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基于ESP32 C6的物联网浇花系统制作教程

创作时间:

作者:

@小白创作中心

基于ESP32 C6的物联网浇花系统制作教程

引用

来源

https://mc.dfrobot.com.cn/thread-318490-1-1.html

随着智能家居的普及，越来越多的DIY爱好者开始尝试将物联网技术应用到家庭生活中。本文将介绍如何基于ESP32 C6和物联网技术，制作一个自动浇花系统。该系统能够实时监测土壤湿度，并根据设定的阈值自动浇水，同时支持通过行空板进行远程控制。

项目概况

项目基于如下图所示的软硬件环境，首先通过连接到ESP32 C6上的土壤湿度传感器获取土壤湿度，显示在四位数码管上，根据土壤的湿度由程序决定是否开启水泵进行浇水，并将湿度数据发送到SIoT。行空板上会获取并显示SIoT上的湿度数据，通过按钮也可以实现是否浇水。

所需硬件

Firebeetle ESP32 C6
土壤湿度传感器
继电器
小水泵+塑料管
TM1637四位数码管
行空板
若干杜邦线、数据线、鳄鱼夹等

项目实现

硬件连接

根据下图进行硬件的连接。请注意连接的端口，在编程时不要搞错。

土壤湿度传感器的模拟口连接ESP32-C6的5号引脚。
继电器的in连接ESP32-C6的15号引脚。
四位数码管的CLK和DIO分别连接23和22引脚。
继电器与小水泵的连接可以使用外置电源，也可以连接ESP32 C6上的VCC和GND口。

软件编程

土壤湿度检测程序

土壤湿度检测是本项目的重点。在本块主控板的mpy环境中，检测到的数据始终有问题。把主控板换成Beetle ESP32 C6或者ESP32 DEVKITV1时，获取模拟数据都没有问题。另外，还发现在这块板上共有6个支持ADC模数转换的引脚，分别是0~6，但只有5号端口可以获取数据。

要实现ADC模数转换，需要导入以下模块

from machine import Pin,ADC

然后通过下面的语句来指定端口

p_soil=ADC(Pin(5))

这样只要使用下面的语句就可以持续获取土壤湿度的数据了。

While True:
    val= p_soil.read()
    time.sleep(1)

因此这部分完整的程序是：

from machine import Pin,ADC
import time
p_soil=ADC(Pin(5)) #接土壤传感器
While True:
    val = p_soil.read()
    time.sleep(1)

将获取到的数据显示在四位数码管

以下程序中，加粗部分是用于四位数码管显示湿度的。

from machine import Pin,ADC
from lib import tm1637
import time
tm = tm1637.TM1637(clk=Pin(23),dio=Pin(22)) #初始化四位数码管
p_soil=ADC(Pin(5)) #接土壤传感器
While True:
    val = p_soil.read()
    tm.number(val) # 四位数码管上显示湿度值
    time.sleep(1)

将湿度值发送到SIoT

在刚才的程序中添加连接WIFI和SIoT的语句，注意加粗语句

from machine import Pin,ADC
from lib import tm1637
import time
from lib.siot2 import iot
def sub_cb(topic, msg):#回调函数
    print(topic,msg)
def do_connect():#连接wifi语句
do_connect()
time.sleep(0.5)
IOT_UserName = "siot"
IOT_PassWord = "dfrobot"
SERVER = "192.168.0.103" # SIoT服务器地址，此处为行空板
IOT_subTopic = 'siot/watering' #浇水指令主题
IOT_pubTopic = "siot/humidity" #土壤湿度主题
CLIENT_ID = ""#设置客户端ID
siot = iot(CLIENT_ID, SERVER,user=IOT_UserName, password=IOT_PassWord)
siot.connect()
siot.set_callback(sub_cb)
siot.getsubscribe(IOT_subTopic) #订阅主题
siot.getsubscribe(IOT_pubTopic)
print('siot connected')
time.sleep(0.5)
tm =tm1637.TM1637(clk=Pin(23),dio=Pin(22)) #初始化四位数码管
p_soil=ADC(Pin(5)) #接土壤传感器
While True:
    val = p_soil.read()
    tm.number(val) # 四位数码管上显示湿度值
    siot.check_msg() #检测消息
    time.sleep(1)

启动浇水程序

我们使用控制继电器来实现小水泵进行浇水，浇水的方式有根据湿度自动浇水，或人工控制浇水。自动浇水则根据获取到的土壤湿度值进行判断即可，注意这个值是需要根据不同植物进行设定的，有的植物喜湿，那么判断的条件中湿度值就设得小一点，有些喜干，那么湿度值设置得高一点。

使用下面的语句为指定15引脚为继电器的in控制口。

p_relay=Pin(15,Pin.OUT) #接继电器

然后尝试给该口一个值，发现小水泵开始抽水

p_relay.value(0)

因此可以先给一个停止工作的语句

p_relay.value(1)

因此，我们只要在需要浇水的时候将其值设为0，停止浇水设置为1即可。

比如下面的语句根据土壤湿度值进行浇水：

if val > 2500:
    print('检测到土壤很干燥，准备开始浇水')
    for i in range(3,-1,-1): # 倒数3秒开始浇水
        print(i)
        time.sleep(1)
    p_relay.value(0)
    while p_soil.read() > 2500:
        print('正在浇水，当前湿度：',p_soil.read())
        time.sleep(0.5)
    p_relay.value(1)
    print('浇水完成')

手动浇水是根据行空板上按下开始浇水/停止浇水按钮实现的，其实是接收到SIoT上发来的消息，根据消息内容来实现是否浇水。那么我们修改sub_cb回调函数为：

def sub_cb(topic, msg):#pc
    if (msg == b"on"): #开始浇水
        print('开始浇水')
        p_relay.value(0)
        time.sleep(5)
        print('停止浇水')
        p_relay.value(1)
    if (msg == b"off"): # 停止浇水
        print('停止浇水')
        p_relay.value(1)