将土壤湿度/水分推送到Apple Homekit的自动浇水系统

描述

给花园浇水，离开时，可能很困难。而且，要知道植物是否也需要水。我使用水箱和浸入式泵。为了控制浇水的需要，该传感器测量土壤湿度、温度等，通过 433 MHz 将数据发送到桥梁。桥接器又将数据发送到苹果 HomeKit。这样，我可以决定启动浸入式泵并给花园浇水。

• 数据传输

在搞砸了 Wifi 和 BLE 之后，我决定使用 433 MHz 连接来获得更好的覆盖范围。传感器本身位于植物之间的地面上（许多障碍物和信号反射）。没有障碍物，ISM 频段的通信工作距离可达 500 米——这很好。

• 供电

我想要这个单元由电池供电和充电。就我而言，每 30 分钟获得一次新值就足够了。在这之间，单位应该“深度睡眠”。基于 SAMD21 的板具有内部和外部振荡器。使用更精确的外部振荡器，我看到 RTC 自发冻结。所以我修改了 RTCZero 库以使用不太精确但更稳定的内部振荡器 OSCULP32K。与此同时，传感器单元在测量之间进入深度睡眠。至少，在不充电的情况下，该装置可以工作 6 个月左右。

• 传感器选择

在室外使用传感器时，最好选择电容式传感器来测量土壤湿度，例如“DFRobot Soil Moisture”或具有更准确值的 SHT31 传感器，通过 I2C 工作。其他类型的传感器，尤其是简单的电阻基座传感器在几周内就会腐烂。本示例中使用 AM3202/DHT22 传感器测量的环境值（温度、空气湿度）。后来，我用更精确的 BME280 传感器（也是 I2C 接口）替换了这个传感器。

此外，要在所有天气条件下将传感器单元安装在室外，至少需要 IP67 外壳来防止电子外壳内的水/湿气。

• 桥边

我的桥基于 Raspberry Pi Zero W 和 RFM69 分线板。（同时，我有 3 个不同的传感器单元，具有相反的通信线程。我从 Pi Zero W 更改为 Pi 3B+，因为在桥上使用 python 线程/多处理以实现更快的通信。单核 Pi Zero 不支持。）

 

在 Pi 上，RFM69 面包板使用以下引脚：

• 输入电压到树莓派 3.3V
• GND到树莓派地
• RFM G0到树莓派 GPIO #24
• RFM RST到树莓派 GPIO #25
• RFM CLK到Raspberry Pi SCLK = GPIO #11
• RFM MISO到Raspberry Pi MISO = GPIO #9
• RFM MOSI到Raspberry Pi MOSI = GPIO #10
• RFM CS到树莓派 CS1 = GPIO #7

 

在这里使用外部天线以获得更好的信号覆盖也是一个好主意。

至少，在 10 米的距离内——穿过厚厚的墙壁、植物和障碍物，我的 RSSI 为 65。（RFM69 收发器功率：17，可增加到 20）

针对默认的 CPython RFM69 adafruit 驱动程序，我使用 DIO 0 中断来检测传入数据。请参阅我在 GitHub 上的项目页面，了解桥接器的工作原理。对于 433 MHz 通信，我使用：

至少，网桥日志：

 

• 补充：

此外，我将基于 javascript 的FakegatoHistory转码为Python ，以在出色的 eve-app 中获得历史视图：