Přeskočit na hlavní obsah

Bezdrátový půdní senzor

Tento návod vás provede projektem Bezdrátový půdní senzor. Vlhkost půdy a teplotu budete zobrazovat, ukládat a analyzovat v prostředí Node-RED a ve vizualizačním nástroji Grafana.

Projekt půdního senzoru: elektronika ve venkovní krabičce, sonda v záhonu a budíky s teplotou, vlhkostí a baterií

Videonávod​

Přehrání načte video ze služby YouTube (Google).

Blokové schéma​

Požadavky​

Naměřená data se budou ukládat a zobrazovat v Grafaně na Raspberry Pi. Můžete použít i svůj počítač, stačí postupovat podle dokumentu Instalace aplikace HARDWARIO Playground.

Připojení k Raspberry Pi​

Konfiguraci, služby i nahrávání firmwaru budete dělat na Raspberry Pi. Počítač vám poslouží jen k připojení k SSH serveru Raspberry Pi a k webovému rozhraní Grafana.

Postupujte podle dokumentu Přihlášení k Raspberry Pi, kde najdete návod, jak v síti zjistit IP adresu Raspberry Pi a připojit se k SSH serveru.

Nahrání firmwaru​

Firmware nahrajete do modulu Core Module nástrojem HARDWARIO Firmware Tool. Modul připojíte k Raspberry Pi a firmware nahrajete z něj.

Teď nahrajte firmware do modulu Core Module.

Krok 1: Připojte modul Core Module kabelem Micro USB k Raspberry Pi​

Krok 2: Nahrajte firmware do modulu Core Module:​

informace

Pokud od instalace systému uplynula delší doba, možná budete chtít aktualizovat dostupné firmwary příkazem bcf update.

varování

Nahrávání firmwaru do Core Module R1 a R2 Rozdíly v nahrávání firmwaru do staršího Core Module 1 a novějšího Core Module 2 popisuje srovnání Core Module R1 a R2 v sekci Hardware.

Na Raspberry Pi nahrajte firmware nástrojem HARDWARIO Firmware Tool:

bcf flash hardwario/twr-radio-soil-sensor:latest

Krok 3: Odpojte kabel Micro USB od modulu Core Module a od Raspberry Pi​

success

Firmware je úspěšně nahraný.

Sestavení hardwaru​

Krok 1: Začněte modulem Battery Module​

varování

Zkontrolujte, že v modulu Battery Module nejsou vložené baterie.

Krok 2: Nasaďte Core Module na Battery Module​

Krok 3: Nasaďte Sensor Module na Core Module​

Krok 4: Zapojte konektor senzoru Soil Sensor do modulu Sensor Module​

Rádiové párování​

V této části navážeme rádiové spojení mezi Radio Dongle a sestavou Radio Soil Sensor.

V prostředí Node-RED postupujte takto:

Krok 1: Klikněte na tlačítko Start node pairing​

varování

Zkontrolujte, že se po stisknutí tlačítka Start node pairing na záložce debug vpravo zobrazí dvě zprávy: první je příkaz, druhá se slovem „start“ je odpověď donglu Radio Dongle.

Flow v Node-RED se zvýrazněným inject tlačítkem Start node pairing a odpovědí start v záložce debug

Krok 2: Zapněte sestavu​

Vložte baterie do sestavy Radio Soil Sensor, čímž odešlete požadavek na párování (červená LED na modulu Core Module by se také měla asi na 2 sekundy rozsvítit).

Na záložce debug v Node-RED se zobrazí zpráva s názvem a verzí firmwaru nově spárovaného modulu.

Záložka debug s informací o firmwaru spárovaného půdního senzoru a prvními zprávami o vlhkosti a teplotě

Krok 3: Klikněte na tlačítko Stop node pairing​

Flow v Node-RED se zvýrazněným inject tlačítkem Stop node pairing

success

Teď máte navázané rádiové spojení mezi uzlem (Radio Soil Sensor) a bránou (Radio Dongle).

Test komunikace​

V prostředí Node-RED postupujte takto:

Krok 1: Přepněte se na záložku debug vpravo​

Krok 2: Otestujte přenos​

Dýchněte na teplotní čidlo senzoru Soil Sensor. Změna teploty spustí rádiový přenos.

Pak byste měli vidět podobné zprávy:

Záložka debug se zvýrazněnými příchozími zprávami MQTT o teplotě a vlhkosti z půdního senzoru

success

Teď máte ověřenou rádiovou komunikaci.

Krabička​

Pokud máte vhodnou krabičku, můžete do ní sestavu vložit.

informace

Krabičky pro sestavy TOWER najdete v e-shopu v kategorii Krabičky.

Integrace s Grafanou​

Sada je sestavená, takže můžeme začít se základním propojením s Grafanou.

Krok 1: Nainstalujte závislosti​

Na Raspberry Pi nainstalujte Grafanu a databázi InfluxDB. Postup podrobně popisuje dokument Vizualizace v Grafaně.

Krok 2: Upravte konfiguraci​

Do konfiguračního souboru /etc/bigclown/mqtt2influxdb.yml, který jste vytvořili v návodu Vizualizace v Grafaně, přidejte tyto řádky. Tím doplníte podporu nových topiců, které posílá senzor Soil Sensor.

informace

Text upravujeme v editoru nano. Změny uložíte klávesovou zkratkou Ctrl + O, editor ukončíte zkratkou Ctrl + X.

Otevřete konfiguraci mqtt2influxdb v editoru nano.

sudo nano /etc/bigclown/mqtt2influxdb.yml

Na konec souboru přidejte tyto řádky:

  - measurement: moisture
    topic: node/+/soil-sensor/+/moisture
    fields:
      value: $.payload
    tags:
      id: $.topic[1]
      channel: $.topic[3]

  - measurement: temperature
    topic: node/+/soil-sensor/+/temperature
    fields:
      value: $.payload
    tags:
      id: $.topic[1]
      channel: $.topic[3]

Krok 3: Ověřte, že je konfigurace platná. Pokud ne, je v souboru YAML chyba ve formátování​

mqtt2influxdb -c /etc/bigclown/mqtt2influxdb.yml --test

Krok 4: Restartujte službu MQTT2InfluxDB, aby načetla změněnou konfiguraci​

pm2 restart mqtt2influxdb

Krok 5: Otevřete Grafanu, která běží na Raspberry Pi na portu 3000​

http://hub.local:3000

Krok 6: Graf​

Dole teď vidíte teplotu a napětí baterie. Chybí ještě graf vlhkosti. Protože jsme do konfiguračního souboru přidali řádek - measurement: moisture, je potřeba existující graf zduplikovat a změnit jeho zdroj dat (measurement) na moisture.

Otevřené menu panelu s grafem teploty v Grafaně se zvýrazněnými položkami More a Duplicate

Pak v duplikovaném grafu klikněte na Edit.

Menu duplikovaného panelu v Grafaně se zvýrazněnou položkou Edit

Na záložce Metrics změňte u položky FROM hodnotu temperature na moisture.

Záložka Metrics v Grafaně s rozbaleným výběrem FROM pro změnu měření z temperature na moisture

Krok 7: Uložte​

Nakonec v Grafaně klikněte na tlačítko Save, aby nastavení zůstalo zachované i při dalším otevření stránky.

Dashboard v Grafaně se zvýrazněným tlačítkem Save v horní liště

Související dokumenty ​