Monitor Suhu & Kelembaban: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Ada dua cara pasti untuk membunuh tanaman Anda dengan cepat. Cara pertama adalah memanggang atau membekukannya sampai mati dengan suhu ekstrem. Atau, di bawah atau di atas penyiraman mereka akan menyebabkan mereka layu atau membusuk akar. Tentu saja ada cara lain untuk mengabaikan tanaman seperti pemberian makan atau pencahayaan yang salah, tetapi ini biasanya memakan waktu berhari-hari atau berminggu-minggu untuk menghasilkan banyak efek.

Meskipun saya memiliki sistem penyiraman otomatis, saya merasa perlu memiliki sistem pemantauan suhu dan kelembaban yang sepenuhnya independen jika terjadi kegagalan besar pada irigasi. Jawabannya adalah memantau suhu dan kadar air tanah menggunakan modul ESP32 dan memposting hasilnya ke internet. Saya suka melihat data sebagai grafik dan bagan sehingga pembacaan diproses di ThingSpeak untuk menemukan tren. Namun, ada banyak layanan IoT lain yang tersedia di internet yang akan mengirim email atau pesan saat dipicu. Instruksi ini menjelaskan cara membuat datalogger suhu dan kelembaban yang berdiri sendiri. DS18B20 di mana-mana digunakan untuk mengukur suhu di area tumbuh. Tensiometer DIY memonitor seberapa banyak air yang tersedia untuk tanaman di media tanam. Setelah data dari sensor ini dikumpulkan oleh ESP32, data tersebut dikirim ke internet melalui WiFi untuk diposting di ThingSpeak.

Perlengkapan

Suku cadang yang digunakan untuk monitor ini tersedia di Ebay atau Amazon. Modul Sensor Tekanan Barometrik Digital Papan Pengontrol Level Air Cair Sensor Suhu Tahan Air DS18B20 Probe Keramik Tropf Blumat Papan Pengembangan ESP32 Resistor 5k Catu daya 5-12V Berbagai macam tabung plastik agar sesuai dengan tensiometer dan sensor Kotak pemasangan dan kabel Sambungan WiFi

Langkah 1: Pengukuran Suhu

Versi tahan air dari DS18B20 digunakan untuk mengukur suhu. Informasi dikirim ke dan dari perangkat melalui antarmuka 1-Kabel sehingga hanya satu kabel yang perlu dihubungkan ke ESP32. Setiap DS18B20 berisi nomor seri unik sehingga beberapa DS18B20 dapat dihubungkan ke kabel yang sama dan dibaca secara terpisah jika diinginkan. Pustaka dan instruksi Arduino tersedia di internet untuk menangani antarmuka DS18B20 dan 1-Wire yang sangat menyederhanakan pembacaan data sketsa.

Langkah 2: Konstruksi Tensiometer

Tensiometer adalah gelas keramik berisi air yang bersentuhan erat dengan media tanam. Dalam kondisi kering, air akan bergerak melalui keramik sampai cukup vakum terbentuk di cangkir untuk menghentikan gerakan lebih lanjut. Tekanan dalam cangkir keramik memberikan indikasi yang sangat baik tentang berapa banyak air yang tersedia untuk tanaman. Probe Keramik Tropf Blumat dapat diretas untuk membuat tensiometer DIY dengan memotong bagian atas probe seperti yang ditunjukkan pada gambar. Sebuah lubang kecil dibuat di pip dan 4 inci tabung plastik bening ditekan ke pip. Pemanasan tabung dalam air panas akan melunakkan plastik dan membuat operasi lebih mudah. Yang tersisa hanyalah merendam dan mengisi probe dengan air matang, mendorong probe ke dalam tanah dan mengukur tekanannya. Ada banyak informasi tentang penggunaan tensiometer di internet. Masalah utamanya adalah menjaga semuanya bebas bocor. Sedikit kebocoran udara mengurangi tekanan balik dan air akan merembes melalui cangkir keramik. Ketinggian air dalam tabung plastik harus sekitar satu inci dari atas dan harus diisi dengan air bila diperlukan. Sistem bebas kebocoran yang baik hanya perlu diisi ulang setiap bulan atau lebih.

Langkah 3: Sensor Tekanan

Modul Sensor Tekanan Barometrik Digital Papan Pengontrol Level Air Cair, tersedia secara luas di eBay, digunakan untuk mengukur tekanan tensiometer. Modul sensor tekanan terdiri dari pengukur regangan yang digabungkan ke amplifier HX710b dengan konverter D/A 24 bit. Sayangnya, tidak ada perpustakaan Arduino khusus yang tersedia untuk HX710b tetapi perpustakaan HX711 tampaknya bekerja dengan baik tanpa masalah. Pustaka HX711 akan menampilkan angka 24 bit yang sebanding dengan tekanan yang diukur oleh sensor. Dengan mencatat output pada nol dan tekanan yang diketahui, sensor dapat dikalibrasi untuk memberikan unit tekanan yang mudah digunakan. Sangatlah penting bahwa semua pekerjaan pipa dan sambungan bebas kebocoran. Kehilangan tekanan menyebabkan air keluar dari cangkir keramik dan tensiometer perlu sering diisi ulang. Sistem anti bocor akan bekerja selama berminggu-minggu sebelum membutuhkan lebih banyak air di tensiometer. Jika Anda menemukan ketinggian air turun selama berjam-jam daripada berminggu-minggu atau berbulan-bulan, pertimbangkan untuk menggunakan klip pipa di sambungan pipa.

Langkah 4: Kalibrasi Sensor Tekanan

Pustaka HX711 mengeluarkan angka 24 bit sesuai dengan tekanan yang diukur oleh sensor. Pembacaan ini perlu diubah menjadi satuan tekanan yang lebih dikenal seperti psi, kPa, atau milibar. Dalam milibar yang dapat diinstruksikan ini dipilih sebagai unit kerja tetapi output dapat dengan mudah diskalakan ke pengukuran lain. Ada garis di sketsa Arduino untuk mengirim pembacaan tekanan mentah ke monitor serial sehingga dapat digunakan untuk tujuan kalibrasi. Tingkat tekanan yang diketahui dapat dibuat dengan merekam tekanan yang diperlukan untuk mendukung kolom air. Setiap inci air yang didukung akan menciptakan tekanan 2,5 mb. Pengaturan ditunjukkan dalam diagram, pembacaan dilakukan pada tekanan nol dan tekanan maksimum dari monitor serial. Beberapa orang mungkin suka mengambil pembacaan menengah, garis paling cocok dan semua kesalahan itu tetapi pengukurnya cukup linier dan kalibrasi 2 titik cukup baik! Dimungkinkan untuk menghitung faktor offset dan skala dari dua pengukuran tekanan dan mem-flash ESP32 dalam satu sesi. Namun, saya benar-benar bingung dengan aritmatika bilangan negatif! Pengurangan atau pembagian dua angka negatif mengejutkan saya?. Saya mengambil jalan keluar yang mudah dan mengoreksi offset terlebih dahulu dan memilah faktor penskalaan sebagai tugas terpisah. Pertama-tama, output mentah dari sensor diukur tanpa terhubung ke sensor. Angka ini dikurangi dari pembacaan output mentah untuk memberikan referensi nol untuk tidak ada tekanan yang diterapkan. Setelah mem-flash ESP32 dengan koreksi offset ini, langkah selanjutnya adalah mengatur faktor penskalaan untuk memberikan satuan tekanan yang benar. Tekanan yang diketahui diterapkan ke sensor menggunakan kolom air dengan ketinggian yang diketahui. ESP32 kemudian di-flash dengan faktor penskalaan yang sesuai untuk memberikan tekanan dalam unit yang diinginkan.

Langkah 5: Pengkabelan

Ada beberapa versi papan pengembangan ESP32 yang beredar. Untuk Instruksi ini, versi 30 pin digunakan tetapi tidak ada alasan mengapa versi lain tidak berfungsi. Selain dua sensor, satu-satunya komponen lainnya adalah resistor pull-up 5k untuk bus DS18B20. Alih-alih menggunakan konektor push on, semua sambungan disolder untuk keandalan yang lebih baik. Papan pengembangan ESP32 memiliki pengatur tegangan bawaan sehingga suplai tegangan hingga 12 V dapat digunakan. Atau unit dapat diberi daya melalui soket USB.

Langkah 6: Sketsa Arduino

Sketsa Arduino untuk monitor suhu dan kelembaban cukup konvensional. Pertama-tama perpustakaan diinstal dan dimulai. Kemudian Koneksi WiFi diatur siap untuk mengirim data ke ThingSpeak dan sensor membaca. Pembacaan tekanan dikonversi ke milibar sebelum dikirim ke ThingSpeak dengan pembacaan suhu.

Langkah 7: Instalasi

ESP32 dipasang di kotak plastik kecil untuk perlindungan. Catu daya dan kabel USB dapat digunakan untuk memberi daya pada modul atau sebagai alternatif, regulator onboard akan mengatasi pasokan DC 5-12V. Pelajaran yang didapat dari ESP32 adalah bahwa antena internal cukup terarah. Ujung terbuka dari pola antena harus mengarah ke router. Dalam praktiknya, ini berarti bahwa modul biasanya harus dipasang secara vertikal dengan antena paling atas dan mengarah ke router. Sekarang Anda dapat masuk ke ThingSpeak dan memeriksa apakah tanaman Anda tidak dipanggang, dibekukan, atau dikeringkan!

ADDENDUMI telah mencoba banyak cara dalam memutuskan kapan harus menyirami tanaman. Ini termasuk blok gipsum, probe resistensi, evapotranspirasi, perubahan kapasitansi dan bahkan menimbang kompos. Kesimpulan saya adalah bahwa tensiometer adalah sensor terbaik karena meniru cara tanaman mengekstrak air melalui akarnya. Silakan komentar atau pesan jika Anda memiliki pemikiran tentang subjek …