Capteur d'humidité de fleur WiFi IOT (alimenté par batterie): 8 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Dans ce instructable, nous présentons comment construire un capteur d'humidité/eau WiFi avec un moniteur de niveau de batterie en moins de 30 minutes. L'appareil surveille le niveau d'humidité et envoie des données à un smartphone via Internet (MQTT) avec un intervalle de temps choisi. Utilisez n'importe quelle application mobile MQTT pour recevoir et visualiser les données. L'appareil est alimenté par 2 piles AAA (ou une seule AAA), s'il est correctement configuré, il peut durer des années. Il se connecte à Internet via le réseau Wi-Fi à l'aide du module Wi-Fi Things On Edge Cricket, de sorte que vous n'avez besoin d'aucun HUB IoT supplémentaire.

Fournitures

Avant de commencer, assurez-vous d'avoir les composants suivants:

1. Module Wi-Fi de cricket (https://www.thingsonedge.com)
2. Capteur d'humidité du sol
3. Bornier à 6 voies
4. 2 piles AAA (soit AAA ou AA)
5. Pack de piles AAA (soit AAA ou AA)
6. 3x câbles de connexion femelle/femelle

Si vous êtes prêt, commençons

Étape 1: Assemblage

Vous devez maintenant connecter les batteries et le capteur d'humidité au module Cricket en procédant comme suit:

1. Connectez la batterie VCC / + (câble rouge) au port BATT du Cricket REMARQUE: Le module Cricket peut être alimenté par des piles AA ou AAA
2. Connectez le capteur VCC / + (câble vert) au port 3V3 de Cricket REMARQUE: le port 3,3 V fournit une tension stable de 3,3 V quel que soit le niveau de tension de la batterie
3. Connectez le signal analogique AOUT du capteur (câble jaune) au port IO2 de Cricket REMARQUE: ce port peut être configuré comme un signal analogique. Les données seront rapportées sur votre smartphone
4. Connectez le capteur GND / (-) (câble bleu) au port GND de Cricket
5. Connectez la batterie GND / (-) (câble noir) au même port Cricket GND

Bravo, vous avez réussi à assembler l'appareil !

Avant de commencer à utiliser l'appareil, il doit être configuré dans le portail des développeurs. Veuillez passer à la section suivante.

Étape 2: Configurez votre appareil dans le portail des développeurs

Vous configurez l'appareil entièrement en OTA (Over The Air) sur Things On Edge - Developer Portal (https://dev.thingsonedge.com). La configuration est récupérée par Cricket via Internet lorsqu'il est connecté à votre Wi-Fi (voir la section suivante).

Maintenant, configurons-le d'abord. Pour le capteur d'humidité, il est recommandé de définir la configuration suivante:

• Définir IO2 comme entrée analogique
• Signalez le niveau d'humidité toutes les 2 heures - votre appareil fonctionnera avec 2 piles alcalines AAA pendant plus de 2 ans.

1. Ouvrez le portail des développeurs TOE (https://dev.thingsonedge.com) à partir de n'importe quel navigateur, à partir d'un PC ou d'un mobile. Vous devez vous inscrire/vous connecter au portail des développeurs pour activer et configurer l'appareil dans votre compte. Sinon, l'appareil ne fonctionnera pas.

2. Après une connexion / une inscription réussie, vous devez cliquer sur "Ajouter un nouveau" appareil pour activer votre appareil dans le système. Vous devez utiliser le numéro de série unique imprimé sur une étiquette collée au dos du Cricket.

   ATTENTION: Vous devez conserver le numéro de série pour vous uniquement. Ne le partagez avec personne d'autre. Le numéro de série est un compte de communication MQTT privé entre votre appareil et un smartphone ou tout autre service Internet. En d'autres termes, gardez-le aussi secret qu'un code PIN sur une carte de crédit.

   Vous pouvez maintenant configurer votre appareil.

3. Définissez la configuration suivante: RTC: ON

   Unités RTC: Secondes (à modifier ultérieurement)

   Valeur des unités RTC: 30 (à modifier ultérieurement)

   IO2: entrée analogique

   IO3: désactivé

   Contrôleur de batterie: activé

   Diviseur de batterie: 0

   Capteur de température: éteint

   Forcer les mises à jour activées - IO1 Wake Up: On (à modifier ultérieurement)

   Forcer les mises à jour activées - RTC Wake Up: On (à modifier ultérieurement)

   Post Events: laissez tout vide

4. Une fois que vous avez défini votre configuration, cliquez sur le bouton Enregistrer.

Bien fait! Tu es presque là! Il ne vous reste plus qu'à connecter votre appareil à Internet via votre réseau Wi-Fi. Veuillez suivre la section suivante pour savoir comment procéder.

Étape 3: Connectez-vous au réseau Wi-Fi (Internet)

En quelques étapes, vous connecterez votre appareil à Internet via votre réseau Wi-Fi. Tout ce que vous avez à faire est d'activer le point d'accès Wi-Fi privé de Cricket, puis d'ouvrir une page Web privée pour transmettre vos informations d'identification de réseau Wi-Fi. Veuillez suivre les étapes ci-dessous:

1. Appuyez sur un bouton du module et maintenez-le enfoncé pendant 5 secondes jusqu'à ce que la LED soit allumée en permanence.
2. Une fois que la LED est allumée en permanence, Cricket a ouvert un point d'accès Wi-Fi privé. Connectez-vous à partir d'un ordinateur portable ou d'un smartphone au point d'accès avec les informations d'identification suivantes: SSID: toe_deviceAucun mot de passe n'est requis
3. Une fois connecté, ouvrez une page Web privée: https://192.168.4.1/index.htmlAVIS: assurez-vous que la LED est toujours allumée ! Si est OFF, répétez les étapes depuis le début
4. Vous pouvez maintenant transmettre vos identifiants de réseau Wi-Fi et cliquer sur CONNECTER. Si vous avez transmis le SSID et le mot de passe corrects, après quelques secondes, l'appareil devrait signaler qu'il est en ligne et le voyant s'éteindra.

Toutes nos félicitations! Maintenant, votre appareil est en direct et connecté à Internet ! Vous pouvez commencer à lire les données du capteur sur votre smartphone ou tout autre service Internet. Veuillez consulter la section suivante à titre d'exemple.

Étape 4: Utilisation du client MQTT sur mobile

Vous pouvez utiliser n'importe quel client MQTT préféré. Cependant, pour que ce projet soit complet, utilisons l'application IoT MQTT Panel pour recevoir et visualiser les données. Le module Cricket se connecte via le courtier Things On Edge MQTT à faible latence (mqtt.thingsonedge.com). Il vous suffit de suivre les étapes suivantes:

1. Configurez une connexion serveur avec les détails suivants: Adresse IP du serveur/courtier: mqtt.thingsonedge.comNuméro de port: 1883Protocole réseau: TCP
2. Ajouter un appareil, par ex. "Capteur d'humidité"
3. Aller aux options avancées: Nom d'utilisateur: your_cricket_serial_number Mot de passe: your_cricket_serial_number Connexion automatique: OUI
4. Appuyez sur le bouton Créer
5. Appuyez sur AJOUTER PANNEAU
6. Sélectionnez: Graphique linéaire
7. Définissez les détails du graphique 1 pour lire les données du capteur (à partir du port Cricket IO2) Nom du panneau: par ex. Capteur d'humiditéSujet du graphique 1: /your_cricket_serial_number/io2 Zone d'exposition: OUI points d'exposition: OUI

Pour plus d'informations, veuillez vous référer aux captures d'écran ci-jointes du panneau IoT MQTT.

Félicitations ! Votre capteur d'humidité fonctionne déjà et envoie des données via Internet à votre smartphone. Le niveau de la batterie peut être surveillé via MQTT en utilisant la rubrique dédiée /your_cricket_serial_number/batt

Étape 5: Optimisez votre appareil pour qu'il fonctionne pendant des années sur piles

Vous pouvez faire fonctionner votre appareil pendant des années avec ces batteries. Il vous suffit d'effectuer les modifications suivantes:

1. se réveiller toutes les deux heures, par ex. 2 heures
2. envoyer des données à Internet uniquement lorsque la valeur du capteur change

Ouvrez le portail des développeurs TOE (https://dev.thingsonedge.com) et définissez la configuration suivante:

• RTC: ON
• Unités RTC: Heures (envoyer les données uniquement lorsqu'elles sont modifiées)
• Valeur des unités RTC: 2
• IO2: entrée analogique
• Diviseur analogique IO2: 3
• IO3: désactivé
• Contrôleur de batterie: activé
• Diviseur de batterie: 3
• Capteur de température: éteint
• Forcer les mises à jour activées - IO1 Wake Up: Off (envoyer les données uniquement lorsqu'elles sont modifiées)
• Forcer les mises à jour - RTC Wake Up: Off (envoyer les données uniquement lorsqu'elles sont modifiées)
• Post Events: laissez tout vide

Étape 6: Surveiller un niveau de batterie

En principe, moins le module communique avec le cloud, meilleure est l'économie d'énergie. Le module Cricket nécessite de l'énergie soit pour envoyer une mise à jour au cloud, soit pour évaluer les valeurs des capteurs connectés uniquement. C'est vrai 0A lorsqu'il est à l'état OFF.

En pratique, il peut envoyer 10 000 messages vers le cloud en utilisant 2 piles alcalines AAA et plus de 15 000 lorsqu'il est utilisé avec des piles au lithium. Dans ce cas, la configuration du moniteur de batterie est également définie pour mettre à jour le service cloud lorsque la valeur du niveau de batterie change uniquement. De plus, la consommation de la batterie peut être réduite en diminuant la résolution de mesure d'un signal analogique.

La valeur de la batterie peut être calculée comme suit:

Vbatt = val * (3.5/256) * 2^

Diviseur de batterie où val est signalé le niveau de batterie du service MQTT.

Dans ce cas 1,4V indique un faible niveau de la pile alcaline et suggère de la remplacer, la valeur signalée via MQTT est de 13 Vbatt (V) = 13*3,5/256 * 8 = 1,42V

La valeur minimale pour le Cricket est de 1,1 V.

Configuration de l'entrée analogique IO2:

• IO2: entrée analogique
• Diviseur analogique IO2: 3

Ces valeurs réduisent la résolution du signal analogique et réduisent considérablement la consommation de la batterie, le module réduira le temps d'envoi de nouvelles valeurs mises à jour au Cloud.

De même, la valeur analogique peut être calculée à l'aide de la formule suivante: IO2 (V) = io2_val*3,5/256 * 2^IO2 Diviseur analogique

Le diviseur analogique de 3 fournit une résolution d'env. 0,1V

Étape 7: Recevez encore plus de données…

Il y a beaucoup plus que vous pouvez jouer avec votre appareil actuel, comme la lecture du capteur de température intégré, la lecture du niveau de la batterie, etc. Veuillez consulter plus d'informations sur Things On Edge GitHUB (https://github.com/thingsonedge/cricket).

Étape 8: Rétroaction

Merci d'avoir pris votre temps ! Si vous avez aimé construire ce capteur d'humidité, j'apprécierais vraiment que vous puissiez faire passer le mot à vos pairs. Si vous avez des commentaires ou des suggestions pour l'améliorer et le rendre plus facile pour les autres, je serais plus qu'heureux de le faire. Je suis ouvert à vos suggestions.

Merci beaucoup et profitez-en!