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【翻译】ESP8266-基于太阳能与超级电容的湿度传感器

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    发表于 2018-11-23 01:34:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
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    原文链接:https://www.hackster.io/jonasvugt/esp8266-solar-moisture-sensor-with-supercapacitors-751865

    esp8266_solar_moisture_garden_supercaps_plKX04ckCm.jpg

    项目所用材料:

    硬件资源

      ESP8266 ESP-12E 1块
    5V太阳能电池板 1块
    1N5817肖特基二极管 1个
    22F 2,5V超级电容 2个
    HT7833-3.3V稳压器 1个
    1 uF电容 1个
    2.2 uF电容 1个
    470k电阻 2个
    220k电阻2个
    LMS33460-3V电压检测器 1个  
    土壤湿度传感器          1个

    软件应用及在线服务:

    Arduino IDE


    故事背景:        
    大约一年前,我为我的花园做了一个水分传感器。我把它连接到一个ESP-12E芯片上,它通过WiFi每小时向我发送关于湿度的更新信息。为了给它供电,我用了三个AAA电池。由于芯片的深睡眠特性(大约6个月),它运行得很好,电池也持续了很长一段时间,但我想要建立一个可以在不受干扰的情况下继续运行的东西。传感器在一个很难到达的地方,因为它有一个防水的外壳,它需要更换电池。除此之外,我真的很喜欢建造一些理论上可以持续十多年的东西。

    找到合适的电源很容易:太阳能。更难的是储存能量。ESP-12E是一个耗电芯片。当启动WiFi连接时,它吸引了大约150到250 mAh。所以直接用太阳能电池板驱动芯片是不可能的。为了储存能量,我看了不同种类的可充电电池。然而,使用电池有一些缺点:寿命短,过度或充电不足会损坏电池,等等。然后我在他的博客上看到了尼克·加蒙的一篇文章,他描述了使用超级电容器给他的Arduino供电。这听起来像一个伟大的解决方案,我的项目!当超级电容器通电,我认为一切都会很容易建造,我需要一天左右的时间才能开始运转。现在,两周后,在解决了许多不可预见的问题后,我终于让它持续工作了。


    在电子方面,我是个新手,在这个过程中我学到了很多东西。我写下这篇文章的主要原因是为了能记住我做了什么工作!


    基本结构:
    humidity_garden_OsK0QfjtJn.jpg

    5V太阳能电池板通过肖特基二极管向两个22法拉德超级电容器充电,以防止逆流。将电容串联放置,使电压加倍(从2.5V增加到5V)。ESP-12E是通过HT 7833电压调节器供电的。水分传感器通过两个分压器电阻连接到模拟引脚上,使其保持在1V以下。到目前一切尚好。

    这些部件足以让一切运转起来。问题是:当电压降到某一点以下时,此设置停止工作。在2.7V以下,ESP-12E关闭。过了一段时间,太阳能电池板再次给超级电容充电时,芯片就会启动,并吸收大量的电能,以至于电压立即降到阈值以下,芯片再次关闭。芯片就卡在这种状态。换句话说,系统需要滞后。

    增加这一点的芯片是欠压检测器LMS 33460。极小,很难焊接,但这是我能找到的唯一适合这一设计。它在3.10伏特左右向CH_en引脚发送高信号,在低于3V时关闭。这足以让ESP 8266运行。

    当芯片唤醒并执行草图时,它首先连接到我的网络。然后,它从Ubiotts服务器下载上一次上传的值。因为ESP 8266在从深度睡眠中醒来时不容易存储值,所以这是比较值的唯一方法。然后,它从传感器上读取数据,并将其发送到互联网服务。我使用两种服务:Ubiot和Pushover。每隔一个小时左右,最新的值就会上传到Ubiotts。

    测试结果:
    ubidots_humidity_garden_SoVs5w1NWS.jpg

    我用Pushover给我发了关于湿度的通知。每小时接收一次通知会很快变得烦人,所以我将其设置为仅当新值与以前的度量(参见代码)处于不同的类别时才发送通知。当它每次完成时,就会休眠上一个多小时。

    pushover_moisture_fgv161mE3S.jpg

    附代码:
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    酷,很有创意,学习了  发表于 2021-2-1 14:30

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    [LV.5]常住居民I

    发表于 2018-11-23 08:41:20 | 显示全部楼层
    这一篇中的图片没有插入正文中,少了一段开头的“Things used in this project”,最后排版在清晰一点就好啦,希望尽快修改以便周年币发放
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    [LV.7]常住居民III

     楼主| 发表于 2018-11-23 09:11:42 | 显示全部楼层
    satoll 发表于 2018-11-23 08:41
    这一篇中的图片没有插入正文中,少了一段开头的“Things used in this project”,最后排版在清晰一点就好 ...

    已经修改完成
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