Monitoring temperatury przez internet

Facebooktwittergoogle_plusredditpinterestlinkedintumblrmail

Jako że pogoda i ogrodnictwo są ze sobą ściśle związane, dzisiaj podaję opis jak w prosty sposób zrealizować zdalny pomiar temperatury. Po wykonaniu poniższej procedury powinniśmy uzyskać możliwość monitoringu jak dla mojej szklarni: https://thingspeak.com/channels/175271/

Sposób który proponuję nie wymaga lutowania, wszystkie przedmioty można zakupić przez internet na aukcjach lub w dobrych sklepach z częściami elektronicznymi.

Koszt układu, bez ładowarki i kabla, z dwoma czujnikami na kablu 1 m powinien wynieść poniżej 60 zł (bez kosztów przesyłki).

Potrzebne będą:


1. Moduł WiFi z układem ESP8266, najłatwiej na płytce ESP12E (1 szt).
2. Czujnik temperatury DS18B20 – jest to układ scalony. Aby było łatwiej proponuję kupić gotowy zestaw: czujnik z kablem i osłoną. Liczba czujników zależy od potrzeb (od 1 do 8).
3. Kostka łączeniowa, jak do żyrandola na min. 4 pola.
4. Opornik 4,7 kohm. Jak nie ma takiego to mogą być inne z zakresu 3-10 kohm (1 lub 2 szt*).
5. Przewody do płytek stykowych, żeńskie lub męsko-żeńskie (3 lub 4 szt*)
6. Kabel USB-microUSB, jak do połączenia komputer-smartfon.
7. Ładowarka microUSB 5V.

* liczba sztuk dla wariantu z dodatkowym pomiarem wilgotności przy pomocy czujników z rodziny DHT, np DHT22, DHT11.

Czujniki DS18B20 są dostępne w sprzedaży jako zestaw z obudową, mają najczęściej kabel o długości 1 m. Jeśli nie jest to zadowalająca długość, to kabel można przedłużyć nawet do ponad 100 m przy pomocy np. skrętki komputerowej łącząc go na kostkach lub lutując (i izolując).

Wykonujemy połączenia jak na zdjęciach:

Czerwony kolor to zasilanie +
Czarny to zasilanie –
Żółty lub biały to cyfrowy sygnał danych (DATA)

Pozostawiamy po jednej końcówce żeńskiej z przewodu do płytek stykowych a drugą usuwamy i ściągamy fragment izolacji.
Opornik wstawiamy na kostce pomiędzy przewód czerwony i żółty. Na zdjęciu wstawiłem drugi opornik, który będzie czekał na podłączenie czujnika wilgotności.

Podłączamy czujniki temperatury tymi samymi kolorami. W przypadku większej liczby czujników łączymy je razem (tj. wszystkie czerwone razem, wszystkie żółte razem, wszystkie czarne razem).

Końcówki żeńskie zakładamy na piny układu ESP12E

– czarna – pin G (GND, 0V, -)
– czerwona – pin VV (VCC, 5V)
– żółta – pin D5 (GPIO14)

Pobieramy najnowszą wersję oprogramowania do monitoringu temperatury ESPEasy https://github.com/letscontrolit/ESPEasy/releases (na dzień dzisiejszy Release v2.0.0-dev12).
Link bezpośredni do pliku.

Rozpakowujemy archiwum ZIP i wyciągamy z niego pliki:
esptool.exe
FlashESP8266.exe
ESPEasy_v2.0.0-dev12_normal_4096.bin

W przypadku innej wersji oprogramowania, plik .bin powinien mieć w nazwie “normal” i “4096”.

Podłączamy płytkę ESP12E do komputera przy pomocy kabla USB. Uruchamiamy wypakowany plik FlashESP8266.exe, wskazujemy plik z firmware (1) i klikamy przycisk Flash (2), (numer portu COM może być inny niż u mnie na zdjęciu).

Proces wgrywania oprogramowania ESPEASY na płytkę chwilę potrwa. W międzyczasie można pooglądać przybywające kropki.

Po zakończeniu mamy komunikat:

Teraz należy zresetować układ przez wyciągnięcie na 3 sekundy wtyczki USB z komputera. Po ponownym podłączeniu na liście sieci wifi pojawia się sieć ESP_Easy_0

Klikamy Połącz, hasło do sieci to configesp.
Teraz, jeśli połączenie zostało nawiązane powinna się automatycznie otworzyć strona konfiguracyjna urządzenia. Jeśli nie należy wpisać ręcznie adres w pasku przeglądarki http://192.168.4.1.

Na stronie wyświetlone są dostępne sieci WiFi z którymi urządzenie może się połączyć. Wybieramy naszą sieć (u mnie “dom”) (1) oraz podajemy hasło (2) i klikamy Connect (3). Jeśli nasza sieć jest siecią ukrytą wtedy należy wpisać jej nazwę w polu other SSID.

Po 20 sekundach powinniśmy zobaczyć stronę podobną do:

Zapisujemy na kartce wyświetlony adres IP (1), ponieważ może on być przydatny w przyszłości. Ponownie łączymy laptop z naszą domową siecią, resetujemy urządzenie przez wypięcie wtyczki USB na kilka sekund. Po podłączeniu urządzenia klikamy na przycisku “Proceed to main config” (2). W razie kłopotów z otwarciem nowej strony należy odświeżyć stronę (klawisz F5) lub wpisać w pasku adresu zapisany wcześniej adres IP urządzenia. Powinniśmy ujrzeć stronę konfiguracyjną podobną do:

Na stronie, w razie potrzeby można uzupełnić pozostałe pola – ale nie jest to wymagane do dalszej pracy urządzenia.
Opis pól:
1 – hasło administratora do dostępu do stron konfiguracyjnych modułu (nie wymagane)
2,3 – nazwa i hasło dostępu do naszej sieci WiFi – podane już wcześniej
4,5 – nazwa i hasło dostępu do sieci zapasowej, używanej gdy nie można połączyć się z siecią główną (nie wymagane)
6 – hasło dostępu do sieci, którą tworzy moduł jeśli nie może połączyć się z punktem dostępu do sieci WiFi (domyślnie nazwa sieci: ESP_Easy_0, hasło: configesp) (nie wymagane)
7-10 – adres ip urządzenia, adres bramy domyślnej, maska podsieci, adres serwera DNS – warto ustawić te wartości o ile znamy konfigurację naszej sieci. Jeśli pola zostaną puste, urządzenie powinno skonfigurować się automatycznie.
Ostatecznie klikamy Submit (11).

Teraz należy utworzyć i skonfigurować konto na serwerze Thingspeak.com. Tam będą przesyłane nasze odczyty temperatury i prezentowane na wykresach.
W nowej karcie, nie zamykając karty urządzenia wchodzimy na stronę thingspeak.com i klikamy zielony przycisk.

Podajemy swoje dane aby utworzyć konto MathWorks

Klikamy Continue i czekamy aż na naszej skrzynce e-mail pojawi się mail z linkiem aktywującym konto.

Klikamy “Verify your email” lub link poniżej przycisku.

Teraz ponownie wchodzimy na thingspeak.com i klikamy “Sign-in”

Na kolejnych podstronach podajemy swój e-mail (jako login) oraz ustawione hasło. Po przejściu procedury logowania i zatwierdzeniu regulaminu powinniśmy dojść do strony

Wybieramy zielony przycisk “New channel”. Na stronie kanału nadajemy mu własną nazwę (1) i opis (2). Następnie zaznaczamy pola field1 .. field8, w zależności od liczby czujników. Ponieważ mam 2 czujniki zaznaczę field1 i field2 (3). Pozostałe pola można wypełnić, podając np. adres swoje strony www, ale nie są wymagane. Na zakończenie klikamy zielony przycisk na dole strony “Save channel”.

Pozostało skonfigurować jeszcze ustawienia “Sharing” i “API Keys”

W zakładce “Sharing” określamy czy dostęp do danych ma być tylko prywatny (1), czy też dostępny dla każdego (2).
Warto zapamiętać lub zapisać numer swojego kanału – widoczny na poniższym obrazie Channel ID.

Na zakładce “API Keys” należy skopiować (CTRL+c) klucz dostępu Write API Key. Będzie on potrzebny do dalszej konfiguracji modułu ESP12E.

Powracamy zatem do strony konfiguracyjnej naszego modułu, do zakładki “Controllers”. Klikamy tam Edit w pierwszym wierszu tabeli.

Uzupełniamy konfigurację jak poniżej. W polu “Controller Password” podajemy własny klucz do kanału Thingspeak, skopiowany dwa kroki wcześniej “Write API Key” (CTRL-v) (1). Na zakończenie klikamy Submit (2)

Otwieramy zakładkę “Devices”, i w pierwszym wierszu tabeli klikamy przycisk “Edit”.

Konfigurujemy jak poniżej:

Podajemy własną nazwę czujnika (1), wybieramy adres urządzenia (2) oraz jego indeks(3). Czujnik o indeksie IDX 1, będzie wyświetlany na wykresach thingspeak jako pierwszy (field1). Każdy czujnik musi mieć inny adres i index IDX. Jeśli pozostałe ustawienia są poprawne klikamy Submit (4). Gdy w polu Device Address nic się nie wyświetla, należy uzupełnić pozostałe pola i dać Submit, po ponownym wejściu w edycję i po rozwinięciu Device Address czujnik(i) powinien być widoczny do wyboru. Jeśli nadal jest problem – trzeba sprawdzić poprawność podłączenia czujników.

Jeżeli mamy więcej czujników konfigurujemy je analogicznie. Określamy jedynie następny Device Address i kolejny indeks IDX czujnika.

Po zakończeniu konfiguracji 2 czujników efekt powinien być podobny do:

Ostatnią zmianę należy zrobić w przypadku monitorowania większej liczby czujników różnych typów. Wchodzimy do zakładki “Tools”, a następnie przycisk “Advanced”

Gdzie zmieniamy MessageDelay na 15000 ms.

To już wszystko. Zmiany temperatury powinniśmy obserwować na wykresach.

Jak już wspomniałem na początku aktualny monitoring mojej szklarni jest na stronie https://thingspeak.com/channels/175271/.

Istnieją aplikacje na Androida do monitorowania temperatury z Thingspeak, np. ThingView.

Facebooktwittergoogle_plusredditpinterestlinkedintumblrmail

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *