基于物联网的ESP32土壤湿度监测系统

我们之前使用了带有ESP8266的土壤湿度传感器来构建智能灌溉系统。今天，我们使用带有ESP32的土壤湿度传感器构建了一个基于物联网的湿度监测系统，土壤湿度将以百分比(%)的形式以图形形式显示在Adafruit仪表板上，并以数字形式显示在OLED显示器上。

组件的要求

•ESP32

•土壤湿度传感器

•OLED显示器

•连接电线

OLED显示器

OLED显示器是微控制器中最常见和最容易获得的显示器之一。该显示器可以很容易地使用IIC或SPI通信与微控制器接口，具有良好的视角和像素密度，使其可靠地显示小级别图形。它兼容任何3.3V-5V微控制器，如Arduino。OLED显示屏配备了一个强大的单芯片CMOS OLED驱动控制器- SSD1306，可处理整个RAM缓冲。SSD1306驱动程序内置1KB的图形显示数据RAM (GDDRAM)。我们之前将OLED与ESP32接口。

规范

•OLED驱动IC: SSD1306

•分辨率：128 x 64

•视角：>160°

•输入电压：3.3V ~ 6V

•像素颜色：蓝色

•工作温度：-30℃~ 70℃

线路图

下面给出了ESP32湿度传感器的电路图。

我们正在将ESP32与土壤湿度传感器和OLED显示器连接起来。土壤湿度传感器的Vcc和GND引脚接在ESP32的3.3V和GND上，湿度传感器的Analog引脚接在ESP32的VP引脚上。OLED显示模块(SSD1306)与ESP32采用I2C模式连接。ESP32与OLED显示器的连接如下：

Adafruit IO设置ESP32土壤湿度传感器

Adafruit IO是一个开放的数据平台，允许您在云中聚合、可视化和分析实时数据。使用Adafruit IO，您可以在互联网上上传，显示和监控数据，并使您的项目启用物联网。您可以使用Adafruit IO控制电机，读取传感器数据，并通过互联网制作酷的物联网应用程序。我们以前使用Adafruit和ESP32，也使用Adafruit构建了许多基于物联网的应用程序。

要使用Adafruit IO，首先，您必须在Adafruit IO上创建一个帐户。要做到这一点，请访问Adafruit IO网站，点击屏幕右上方的“免费开始”。

在完成帐户创建过程后，登录您的帐户并点击右上角的“查看AIO密钥”以获取您的帐户用户名和AIO密钥。

当你点击“AIO密钥”，一个窗口将弹出你的Adafruit IO AIO密钥和用户名。复制此密钥和用户名，稍后将在代码中用到。

现在，您需要创建一个提要。要创建提要，请单击“feed”。然后点击“Actions”，你会看到一些选项，点击“Create a New Feed”。

在此之后，将打开一个新窗口，您需要在其中输入提要的名称和描述。书写描述是可选的。

点击“创建”，您将被重定向到您新创建的提要。

创建提要之后，现在我们将创建Adafruit IO仪表板来可视化提要数据。要创建仪表板，请单击dashboard选项，然后单击“Action”，然后单击“create a New dashboard”。

在下一个窗口中，输入仪表板的名称并单击“Create”。

创建仪表板后，现在我们将在仪表板中添加一些可视化块。要添加一个块，请单击右上角的“+”。

在这里，我们将使用一个链接图来可视化我们的湿度数据的图形格式。

若要在仪表板上添加折线图，请选择折线图块。

在下一个窗口中，它将要求您选择提要，因此单击Agriculture data feed。

在此之后，点击“下一步”，然后输入x轴和y轴标签名称。有了这一步，你的仪表板就可以可视化湿度数据了。

用于湿度监测的ESP32编程

本文最后给出了ESP32土壤湿度监测系统的完整代码。这里我们将解释代码的一些重要部分。这里使用了几个库(Wire.h、SH1106.h和Adafruit_MQTT.h)，可以从下面的链接下载：

•Wire.h

•Adafruit_MQTT.h

因此，像往常一样，通过包含所有必需的库来开始代码。

然后包括从Adafruit IO服务器复制的WiFi和Adafruit IO凭据。这些将包括MQTT服务器、端口号、用户名和AIO密钥。

然后定义连接OLED显示器的所有引脚，并为显示器创建实例。

另外，定义土壤湿度传感器连接的引脚。土壤湿度传感器连接在ESP32的VP引脚上。

然后设置Adafruit IO feed来发布湿度数据。这里，AgricultureData是提要名称。

在setup()函数中，为了调试目的，以115200的波特率初始化串行监视器，并使用begin()方法初始化OLED显示器。

在loop()函数内，从传感器读取湿度数据并将读数打印在OLED显示屏上。

一旦硬件和程序准备好了，是时候将程序上传到ESP32板上了。这里使用Arduino IDE将湿度监测代码上传到ESP32板，因此用Micro USB电缆将ESP32连接到笔记本电脑并点击上传按钮。上传代码后，OLED显示屏和Adafruit IO将开始显示土壤湿度值，以百分比(%)表示，如下图所示。

本文编译自iotdesignpro