Drahtloser DIY Bodenfeuchtemonitor

Grüße an alle Leser von Habr! Heute möchte ich Ihnen mein neues Projekt vorstellen - einen drahtlosen Bodenfeuchtesensor, der auf der Basis des bekannten Bodenfeuchtemoduls mit aliexpress aufgebaut ist. Der neue Sensor ist eine logische Fortsetzung meines ersten DIY-Projekts zu diesem Thema. In der neuen Implementierung ist dies jedoch kein Arduino-Modul mehr, sondern ein komplettes Gerät mit einem eigenen Gehäuse. Also, Brei von der Axt, Teil zwei! :) :)



Das chinesische Modul zur Messung der Bodenfeuchte basiert auf einem 555-Timer. Die Messmethode ist kapazitiv. Für mein Projekt benötigte ich eine Version des Moduls mit dem bei 3,3 V installierten Spannungsregler XC6206P332, der in Zukunft von der Modulplatine entfernt werden muss. Tatsache ist, dass wir in solchen Versionen eine Modifikation des TLC555-Timers mit einem niedrigeren Schwellenwert für die Stromversorgung von 2 V verwenden. In Versionen ohne Stabilisator werden NE555-Timer mit einer niedrigeren Leistungsschwelle von 5 V verwendet. In jedem Fall ist das Geschäft eines Repeaters einfacher zu kaufen, um dieses Projekt zu wiederholen. Bei der ersten Option löten wir den Spannungsregler, bei der zweiten ändern wir den Timer, zum Beispiel auf einen solchen - LMC555 ( Datenblatt)) arbeiten sogar ab 1,5V. Für das Funkmodul zum chinesischen Bodenfeuchtesensor habe ich ein Funkmodul von EBYTE E73C gewählt, auf dem der nRF52840-Chip installiert ist. Das Argument war der Preis des Moduls und die verfügbare Menge dieser Module in meinen Reserven.



Das Funkmodul erwies sich als sehr einfach, RGB-LED, ein paar Tasten, ein Feldeffekttransistor, eine Batterie. Selbst das unerfahrenste Anfängerlot kann ein solches Gerät zusammenbauen. Am Feuchtigkeitssensor muss neben dem Entfernen des Spannungsstabilisators auch der Stecker gelöst und der 3P-Stecker an seiner Stelle gelötet werden (Schritt 2,54 mm).

Die Abmessungen der Platine waren geringfügig kleiner als im ersten Projekt - 42 x 29 mm, bestimmt durch die Größe des Batteriehalters.



Der Fall wurde auf meinem ANYCUBIC Haushalts-SLA-Drucker gedruckt. Die Druckzeit für Teile beträgt ca. einige Stunden. Die anschließende Nachbearbeitung dauerte etwa eine halbe Stunde. Die Kosten für verbrauchtes Polymerharz betragen ~ 100r.

Verbrauch im Schlafmodus - 4,7 mA, im Übertragungsmodus 8 mA. Das Messintervall ist variabel, Schritt 1 Minute. Messzeit 50ms (5 Messungen im Testprogramm), Verbrauch während der Messung ~ 1 mA. Es misst auch die Temperatur des Chips, misst den Batteriestand. Datenübertragung zum UD-Controller über das Mysensors-Netzwerk, Datenübertragung zum UD-Controller über das ZigBee-Netzwerk.

Der Code der Testprogramme befindet sich auf meinem Github.

Beispiel für die Arbeit im Mysensors-Netzwerk und im Mazhordomo UD.





Beispiel für die Arbeit im ZigBee-Netzwerk und im Mazhordomo UD





Der Konverter-Konfigurationscode im zigbee2mqtt-Modul für den Feuchtigkeitssensor (noch nicht sicher, ob dies die richtige Lösung ist).

{
        zigbeeModel: ['nrf52840.ru_PWS'],
        model: 'nrf52840.ru_PWS',
        vendor: 'nrf52840.ru',
        description: 'Plant watering sensor',
        supports: 'humidity',
		fromZigbee: [fz.humidity2, fz.battery_PWS],
        toZigbee: [],
		meta: {configureKey: 1},
        configure: async (device, coordinatorEndpoint) => {
            const endpoint = device.getEndpoint(10);
			await bind(endpoint, coordinatorEndpoint, ['msRelativeHumidity', 'genPowerCfg']);
            await configureReporting.humidity(endpoint);
			await configureReporting.batteryVoltage(endpoint);
        },
    },



Die Test-Firmware wurde von einem der Teilnehmer unserer DIY-Community geschrieben - Lenz, hier ist sein GIthub .

Die Kosten für die Komponenten, die dem chinesischen Feuchtigkeitsmesser hinzugefügt werden mussten, betrugen etwa 400-500 Rubel. Meiner Meinung nach ist es überhaupt nicht schlecht.

Sensorbetriebsvideo


Sensorfoto












Weitere Pläne für dieses Projekt. Ich möchte den MK durch etwas Einfacheres ersetzen, zum Beispiel durch nRF52810 oder nRF52811, aber alles hängt vom Preis ab. Höchstwahrscheinlich müssen Sie die Funkmodule aufgeben und sie einfach auf einem Chip herstellen. Vielleicht denke ich darüber nach, einen Summer hinzuzufügen, es ist sehr wahrscheinlich der Leistungsstabilisator, da Sie jetzt die Versorgungsspannung bei der Messung berücksichtigen müssen. Bringen Sie die ZigBee-Version in einen stabilen Zustand, erstellen Sie die BLE-Version und erstellen Sie eine mobile Anzeigeanwendung. Im Allgemeinen wird es definitiv etwas anderes geben.

Github dieses Projekts .

Wenn Sie an diesem Projekt interessiert sind, schlage ich vor, zur Telegrammgruppe zu gehen. Es wird immer Unterstützung beim Beherrschen des Maysensors, Zigbee, BLE-Protokolls auf nRF5 geben. Sie werden helfen, die nRF52-Programmierung in Arduino IDE und nicht nur darin zu beherrschen.

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