MONITOR TAMAN ANDA: 16 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:58

Pantau Taman Anda dari mana saja, gunakan tampilan lokal untuk memantau kondisi tanah secara lokal atau gunakan Ponsel untuk memantau dari jarak jauh. Rangkaian ini menggunakan sensor kelembaban tanah, ditambah dengan suhu dan kelembaban untuk mengetahui kondisi lingkungan tanah.

Langkah 1: Komponen:

1. Arduino uno
2. Nodemcu
3. Sensor Suhu & Kelembaban DHT 11
4. Sensor Kelembaban Tanah - FC28
5. Baterai bank 10000mah (untuk Powering arduino & nodemcu)
6. LCD Nokia 5110
7. Resistor (5 x 10k, 1 x 330ohm)
8. Potensiometer tipe Rotary (untuk mengatur kecerahan LCD) 0-100K
9. Kabel jumper
10. Papan tempat memotong roti

Langkah 2: SENSOR DASAR: Kelembaban Tanah FC 28

Untuk mengukur Kelembaban, kami menggunakan sensor kelembaban tanah FC 28, prinsip dasarnya adalah sebagai berikut:-

Spesifikasi dari sensor kelembaban tanah FC-28 adalah sebagai berikut: Tegangan Input: 3,3 – 5V

Tegangan Keluaran: 0 – 4.2V

Arus Masukan: 35mA

Sinyal Output: Analog dan Digital

Sensor kelembaban tanah FC-28 memiliki empat pin: VCC: Daya

A0: Output Analog

D0: Keluaran Digital

GND: Tanah

Mode AnalogUntuk menghubungkan sensor dalam mode analog, kita perlu menggunakan output analog dari sensor. Saat mengambil output analog dari sensor kelembaban tanah FC-28, sensor memberi kita nilai dari 0 hingga 1023. Kelembaban diukur dalam persentase, jadi kami akan memetakan nilai-nilai ini dari 0 hingga 100 dan kemudian kami akan menunjukkan nilai-nilai ini pada monitor serial. Anda dapat mengatur rentang nilai kelembapan yang berbeda dan menghidupkan atau mematikan pompa air sesuai dengan itu.

Modul juga berisi potensiometer yang akan mengatur nilai ambang batas. Nilai threshold ini akan dibandingkan dengan komparator LM393. Output LED akan menyala naik turun sesuai dengan nilai ambang batas ini.

Kode untuk antarmuka dengan sensor kelembaban tanah diambil dalam langkah lebih lanjut

Langkah 3: Memahami MQTT: untuk Penerbitan Data Jarak Jauh

Sebelum kita mulai lebih jauh, mari kita lihat terlebih dahulu penerbitan data jarak jauh untuk IoT

MQTT adalah singkatan dari MQ Telemetri Transport. Ini adalah protokol perpesanan yang diterbitkan/berlangganan, sangat sederhana dan ringan, dirancang untuk perangkat terbatas dan jaringan bandwidth rendah, latensi tinggi atau tidak dapat diandalkan. Prinsip-prinsip desain adalah untuk meminimalkan bandwidth jaringan dan kebutuhan sumber daya perangkat sementara juga berusaha untuk memastikan keandalan dan beberapa tingkat jaminan pengiriman. Prinsip-prinsip ini juga membuat protokol menjadi ideal untuk dunia “machine-to-machine” (M2M) atau “Internet of Things” yang muncul dari perangkat yang terhubung, dan untuk aplikasi seluler di mana bandwidth dan daya baterai sangat mahal.

Sumber:

MQTT[1] (MQ Telemetry Transport atau Message Queuing Telemetry Transport) adalah standar ISO (ISO/IEC PRF 20922)[2] protokol pesan berbasis publikasi-berlangganan. Ia bekerja di atas protokol TCP/IP. Ini dirancang untuk koneksi dengan lokasi terpencil di mana "jejak kode kecil" diperlukan atau bandwidth jaringan terbatas.

Sumber:

Langkah 4: MQTT: Menyiapkan Akun Pialang MQTT

Ada berbagai akun broker MQTT, untuk tutorial ini saya menggunakan cloudmqtt (https://www.cloudmqtt.com/)

CloudMQTT adalah server Mosquitto yang dikelola di cloud. Mosquitto mengimplementasikan protokol MQ Telemetry Transport, MQTT, yang menyediakan metode ringan dalam melakukan pengiriman pesan menggunakan model antrian pesan publish/subscribe.

Langkah-langkah berikut perlu dilakukan untuk menyiapkan akun cloudmqtt sebagai broker

• Buat akun dan masuk ke panel kontrol
• tekan Buat+ untuk membuat instance baru
• Untuk memulai, kami perlu mendaftar untuk paket pelanggan, kami dapat mencoba CloudMQTT secara gratis dengan paket CuteCat.
• Setelah membuat "instance", langkah selanjutnya adalah membuat pengguna dan selanjutnya memberikan izin kepada pengguna untuk mengakses pesan (melalui aturan ACL)

Panduan lengkap untuk mengatur akun broker MQTT di cloudmqtt dapat diakses dengan mengikuti tautan: -

Semua langkah di atas dimasukkan satu per satu dalam slide berikut

Langkah 5: MQTT: Membuat Instance

Saya telah membuat Instance dengan nama " myIOT"

rencana: Rencana lucu

Langkah 6: MQTT: Info Instance

Instans segera disediakan setelah mendaftar dan Anda dapat melihat detail instans, seperti informasi koneksi, di halaman detail. Anda juga dapat mencapai antarmuka Manajemen dari sana. Terkadang Anda perlu menggunakan URL koneksi tertentu

Langkah 7: MQTT: Menambahkan Pengguna

Buat pengguna dengan nama "nodemcu_12" dan berikan kata sandi

Langkah 8: MQTT: Menetapkan Aturan ACL

Setelah pembuatan pengguna baru (nodemcu_12) simpan pengguna baru, sekarang ACL lebih lanjut akan diberikan kepada pengguna baru. Pada gambar terlampir, dapat dilihat bahwa, saya telah memberikan akses baca dan tulis kepada pengguna.

Harap dicatat: Topik akan ditambahkan seperti yang ditunjukkan dalam format (ini lebih lanjut diperlukan untuk membaca dan menulis dari node ke klien MQTT)

Langkah 9: Nodemcu: Konfigurasi

Dalam proyek khusus ini, saya telah menggunakan nodemcu dari Knewron Technologies, informasi lebih lanjut dapat diperoleh dengan mengikuti tautan: -(https://www.dropbox.com/s/73qbh1jfdgkauii/smartWiFi%20Development%20Module%20-%20User% 20Panduan.pdf?dl=0)

Dapat dilihat bahwa, NodeMCU adalah firmware berbasis eLua untuk SOC WiFi ESP8266 dari Espressif. Nodemcu dari knowron sudah dimuat sebelumnya dengan firmware, jadi kita hanya perlu memuat perangkat lunak aplikasi yaitu: -

• init.lua
• setup.lua
• config.lua
• app.lua

Semua skrip lua di atas dapat diunduh dari Github dengan mengikuti tautan: Unduh dari Github

Dari skrip lua di atas, modifikasi skrip config.lua dengan nama host MQTT, kata sandi, wifi ssid dll.

Untuk mengunduh skrip di atas ke nodemcu, kita harus menggunakan alat seperti "ESPlorer", lihat dokumen untuk informasi lebih lanjut:

Bekerja dengan ESPlorer dijelaskan di langkah berikutnya

Langkah 10: Nodemcu: Mengunggah Skrip Lua ke Nodemcu Dengan ESPlorer_1

• Klik tombol Segarkan
• Pilih port COM (Komunikasi) & baud rate (Umumnya digunakan 9600)
• Klik Buka

Langkah 11: Nodemcu: Mengunggah Skrip Lua ke Nodemcu Dengan ESPlorer_II

Langkah 12: Nodemcu: Mengunggah Skrip Lua ke Nodemcu Dengan ESPlorer_III

Tombol simpan & kompilasi akan mengirim keempat skrip lua ke nodemcu, setelah nodemcu ini siap untuk berbicara dengan arduino kita.

Mengumpulkan info ID CHIP:

Setiap nodemcu memiliki id chip (mungkin beberapa tidak.), id chip ini selanjutnya diperlukan untuk mempublikasikan pesan ke broker MQTT, untuk mengetahui tentang ID chip klik tombol Chip id di "ESPlorer"

Langkah 13: Nodemcu: Mengkonfigurasi Arduino untuk Berbicara Dengan Nodemcu

Kode yang disebutkan di bawah ini menentukan kelembaban tanah, suhu dan kelembaban dan selanjutnya menampilkan data pada nokia LCD 5110, dan secara serial.

kode Arduino

Dari menghubungkan Arduino RX --- Nodemcu TX

Arduino TX --- Nodemcu RX

Kode di atas juga mencakup cara menggunakan perpustakaan softserial, di mana pin DO juga dapat digunakan untuk bekerja sebagai pin serial, saya telah menggunakan pin RX/TX untuk terhubung ke port serial nodemcu.

Perhatian: Karena nodemcu bekerja dengan 3.3V, disarankan untuk menggunakan level shifter, namun saya telah terhubung langsung tanpa levelshifter dan kinerjanya tampaknya tepat untuk aplikasi di atas.

Langkah 14: Nodemcu: Menyiapkan Klien MQTT di Android

Langkah terakhir untuk melihat informasi di ponsel dengan klien android: -

Ada berbagai aplikasi android MQTT, saya telah menggunakan salah satu dari google play dengan link berikut:

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

Konfigurasi untuk aplikasi android cukup sederhana dan kita harus mengonfigurasi yang berikut:

• Alamat Host MQTT beserta no port
• Nama dan alamat pengguna MQTT
• Alamat node broker MQTT

Setelah menambahkan detail di atas, hubungkan aplikasi, jika aplikasi terhubung ke broker MQTT, maka semua data input status / komunikasi serial dari arduino muncul sebagai log.

Langkah 15: Langkah Tambahan: Bekerja Dengan Nokia LCD 5110

Berikut konfigurasi pin untuk LCD 5110

1) RST – Atur Ulang

2) CE – Mengaktifkan Chip

3) D/C – Pemilihan Data/Perintah

4) DIN – Masukan Serial

5) CLK – Masukan Jam

6) VCC – 3.3V

7) CAHAYA – Kontrol Lampu Latar

8) GND – Tanah

Seperti yang ditunjukkan di atas, hubungkan arduino ke LCD 5110 dengan urutan di atas dengan resistor 1-10 K di antaranya.

Berikut ini adalah koneksi pin to pin untuk LCD 5110 ke Arduino uno

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

Lebih lanjut "BL" pin LCD 5110 dapat digunakan bersama dengan potensimeter (0-100K) untuk mengontrol kecerahan LCD

Pustaka yang digunakan untuk kode di atas adalah: - Unduh PCD8544 dari tautan yang disebutkan di bawah ini

Integrasi DHT11, sensor suhu dan kelembaban dengan arduino dapat dilihat dari tautan berikut DHT11.

Langkah 16: Perakitan Terakhir

Langkah terakhir adalah Merakit semua hal di atas dalam sebuah kotak sebaiknya, untuk suplai saya telah menggunakan powerbank 10000mah untuk menyalakan Arduino maupun Nodemcu.

Kami juga dapat menggunakan pengisi daya stopkontak untuk waktu yang lama, jika diinginkan.