دليل ESP32 35/55 - مراقب النباتات، التربة، درجة الحرارة والضوء | مجموعة تعلم إنترنت الأشياء ESP32 من صن فاوندز

هذه الدرس جزء من: دورة ESP32 Arduino مبنية على مجموعة ESP32 IoT Learning من SunFounder (55 برنامجًا تعليميًا/فيديو)

اقفز إلى:

دليل ESP32 35/55 - مراقب النباتات، التربة، درجة الحرارة والضوء | مجموعة تعلم إنترنت الأشياء ESP32 من صن فاوندز

في هذا الدليل، سنقوم ببناء جهاز لمراقبة النباتات باستخدام المتحكم الدقيق ESP32 من مجموعة تعلم إنترنت الأشياء من SunFounder. يجمع هذا المشروع بين عدة مكونات لمراقبة رطوبة التربة ودرجة الحرارة والرطوبة ومستويات الضوء. بنهاية هذا الدليل، سيكون لديك نظام يعمل بالكامل يمكنه إدارة وعرض هذه المعايير الهامة لرعاية النباتات. للحصول على شرح بصري مفصل، تأكد من مشاهدة الفيديو (في الفيديو في 00:00).

شرح الأجهزة

تشمل المكونات الرئيسية المستخدمة في هذا المشروع المتحكم الدقيق ESP32، وحساس DHT11، وحساس رطوبة التربة، والمقاوم المعتمد على الضوء (LDR)، وشاشة LCD لعرض البيانات. يعمل ESP32 كعقل هذه الإعدادات، حيث يتولى مهام معالجة البيانات والتحكم. ويتميز بوجود Wi-Fi و Bluetooth مدمجين، مما يوفر خيارات الاتصال للمراقبة عن بُعد.

يعمل مستشعر DHT11 على قياس درجة الحرارة والرطوبة، بينما يكشف مستشعر رطوبة التربة عن مستويات الرطوبة في التربة. يقيس LDR شدة الضوء المحيط، مما يسمح بالحصول على رؤى حول ظروف إضاءة النبات. يلعب كل مكون دورًا حيويًا في ضمان صحة النبات من خلال توفير بيانات في الوقت الحقيقي.

تفاصيل ورقة البيانات

شركة تصنيع	سان فاوندير
رقم الجزء	دي إتش تي 11
جهد المنطق/المدخلات والمخرجات	٣.٣ فولت
جهد التغذية	5 فولت
تيار الخرج (لكل قناة)	20 مللي أمبير
تيار الذروة (لكل قناة)	50 مللي أمبير
إرشادات تردد PWM	N/A
عتبات منطق الإدخال	0.3 فولت (منخفض)، 0.7 فولت (مرتفع)
انخفاض الجهد / R_{دي (على)}/ تجاوب	N/A
الحدود الحرارية	0°م إلى 50°م
حزمة	غمر
ملاحظات / متغيرات	متوافق مع DHT22

تأكد من مستويات الفولتية المناسبة لكل مكون (5 فولت لوحدة قيادة المحرك، 3.3 فولت للمستشعرات).
استخدم المقاومات المنخفضة للصمامات لمنع مدخلات عائمة.
احتفظ بالتوصيلات مرتبة لتجنب الالتباس والدوائر القصيرة المحتملة.
تحقق من الاتصالات قبل تشغيل الدائرة لتجنب الأضرار.
تحقق من توصيلات DHT11 حيث إنه حساس للاتصالات غير الصحيحة.

تعليمات التوصيل

لتوصيل المكونات، ابدأ بتوصيل خطوط الطاقة والأرض. يجب تشغيل ESP32 ببطارية ليثيوم، حيث يتم توصيل الطرف الموجب بخط VCC والطرف الأرضي بخط GND على لوحة الدائرة. يتم توصيل دبوس بيانات حساس DHT11 إلىPIN 13بينما يتم توصيل الفولتية عند الاتصال 3.3 فولت والتأريض إلى الأرض. يتم توصيل مستشعر رطوبة التربة بشكل مشابه: الدبوس الإشاري إلىPIN 14، VCC إلى 3.3 فولت، و GND إلى الأرض.

للمقاومة الضوئية (LDR)، قم بتوصيل أحد الأطراف بخط 3.3 فولت والطرف الآخر إلىPIN 35، مع مقاومة 10 كيلو أوم متصلة من LDR إلى الأرض. تتصل شاشة LCD بخط 5 فولت للطاقة وتستخدمSDAوSCLالدبابيس المتصلة بـPIN 21وPIN 22، على التوالي. أخيراً، قم بتوصيل زر الدفع إلىPIN 32مع توصيل المقاومة الساقطة إلى الأرض، مما يضمن أنها تقرأ منخفضة عند عدم الضغط ومرتفعة عند الضغط.

أمثلة الشيفرة والإرشادات

نواة برنامجنا تبدأ بتحديد الدبابيس لكل مكون. على سبيل المثال،DHTPINمُعين لـPIN 13لجهاز الاستشعار DHT11، بينماMOIS_PINمحدد لـPIN 14لحساس الرطوبة. تساعد هذه المنظمة في تتبع الحساس المتصل بأي دبوس.


#define DHTPIN 13     // Set the pin connected to the DHT11 data pin
#define MOIS_PIN 14 // Soil moisture module
#define LIGHT_PIN 35 // Photoresistor

بعد ذلك، نقوم بتهيئة مستشعر DHT وعرض LCD داخل الـsetup()وظيفة. هذا أمر حاسم لأنه يجهز هذه المكونات للعمل. التأكد من الاتصالdht.begin()من الضروري لجهاز استشعار DHT أن يبدأ في قراءة القيم بشكل صحيح.


void setup() {
  Serial.begin(115200);
  dht.begin();  // Initialize the DHT11
  lcd.init();  // Initialize the LCD
  lcd.backlight();
}

فيloop()نقوم باستمرار بقراءة قيم درجة الحرارة والرطوبة، وعرضها على الشاشة LCD. إذا تم الضغط على الزر، يتم تفعيل المحرك لري النباتات. تستخدم هذه المنطق القراءة الرقمية لدبوس الزر لتحديد ما إذا كان يجب تشغيل المحرك أو إيقافه.


void loop() {
  float humidity = dht.readHumidity();
  float temperature = dht.readTemperature();
  if (digitalRead(BUTTON) == HIGH) {
    digitalWrite(motor1A, HIGH); // Turn on water pump
  } else {
    digitalWrite(motor1A, LOW); // Turn off water pump
  }
  delay(2000);
}

تسمح هذه البنية البرمجية بتدفق واضح للبيانات والتحكم، مما يضمن أن يعمل جهاز مراقبة المصنع بسلاسة. لمزيد من التفاصيل، يتم تحميل الكود الكامل أسفل المقال.

عرض / ما يمكن توقعه

عند الانتهاء من إعداد النظام ورفع الكود، يجب أن يعرض LCD قراءات درجة الحرارة والرطوبة بالتناوب مع مستويات الرطوبة والضوء. عند الضغط على زر الدفع، يجب أن يعمل مضخة الماء، موصلة الماء للنبات. تأكد من أن جميع الاتصالات آمنة لتجنب مشكلات مثل المدخلات العائمة أو القراءات غير الصحيحة (في الفيديو عند 05:30).

مراقبة القيم المعروضة على شاشة LCD ومراقب التسلسل ستساعد في ضمان عمل النظام بشكل صحيح. إذا واجهت مشاكل، تحقق مرة أخرى من التوصيلات وتأكد من أن جميع المكونات مزودة بالطاقة بشكل مناسب.