโตคอลเครือข่าย: TCP
2. เพิ่มอุปกรณ์เช่น "เซ็นเซอร์ความชื้น"
3. ไปที่ตัวเลือกขั้นสูง:ชื่อผู้ใช้: your_cricket_serial_number รหัสผ่าน: your_cricket_serial_number เชื่อมต่ออัตโนมัติ: ใช่
4. กดปุ่มสร้าง
5. กดเพิ่มแผง
6. เลือก: กราฟเส้น
7. ตั้งค่ารายละเอียดสำหรับกราฟ 1 เพื่ออ่านข้อมูลจากเซ็นเซอร์ (จากพอร์ต Cricket IO2) ชื่อแผง: เช่น เซ็นเซอร์ความชื้นหัวข้อสำหรับกราฟ 1: /your_cricket_serial_number/io2 พื้นที่แสดง: ใช่แสดงคะแนน: ใช่

สำหรับข้อมูลเพิ่มเติม โปรดดูภาพหน้าจอที่แนบมาจากแผง IoT MQTT

ขอแสดงความยินดี! เซ็นเซอร์ความชื้นของคุณทำงานและส่งข้อมูลผ่านอินเทอร์เน็ตไปยังสมาร์ทโฟนของคุณแล้ว ระดับแบตเตอรี่สามารถตรวจสอบได้ผ่าน MQTT โดยใช้หัวข้อเฉพาะ /your_cricket_serial_number/batt

ขั้นตอนที่ 5: ปรับแต่งอุปกรณ์ของคุณให้ใช้งานได้นานหลายปีด้วยแบตเตอรี่

คุณสามารถทำให้อุปกรณ์ของคุณใช้งานได้นานหลายปีด้วยแบตเตอรี่เหล่านี้ คุณเพียงแค่ต้องทำการเปลี่ยนแปลงต่อไปนี้:

1. ตื่นทุกสองสามชั่วโมงเช่น 2 ชั่วโมง
2. ส่งข้อมูลไปยังอินเทอร์เน็ตเมื่อค่าของเซ็นเซอร์เปลี่ยนแปลงเท่านั้น

เปิดพอร์ทัลนักพัฒนา TOE (https://dev.thingsonedge.com) และตั้งค่าคอนฟิกต่อไปนี้:

• RTC: ON
• หน่วย RTC: ชั่วโมง (ส่งข้อมูลเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงเท่านั้น)
• มูลค่าหน่วย RTC: 2
• IO2: อะนาล็อกใน
• IO2 ตัวแบ่งอนาล็อก: 3
• IO3: ปิด
• จอภาพแบตเตอรี่: เปิด
• ตัวแบ่งแบตเตอรี่: 3
• เซ็นเซอร์อุณหภูมิ: ปิด
• บังคับให้อัปเดต - IO1 Wake Up: ปิด (ส่งข้อมูลเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงเท่านั้น)
• บังคับให้อัปเดต - RTC Wake Up: ปิด (ส่งข้อมูลเมื่อมีการเปลี่ยนแปลงเท่านั้น)
• โพสต์กิจกรรม: เว้นว่างไว้ทั้งหมด

ขั้นตอนที่ 6: ตรวจสอบระดับแบตเตอรี่

โดยหลักการแล้ว โมดูลน้อยสื่อสารกับคลาวด์ ยิ่งประหยัดพลังงานได้มากเท่านั้น โมดูลคริกเก็ตต้องใช้พลังงานในการส่งการอัปเดตไปยังคลาวด์หรือการประเมินค่าของเซ็นเซอร์ที่แนบมาเท่านั้น เป็นจริง 0A เมื่ออยู่ในสถานะปิด

ในทางปฏิบัติ มันสามารถส่งข้อความ 10k ไปยังคลาวด์โดยใช้แบตเตอรี่อัลคาไลน์ 2xAAA และมากกว่า 15k เมื่อใช้แบตเตอรี่ลิเธียม ในกรณีนี้ การกำหนดค่าการตรวจสอบแบตเตอรี่ยังถูกตั้งค่าให้อัปเดตบริการคลาวด์เมื่อค่าระดับแบตเตอรี่เปลี่ยนแปลงเท่านั้น นอกจากนี้ยังสามารถลดการใช้แบตเตอรี่ได้ด้วยการลดความละเอียดในการวัดสัญญาณแอนะล็อก

ค่าแบตเตอรี่สามารถคำนวณได้ดังนี้:

Vbatt = วาล * (3.5/256) * 2^

ตัวแบ่งแบตเตอรี่ที่รายงานระดับแบตเตอรี่จากบริการ MQTT

ในกรณีนี้ 1.4V แสดงว่าแบตเตอรี่อัลคาไลน์อยู่ในระดับต่ำและแนะนำให้เปลี่ยน ค่าที่รายงานผ่าน MQTT คือ 13 Vbatt (V) = 13*3.5/256 * 8 = 1.42V

ค่าต่ำสุดสำหรับคริกเก็ตคือ 1.1V

การกำหนดค่าอินพุตอนาล็อก IO2:

• IO2: อะนาล็อกใน
• IO2 ตัวแบ่งอนาล็อก: 3

ค่าเหล่านี้ลดความละเอียดของสัญญาณแอนะล็อกและลดการใช้แบตเตอรี่ลงอย่างมาก โมดูลจะลดเวลาในการส่งค่าที่อัปเดตใหม่ไปยังคลาวด์

ในทำนองเดียวกัน ค่าแอนะล็อกสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรต่อไปนี้: IO2 (V) = io2_val*3.5/256 * 2^IO2 Analog Divider

ตัวแบ่งอนาล็อก 3 ให้ความละเอียดประมาณ 0.1V

ขั้นตอนที่ 7: รับข้อมูลเพิ่มเติม …

มีอะไรอีกมากมายที่คุณสามารถเล่นกับอุปกรณ์ปัจจุบันของคุณ เช่น การอ่านเซ็นเซอร์อุณหภูมิในตัว อ่านระดับแบตเตอรี่ และอื่นๆ โปรดชำระเงินข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับ Things On Edge GitHUB (https://github.com/thingsonedge/cricket)

ขั้นตอนที่ 8: คำติชม

ขอขอบคุณที่สละเวลาของคุณ! หากคุณสนุกกับการสร้างเซ็นเซอร์วัดความชื้นนี้ ฉันจะขอบคุณมากถ้าคุณสามารถกระจายคำในหมู่เพื่อนของคุณ หากคุณมีข้อเสนอแนะหรือคำแนะนำในการปรับปรุงและทำให้ง่ายขึ้นสำหรับคนอื่นๆ ฉันยินดีที่จะทำ ฉันเปิดรับข้อเสนอแนะของคุณ

ขอบคุณมาก & สนุก!