Sonda sem fio de umidade do solo com hélio e DFRobot

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Sobre este projeto

Dê voz às suas plantas com um sensor sem fio de umidade do solo

O que vamos cobrir

• Construindo sua sonda completa de umidade do solo usando o Sensor Capacitivo de Umidade do Solo do Robô DF, um Módulo de Prototipagem de Átomo de Hélio, um Adaptador Arduino de Hélio e uma placa Arduino (escolhemos o UNO);

• Registrando seu elemento de hélio e módulo de prototipagem de átomo de hélio no painel de controle de hélio; e construir sua própria rede sem fio de área ampla e de baixo consumo;

• Programação da sonda de umidade do solo por meio do IDE Arduino. Ao longo do caminho, também instalaremos o Hélio e ArduinoJson Bibliotecas Arduino;

• Medindo e enviando dados de umidade do solo quase em tempo real de sua planta para o painel de hélio; e canalizando-o para um Canal HTTP Helium.

Construindo sua sonda de umidade do solo

• Primeiro, fixe seu Módulo de prototipagem Helium Atom no adaptador Helium Arduino e, em seguida, conecte esta unidade combinada à placa Arduino de sua escolha. Certifique-se de configurar o RX e TX jumpers em conformidade dependendo de qual placa você está usando. Detalhes completos sobre como fixar todas essas placas juntas, junto com as configurações de jumper corretas, podem ser encontrados aqui. Dê uma olhada, conclua e volte.

• Em seguida, precisamos conectar a sonda real de umidade do solo ao adaptador Helium Arduino usando o cabo jumper de três fios fornecido com a sonda de umidade do solo do robô DF. As três cores dos fios são preto , vermelho e azul . No adaptador Helium Arduino, o preto fio se conecta a GND ; o vermelho fio se conecta a 5V ; e o azul fio se conecta ao ADO cabeçalho. Há um ótimo diagrama da equipe do DFRobot sobre como essa conexão funciona aqui. Nossa placa fica assim quando a fiação é feita corretamente:

• Por último, conecte o conector branco do cabo de ligação à sonda de umidade do solo do robô DF. Embora isso possa ser um pouco complicado, ele deve se encaixar com o mínimo de esforço.

Implantando seu elemento de hélio

Registrando seu Helium Element e Atom no Helium Dashboard

• Primeiro, crie uma conta Helium Dashboard se ainda não tiver feito isso.

• Para registrar seu Atom, comece selecionando Novo Atom . Na IU, adicione um nome (por exemplo, Fern Saver ) e, em seguida, insira os quatro últimos de seu Endereço MAC e seu Código HVV de quatro dígitos . Clique em Salvar e pronto.

• O registro do elemento é feito exatamente da mesma maneira. Selecione Novo Elemento, em seguida, forneça um nome, os quatro últimos de seu Endereço MAC e seu Código HVV de quatro dígitos . Além disso, certifique-se de inserir uma localização para o seu elemento para que o painel possa exibi-lo em um mapa.

Implantando o Canal HTTP Helium

Configurando seu Arduino IDE e fazendo upload do Sketch

• Certifique-se de ter baixado o IDE do Arduino mais recente. Obtenha aqui se necessário.

• Precisamos então adicionar duas bibliotecas: Helium e ArduinoJson . Você pode adicionar bibliotecas de dentro do IDE acessando Sketch -> Incluir Biblioteca -> Gerenciar bibliotecas. Pesquise "hélio", selecione-o e clique em Instalar . Siga este mesmo processo de instalação para a biblioteca "ArduinoJson". (Precisamos dessa biblioteca porque a data de umidade do solo que registraremos está formatada como JSON.)

  / * * Copyright 2017, Helium Systems, Inc. * Todos os direitos reservados. Consulte LICENCE.txt para obter informações sobre a licença * * Fazer leituras de umidade usando o sensor de umidade capacitivo SEN0192 *. Instruções de fiação:* https://www.dfrobot.com/wiki/index.php/Capacitive_Soil_Moisture_Sensor_SKU:SEN0193 * * Instale as seguintes bibliotecas por meio do Sketch-> Gerenciar bibliotecas:* - ArduinoJson * - Helium * / #include "Board.h "#include  #include  #include  #include  // Este nome de canal deve corresponder ao canal que você implantou no Helium // Dashboard para ingeri-lo dados. #define CHANNEL_NAME "HTTP" // Atraso de um segundo #define CHANNEL_DELAY 5000 // Envia 60 ciclos (segundos) #define CHANNEL_SEND_CYCLE 12 Helium helium (&atom_serial); Canal do canal (&hélio); int channel_counter; void report_status (int status, int result =0) {if (helium_status_OK ==status) {if (result ==0) {Serial.println (F ("Succeeded")); } else {Serial.print (F ("Falha -")); Serial.println (resultado); }} else {Serial.println (F ("Failed")); }} void connect () {while (! helium.connected ()) {Serial.print (F ("Conectando -")); status interno =hélio.conectar (); report_status (status); if (helium_status_OK! =status) {delay (1000); }}} void channel_create (const char * channel_name) {int8_t result; status interno; do {// Certifique-se de que estamos conectados connect (); Serial.print (F ("Criando Canal -")); status =channel.begin (channel_name, &result); // Imprimir status e resultado report_status (status, resultado); if (helium_status_OK! =status) {delay (1000); }} while (helium_status_OK! =status || resultado! =0); } void channel_send (const char * channel_name, void const * data, size_t len) {int status; int8_t result; do {// Tente enviar Serial.print (F ("Sending -")); status =channel.send (data, len, &result); report_status (status, resultado); // Cria o canal se algum erro de serviço for retornado if (status ==helium_status_OK &&result! =0) {channel_create (channel_name); } else if (status! =helium_status_OK) {delay (1000); }} while (helium_status_OK! =status || resultado! =0); } void setup () {Serial.begin (9600); Serial.println (F ("Iniciando")); helium.begin (HELIUM_BAUD_RATE); channel_create (CHANNEL_NAME); channel_counter =0; } #define DRY_VALUE 536 // Tirado do ar #define WET_VALUE 303 // Tirado da água #define HUM_RANGE (DRY_VALUE - WET_VALUE) void loop () {Serial.print (F ("Reading -")); leitura flutuante =analogRead (A0); percentual flutuante =100 * (1 - (leitura - WET_VALUE) / HUM_RANGE); Serial.print (leitura); Serial.print ("-"); Serial.println (porcentagem); if (--channel_counter <=0) {StaticJsonBuffer  jsonBuffer; JsonObject &root =jsonBuffer.createObject (); root [F ("valor")] =leitura; raiz [F ("porcentagem")] =porcentagem; buffer char [HELIUM_MAX_DATA_SIZE]; size_t usado =root.printTo (buffer, HELIUM_MAX_DATA_SIZE); channel_send (CHANNEL_NAME, buffer, usado); channel_counter =CHANNEL_SEND_CYCLE; } atraso (CHANNEL_DELAY); }  

Uma nota sobre os dados de umidade do solo

  {"valor":433, "por cento":55,5}  

Verificando a conectividade do sensor e os dados no painel de hélio

• Se o seu Atom estiver online, o painel mostrará seu Status e sinal , junto com vários outros metadados sobre seu status. Será algo parecido com isto:

• Mais abaixo na mesma interface Atom, também exibimos um Log de eventos mostrando cada ponto de dados do sensor e se ele foi ou não transmitido com sucesso para um canal de hélio. Como observamos acima, esses são conectores pré-construídos para serviços da Web ou protocolos brutos. Anteriormente, implantamos um canal HTTP para sua organização Helium. E o esboço acima diz à sonda de umidade do solo para enviar dados para este canal - chamado HTTP . Neste exemplo ilustrado abaixo, no entanto, estamos enviando nossos dados para o Canal HTTP Helium:

• Também fornecemos um Debug interface para cada Atom que exibirá suas leituras conforme elas chegam (uma vez que você habilitou esta opção). Aqui estão alguns dados de umidade do solo no visualizador de depuração do painel:

Próximas etapas e ajuda

• Documentação do desenvolvedor Helium

• Helium Developer Slack

• Fórum de desenvolvedores Helium

Código

• Umidade_do solo.ino

Soil_Humidity.ino C / C ++

 / * * Copyright 2017, Helium Systems, Inc. * Todos os direitos reservados. Consulte LICENCE.txt para obter informações sobre a licença * * Fazer leituras de umidade usando o sensor de umidade capacitivo SEN0192 *. Instruções de fiação:* https://www.dfrobot.com/wiki/index.php/Capacitive_Soil_Moisture_Sensor_SKU:SEN0193 * * Instale as seguintes bibliotecas por meio do Sketch-> Gerenciar bibliotecas:* - ArduinoJson * - Helium * / # include "Board.h "#include  #include  #include  #include  #define CHANNEL_NAME" Helium MQTT "// Atraso de um segundo # define CHANNEL_DELAY 5000 // Envie muito 60 ciclos (segundos) #define CHANNEL_SEND_CYCLE 12Helium helium (&atom_serial); Canal do canal (&helium); int channel_counter; voidreport_status (int status, int result =0) {if (helium_status_OK ==status) {if (result ==0) { Serial.println (F ("Sucesso")); } else {Serial.print (F ("Falha -")); Serial.println (resultado); }} else {Serial.println (F ("Failed")); }} voidconnect () {while (! helium.connected ()) {Serial.print (F ("Conectando -")); status interno =hélio.conectar (); report_status (status); if (helium_status_OK! =status) {delay (1000); }}} voidchannel_create (const char * channel_name) {int8_t result; status interno; do {// Certifique-se de que estamos conectados connect (); Serial.print (F ("Criando Canal -")); status =channel.begin (channel_name, &result); // Imprimir status e resultado report_status (status, resultado); if (helium_status_OK! =status) {delay (1000); }} while (helium_status_OK! =status || resultado! =0);} voidchannel_send (const char * channel_name, void const * data, size_t len) {int status; int8_t result; do {// Tente enviar Serial.print (F ("Sending -")); status =channel.send (data, len, &result); report_status (status, resultado); // Cria o canal se algum erro de serviço for retornado if (status ==helium_status_OK &&result! =0) {channel_create (channel_name); } else if (status! =helium_status_OK) {delay (1000); }} while (helium_status_OK! =status || resultado! =0);} voidsetup () {Serial.begin (9600); Serial.println (F ("Iniciando")); helium.begin (HELIUM_BAUD_RATE); channel_create (CHANNEL_NAME); channel_counter =0;} # define DRY_VALUE 536 // Tirado do ar # define WET_VALUE 303 // Tirado da água # define HUM_RANGE (DRY_VALUE - WET_VALUE) voidloop () {Serial.print (F ("Reading -")); leitura flutuante =analogRead (A0); percentual flutuante =100 * (1 - (leitura - WET_VALUE) / HUM_RANGE); Serial.print (leitura); Serial.print ("-"); Serial.println (porcentagem); if (--channel_counter <=0) {StaticJsonBuffer  jsonBuffer; JsonObject &root =jsonBuffer.createObject (); root [F ("valor")] =leitura; raiz [F ("porcentagem")] =porcentagem; buffer char [HELIUM_MAX_DATA_SIZE]; size_t usado =root.printTo (buffer, HELIUM_MAX_DATA_SIZE); channel_send (CHANNEL_NAME, buffer, usado); channel_counter =CHANNEL_SEND_CYCLE; } atraso (CHANNEL_DELAY);}