1.1 Draaiboek proof of concept witloof sensor
Hardware
De POC bestaat uit een ESP32 Arduino development board met WIFI, Bluetooth en Bluetooth low energy mogelijkheden. Stroom wordt geleverd door 2 AA Lithium 1.5V batterijen direct verbonden met het 3.3V circuit van de ESP32. Temperatuur wordt gemeten via 2 waterdichte DS18B20 temperatuur sensoren en het geheel zit in een IP66 waterdichte behuizing.
Deze behuizing van de sensor kan op een vaste plaats aan de vastgemaakt worden (e.g. geschroefd bovenaan aan de binnenkant van de pallox) waarna de DS18B20 sensoren in de pallox tussen de wortels geplaats worden.
Onderdelen
Volgende onderdelen werden op Amazon.nl aangekocht.
- Snowsound IP66 waterdichte afdekking 2 Pack
- OVBBESS 2 x AA 3 V Batterij Houder Case Box Slot Bedrade AAN/UIT Schakelaar w Cover
- Digitale temperatuursensor, 3 stuks, DS18B20 chip, sonde van roestvrij staal, nauwkeurige meting, temperatuur van -55 °C tot + 125 °C voor Arduino
- AZDelivery 3 x ESP32 NodeMCU Module WLAN WiFi Development Board met CP2102 (opvolger van ESP8266) compatibel met Arduino Inclusief E-Book!
- 4.7 kOhm resistor
- Energizer 634352 Batterij AA/LR6 Ultimate Lithium 10-Delig
Soldeerbout en soldeersel om de onderdelen aan elkaar te verbinden of een breadboard.
Een iets duurdere oplossing is een development board die naast Wifi en Bluetooth ook GPS en SIM (4G) integreert met Li-ION 18650 batterij houder.
LilyGO TTGO T-SIM7000G ESP32-WROVER - met 18650 Batterijhouder - LILYGO-H388-Q141
Alternatieve temperatuur sensoren
De DS18B20 werd uit onderstaande lijst geselecteerd omdat deze aangekocht kon worden onder de vorm van een waterdichte 1 meter lange probe waarmee tussen de witloof wortels kon gemeten worden.
9 Arduino Compatible Temperature Sensors | Random Nerd Tutorials
Alternatieven batterijen
Uit onderstaande lijst werden de alkaline AA batterijen gekozen door hun lage kostprijs, makkelijk in aankoop en het was een van de weinige mogelijkheden om stroom op de ESP32 direct op het 3.3V circuit aan te voeren. Waarbij de interne transformator in de ESP32 gebypasst werd.
Bij gebruik van een powerbank of battery shield met 18650 li-ion wordt eerst de stroom getransformeerd van 3.7V naar 5V (usb) om in de esp32 terug te transformeren naar 3.3V, wat een verlies in capaciteit tot gevolg heeft.
#256 Which batteries are best for winter? (Arduino or ESP8266 / ESP32 projects)
#64 What is the Ideal Battery Technology to Power 3.3V Devices like the ESP8266?
Hardware schema
schema van https://www.circuitschools.com/interfacing-ds18b20-temperature-sensor-with-arduino-esp8266-esp32/
Software
De ESP32 prototype boarden kunnen geprogrammeerd worden met de Arduino app. De ESP 32 boarden kunnen via wifi en Bluetooth direct met de Hub communiceren of via meshing met andere ESP32 toestellen. De temperatuur metingen kunnen hierna naar de Google cloud gestuurd worden en opgeslagen in een Excel bestand of in de Azure Cloud.
Uitlezen meerdere DS18B20 Sensoren
ESP32 with Multiple DS18B20 Temperature Sensors | Random Nerd Tutorials
Monitoren batterij niveau ESP32
Getting the ESP32 to monitor its own battery level - XTronical
Connectie met databanken
Azure Cloud
Azure ESP32 IoT DevKit Get Started - Code Samples
Google Sheets
Send Data to Google Spread Sheet using ESP32 | IoT Projects | IoT Training | JLCPCB
Communicatie
De ESP32 development boards hebben een wifi en een bluetooth module. Communicatie van de temperatuur metingen kunnen beiden via bluetooth en Wifi gebeuren wanneer het toestel direct aan het lichtnet verbonden wordt. Wanneer een batterij gebruikt word, moet de code aangepast worden zodat het toestel in slaap modus gaat (wifi) of dat het toestel Bluetooth Low Energy (BLE) gebruikt.
Wifi mesh
ESP-WIFI-MESH Programming Guide - ESP32 - — ESP-IDF Programming Guide latest documentation
Bluetooth Low Energy Mesh
ESP-BLE-MESH - ESP32 - — ESP-IDF Programming Guide latest documentation