Un gardien de plantes pour le rebord de la fenêtre

Aujourd'hui, je voudrais vous présenter un nouveau projet en plusieurs parties intéressant avec l'ESP 32 polyvalent et puissant. Nous construisons un gardien d'usine pour nos usines domestiques. Pendant que nous consacrons notre attention à nos projets électroniques passionnants, cela devrait surveiller la teneur en eau du sol de la plante et nous informer lorsque l'humidité du sol baisse. Notre gardien de plantes a un feu de signalisation LED qui s'allume en vert lorsque le sol est humide et devient rouge lorsque le sol est sec. Avant de commencer le projet, cependant, nous devons penser à quelques choses avant de commencer réellement le projet. Cela vaut en particulier pour le recours au gardien des plantes. Étant donné que notre gardien d'usine détermine l'humidité de la terre via une mesure capacitive en champ proche, il est nécessaire que l'humidité soit stockée à proximité immédiate du capteur. En règle générale, le sol végétal (en pot) normal de la quincaillerie ou du supermarché remplit cette condition, c'est le cas avec u.a. Les substrats hydroponiques ou les substrats d'orchidées ne sont pas le cas! Par conséquent:

Ce projet concerne les plantes hydroponiques ou Plantes Airroot  (comme les orchidées) ne convient pas!

Les plantes ont également des exigences très différentes pour leur irrigation. Alors que certaines plantes préfèrent un niveau d'humidité de base permanent (généralement pas d'engorgement), certaines plantes aiment plutôt le sec et veulent rarement être arrosées. Étant donné que notre phytosanitaire ne peut pas connaître les exigences individuelles de la plante, l'interprétation des actions nécessaires (arrosage ou non) sur l'écran (feu de signalisation) du phytosanitaire est exclusivement entre les mains de l'utilisateur averti en botanique. 😊. 

Le gardien des plantes ne se substitue donc pas à un entretien responsable et adapté à vos plantes!

Dans la suite du projet et au fur et à mesure que la portée s'élargit, nous connecterons d'autres capteurs et ajouterons bien sûr des fonctions de confort. Laissez-vous surprendre!
Mais commençons par la base. Jetons un coup d'œil aux composants dont nous avons besoin pour que notre gardien d'usine commence:

• 1 x couleur LED vert (560 nm); 5 mm
• 1x couleur LED jaune (605nm); 5 mm
• 1x LED couleur rouge (633nm); 5 mm
• Tolérance de résistance 6x130kΩ ± 1%;
• Tolérance de résistance 6x 47kΩ ± 1
• Tolérance de résistance 3x 150Ω ± 1%;
• 1x capteur d'humidité capacitif
• 1x ESP32-38Pin variant Générique; Type NodeMCU-32S; Jambes 38;
• 1x bloc d'alimentation YwRobot

Nous câblons les composants comme suit:

Les résistances de 150 ohms sont utilisées comme résistances en série pour les LED. Le 130 KOhm et la résistance de 47 KOhm forment un diviseur de tension pour la sortie analogique du capteur d'humidité.

Nous téléchargeons le code suivant sur notre ESP 32:

#include <chauffeur/adc.h>

// Définition du port LED
#define LED_Red     5     // LED rouge 
#define LED_Jaune    14    // LED jaune
#define LED_Green   15    // LED verte

// Paramètres PWM LED
#define PWMfreq 5000  // fréquence de base de 5 kHz
#define PWMledChannelA  0
#define PWMledChannelB  1
#define PWMledChannelC  2
#define Résolution PWM  8 // Résolution 8 bits
#define ADCAttenuation ADC_ATTEN_DB_11  // ADC_ATTEN_DB_11 = réglage ADC d'amortissement 0-3,6 V
#define MaxSensors 1


struct MoistureSensorCalibrationData
{   int Les données[MaxSensors * 2] = {0, 0}; // Données d'étalonnage du capteur d'humidité. Veuillez noter le texte du projet et ajuster les valeurs en conséquence
};

struct MoistureSensorData
{   octet Pourcent[MaxSensors] = {0};  // Données du capteur d'humidité en pourcentage
};

// Variables globales
MoistureSensorCalibrationData MCalib;
MoistureSensorData MMeasure;
octet Capteurs d'humidité attachés; // Capteurs d'humidité actifs détectés (nombre)

nul configuration() {   // initialise la communication série à 9600 bits par seconde:   pinMode(LED_Rot, PRODUCTION);   pinMode(LED_Gelb, PRODUCTION);   pinMode(LED_Gruen, PRODUCTION);   En série.commencer(115200);   ledcSetup(PWMledChannelA, PWMfreq, PWMresolution);   ledcSetup(PWMledChannelB, PWMfreq, PWMresolution);   ledcSetup(PWMledChannelC, PWMfreq, PWMresolution);   ledcAttachPin(LED_Rot, PWMledChannelA);   // attache le canal au GPIO à contrôler   ledcAttachPin(LED_Gelb, PWMledChannelB);   ledcAttachPin(LED_Gruen, PWMledChannelC);   SetLedConfig(20, 20, 20);   Capteurs d'humidité attachés = DetectMoistureSensors();   En série.println(F("Systemkonfiguration:"));   En série.impression(Capteurs d'humidité attachés);   En série.println(F("Bodenfeuchtigkeitsensor (fr)"));
}

octet DetectMoistureSensors ()
{
#définir MinSensorValue 100   octet Détectée = 0;   pour (int je = 0; je < MaxSensors; je++)   {     int MSensorRawValue = ReadMoistureSensorVal(je);     si ( MSensorRawValue > MinSensorValue) {       Détectée++;     } autre {       Pause;     }   }   si (Détectée < 1)   {     En série.println(F("Keine Bodenfeuchtigkeitssesoren erkannt. System angehalten."));     esp_deep_sleep_start();     tandis que (1) {}   }   revenir Détectée;
}

bool SetLedConfig(octet rouge, octet Jaune, octet vert)
{   ledcWrite(PWMledChannelA, rouge); // Rote LED   ledcWrite(PWMledChannelB, Jaune); // Gelbe LED   ledcWrite(PWMledChannelC, vert); // Gruene LED   revenir vrai;
}

int ReadMoistureSensorVal(octet Capteur)
{   int ReturnValue, je;   longue somme = 0;
#définir NUM_READS 6   adc1_config_width(ADC_WIDTH_BIT_12);   // Plage 0-4095   commutateur (Capteur)   {     Cas 0:       {         adc1_config_channel_atten(ADC1_CHANNEL_0, ADCAttenuation);         pour (je = 0; je < NUM_READS; je++) { // Algorithme de moyenne           somme += adc1_get_raw( ADC1_CHANNEL_0 ); // Lire analogique         }         ReturnValue = somme / NUM_READS;         Pause;       }   }   revenir ReturnValue;
}

bool GetMoistureData()
{   bool ReadisValid = vrai;   pour (int je = 0; je < Capteurs d'humidité attachés; je++)   {     si ((MCalib.Les données[je] == 0) || (MCalib.Les données[je + 1] == 0)) // Valeur MinADC Valeur maxADC ADC     {       ReadisValid = faux;       revenir ReadisValid;     }     int RawMoistureValue = ReadMoistureSensorVal(je);     RawMoistureValue = MCalib.Les données[je + 1] - RawMoistureValue;     RawMoistureValue = MCalib.Les données[je] + RawMoistureValue;     MMeasure.Pour cent[je] = carte(RawMoistureValue, MCalib.Les données[je], MCalib.Les données[je + 1], 0, 100);     si (MMeasure.Pour cent[je] > 100 ) {       ReadisValid = faux;     }   }   revenir ReadisValid;
}

// Boucle principale
néant boucle()
{   si (GetMoistureData())   {     En série.impression(F("Feuchtigkeitswert Sensor 1 in Prozent:"));     En série.impression(MMeasure.Pour cent[0]);     En série.println(F(" %"));     si (MMeasure.Pour cent[0] > 50)     {       SetLedConfig(0, 0, 20);     }     autre si (MMeasure.Pour cent[0] > 10)     {       SetLedConfig(0, 255, 0);     }     autre     {       SetLedConfig(255, 0, 0);     }   }   autre   {     En série.impression(F("Bodenfeuchtigkeitssensor nicht kalibriert.Bitte kalibrieren. RohDaten des Sensors 1:"));     En série.println(ReadMoistureSensorVal(0));     SetLedConfig(20, 20, 20);   }   retard(1000);        // délai entre les lectures pour plus de stabilité
}

Als letzten Schritt müssen wir nun die Kalibrierung unseres Feuchtigkeitssensors durchführen. Die Kalibrierung des Sensors legt fest, était als trockene Erde (Wassergehalt 0%) et was nasse Erde (Wassergehalt 100%) erkannt wird. Dazu strecken wir den Feuchtigkeitssensor als erstes in absolut trockene Erde und lassen uns die Sensor-Rohdaten auf der seriellen Schnittselle ausgeben:

Wert 1: (Trocken)

Wir notieren uns den Wert (2276) und bewässern nun die Erde solange, bis sie komplett! durchnässt ist und kein Wasser mehr ausnehmen kann. Wir notieren unsden Wert 2: (Nasse Erde) (1648)

Wir addieren zu dem ersten Wert 2276, 10 dazu und ziehen von 1648, 10 ab. Es ergeben sich daraus die Werte 2286 und 1638

Wir tragen die Werte in unseren Code ein:

struct MoistureSensorCalibrationData

Und laden den Code erneut hoch.

Wir erhalten folgende Ausgabe:

Dans le même temps, notre led affiche "feu de signalisation" en vert. Ici méchant  les couleurs:

Vert: Humidité élevée.

Jaune: Humidité modérée.

Rouge: Sec.

Amusez-vous à reconstruire et jusqu'à la prochaine partie de la série.