Este es un tutorial sencillo sobre cómo conectar el sensor de nivel de humedad del suelo o agua de lluvia con el módulo WiFi nodemcu esp8266-12e. Monitorear el estado de su jardín a través de WiFi le otorga el título de diseño de jardín inteligente. Monitorearemos la composición de las precipitaciones y los niveles de humedad del suelo. El usuario puede ver el estado de su jardín ahora en su escritorio o teléfono móvil. En el proyecto se utiliza un sensor de nivel de humedad simple y popular.
Sensor de nivel de humedad del agua
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El sensor consta de dos patas. El sensor funciona con una fuente de alimentación de 3,3 voltios a 5 voltios. Se pega un material conductor, generalmente níquel o cobre, a cada pata. A través de las piernas se suministra energía eléctrica. Una pata está conectada al + de la fuente de alimentación y la otra pata está conectada al – de la fuente de alimentación. Ambas piernas están separadas entre sí. En condiciones normales, no fluye carga a través de las patas porque el circuito está abierto. Tan pronto como insertamos las patas en el suelo, la humedad del suelo disminuye la resistencia entre las patas y dependiendo del nivel de humedad fluye voltaje entre todo el circuito. Si la composición de humedad es alta, la resistencia entre las patas será baja y pasará más voltaje a través de las patas. Si el nivel de humedad es bajo, fluirá poca tensión por las piernas.
Otro módulo provisto de las patas es el circuito de control de voltaje. Alberga una resistencia variable y un amplificador operacional lm393. |
Tiene cuatro pines. Dos pines de alimentación y dos pines de salida del sensor. Los pines de salida del sensor son
- A0 – Pin de salida analógica. Emite voltaje analógico que corresponde al nivel de humedad del suelo o a la detección de lluvia de agua. ¿Para qué se utiliza el sensor?
- D0 -Señal de salida digital. Definimos el valor límite mediante la resistencia variable presente en el tablero de control del sensor. Ahora, cuando el nivel de humedad aumenta o disminuye, el valor del umbral del pin digital aumenta.
Usaré los dos pines de salida en el proyecto. Normalmente, muchos tutoriales en Internet solo usan un pin de salida y dejan el otro vacío. Desde A0 mediré el nivel de humedad del suelo. Se define un valor umbral y D0 se utiliza para generar una alerta cada vez que el valor del sensor alcanza el umbral.
Diagrama del circuito del proyecto.
El Nodemcu funciona con 3,3 voltios y el sensor de fuga de agua de lluvia y humedad del suelo también funciona con 3,3 a 5 voltios. Por tanto, podemos alimentar el mismo circuito utilizando la misma fuente de alimentación. El sensor de fugas de agua también se puede alimentar con potencia de salida Nodemcu. El canal analógico 0 del nodemcu está conectado a la salida A0 del sensor de agua de lluvia. El pin digital n.° 13 de Nodemcu está conectado a la salida D0 del sensor de nivel de humedad del suelo.
Sensor de humedad del suelo de agua de lluvia con módulo WiFi Nodemcu
Llegando al código. Recordemos la funcionalidad del proyecto. Cada vez que un usuario escribe una determinada IP en su navegador de escritorio o móvil, se mostrará una página que contiene el estado del nivel de humedad o la detección de agua de lluvia. Tanto el nodemcu como el teléfono celular/escritorio en el que desea ver el estado deben estar conectados a la misma red WiFi. Si alguien está en otra red, la página no se mostrará. Nodemcu está trabajando como servidor. Está sirviendo una página web, por lo que el servidor y el cliente deben estar en la misma red para comunicarse correctamente. Primero, ingrese el SSID y la contraseña de la red a la que desea conectar su nodemcu.
const char* ssid = “Su SSID”;
const char* contraseña = “Tu contraseña de Wifi”;
A continuación, se definen el canal analógico y los pines digitales del nodemcu, que se utilizan para leer los datos de salida del sensor de agua de lluvia. En la función de configuración se enciende el WiFi y se solicita que le asigne una IP al router al que estamos conectando nuestro nodemcu. Cuando la IP completa se asigna correctamente, el nodemcu inicia su servidor y muestra la dirección del servidor en el monitor serie del IDE de Arduino. En la función de bucle estoy esperando la solicitud del cliente cuando llega una solicitud calculo el valor analógico, lo convierto a porcentaje, compruebo si se ha alcanzado el límite y paso este valor a la página. Nodemcu devuelve la página al cliente y cierra la conexión.
En el código, el título y el botón visibles se deben al código html presente en el código ide de nodemcu arduino.
El resultado final será algo como a continuación.
Sensor de humedad del suelo y lluvia del agua Nodemcu a través de monitoreo WiFi
Cada vez que se presione el botón “Actualizar nivel de humedad”, los valores instantáneos del sensor se mostrarán en la página web.
Limitaciones
La conductancia de cobre y níquel del sensor de suelo desaparecerá pronto, aproximadamente en 3 meses. Todo lo que hay en el suelo es devorado por las bacterias del suelo o sufre una reacción química con el contenido del suelo. Lo mismo ocurre con las patas del sensor de suelo. Pierden su conductancia muy fácilmente y al cabo de unos meses. Puede que sea necesario reemplazar el sensor cada 3 meses. Otra limitación es que el usuario necesita actualizar la página (presione el botón actualizar nivel de humedad) cada vez que necesita ver el valor actualizado. La página se puede actualizar automáticamente utilizando el nodo js en lugar del HTML relacionado.
Trabajo futuro
Puede ampliar el proyecto anterior activando una válvula de agua siempre que el nivel de humedad del suelo sea bajo. De esta forma podrás regar automáticamente las plantas de tu jardín. Lo único que hay que modificar es accionar un relé con nodemcu al que se le puede conectar una válvula. A continuación se muestra un proyecto de demostración de interfaz y control de relés a través de WiFi con nodemcu. Utiliza el código del proyecto de retransmisión con este tutorial y puede crear un proyecto de jardín inteligente.
Limitaciones
La conductancia de cobre y níquel del sensor de suelo desaparecerá pronto, aproximadamente en 3 meses. Todo lo que hay en el suelo es devorado por las bacterias del suelo o sufre una reacción química con el contenido del suelo. Lo mismo ocurre con las patas del sensor de suelo. Pierden su conductancia muy fácilmente y al cabo de unos meses. Puede que sea necesario reemplazar el sensor cada 3 meses. Otra limitación es que el usuario necesita actualizar la página (presione el botón actualizar nivel de humedad) cada vez que necesita ver el valor actualizado. La página se puede actualizar automáticamente utilizando el nodo js en lugar del HTML relacionado.
Trabajo futuro
Puede ampliar el proyecto anterior activando una válvula de agua siempre que el nivel de humedad del suelo sea bajo. De esta forma podrás regar automáticamente las plantas de tu jardín. Lo único que hay que modificar es accionar un relé con nodemcu al que se le puede conectar una válvula. A continuación se muestra un proyecto de demostración de interfaz y control de relés a través de WiFi con nodemcu. Utiliza el código del proyecto de retransmisión con este tutorial y puede crear un proyecto de jardín inteligente.
Descarga el código del proyecto. La carpeta contiene el archivo .ino del proyecto Arduino ide. Por favor envíenos sus comentarios sobre el proyecto. Escriba sus preguntas y comentarios en la sección de comentarios a continuación.
Código/Archivos
