Teplota a vlhkost WIFI

 

 

Díky použití bezdrátového wifi modulu lze časový průběh fyzikálních veličin pohodlně zobrazovat na kterémkoli zařízení přes webové stránky. To má vekou výhodu v tom, že lze takto monitorovat a ovládat veličiny, aniž by bylo nutné mít poblíž PC, do kterého by se přes USB data ukládala, jako v předchozím článku. Měřicí zařízení disponuje vlastním napájením (adaptér nebo baterie) a může být umístěno kdekoli v dosahu domácí WIFI sítě. Toto zařízení je pochopitelně komplikovanější a nákladnější.

 

Postavený datalogger

Měřící přístroj je založen na modulu Arduino NANO s připojeným externím wifi modulem esp8266, příslušným napájením a senzory. Sestavený datalogger zaznamenává naměřené údaje ze dvou senzorů teploty DS18B20 a jednoho kombinovaného senzoru teploty a vlhkosti DHT22. Oba senzory teploty jsou k zařízení připojeny přes společný kabel cca 3 metry dlouhý s odbočkou cca 1,5 m pro druhé čidlo. Oba senzory DS18B20 jsou připojeny dvouvodičově přes parazitní režim. Kombinovaný senzor teploty a vlhkosti DHT22 je připojen přes cca 1,5 metrů dlouhý kabel trojvodičově. Měřicí zařízení může být napájeno přes micro USB kabel z jakékoliv USB nabíječky, z PC nebo z 6V baterie. Data jsou čtena každých 15 – 3600 vteřin (perioda záznamu dat je nastavitelná přes konfigurační aplikaci). Časové grafy naměřených dat lze zobrazit přes webové rozhraní na PC nebo na chytrém telefonu. Ukázka naměřených dat je k vidění níže.

Zařízení s kombinovaným senzorem teploty + vlhkosti (DHT22) na přívodu 1,5 m a dvěma senzory teploty (DS12B20) na společném vodiči za sebou 2,5 m + 1,5 m. Rozlišení teplot je 0,1 °C (-55 až +125 °C) a vlhkosti 0,1 % (0 až 100 %).

 

Konfigurační aplikace

Dále je k měřicímu zařízení (datalogger) vytvořena konfigurační aplikace, přes kterou lze měnit wifi síť (jméno wifi sítě, ke které má být zařízení připojeno a heslo), API key (specifický identifikační klíč pro záznam dat na server Thingspeak) a časový interval záznamu dat v sekundách. Samozřejmostí konfigurační aplikace je velmi jednoduché a intuitivní rozhranní, potvrzení úspěšného nahrání nových přístupových údajů a indikace aktuálního stavu dataloggeru. Aplikace byla vytvořena v MS Visual Studio v jazyce C#.

 

Využití thingspeak pro záznam a zobrazení dat

Sestavený přístroj měří teplotu a relativní vlhkost vzduchu, hodnoty zpracovává a odesílá na vzdálený server thingspeak. Data na vzdáleném serveru jsou přístupná z jakéhokoliv zařízení připojeného na internetu. Thingspeak má své omezení, do jednoho grafu nelze vykreslit dvě nebo více křivek, nejkratší interval zasílání dát je 15 vteřin, lze zaslat nejvýše osm tisíc hodnot za den, 3 miliony za rok. Alternativou k thingspeak je například ještě plotly, které má podobné funkce. Hodnoty jsou trvale uloženy na serveru thingspeak a lze je odkudkoli stahnout a dále zpracovat. Webové grafy mají omezené možnosti a slouží spíse pro aktuální náhled naměřených dat. Grafy lze potom pomocí funkce iframe vložit do jakékoliv stránek tak, jak je ukázáno níže.

 

Vytvoření vlastního účtu na serveru thingspeak.com

Používání serveru thingspeak je velmi jednoduché, rychlé a intuitivní. Thingspeak pro vzdálenou správu dat může používat každý, jediné co je potřeba udělat je se zaregistrovat. Po registraci lze přidat nové grafy a nastavit je, pojmenovat osy, nastavit barvu tloušťku a styl křivky. Obvykle vytvoříme tolik grafů, kolik měříme veličin. Našem případě měřící přístroj odesílá nejprve informace z kombinovaného čidla teploty a vlhkosti DHT22 tedy teplotu, vlhkost a potom další dvě informace o teplotách měřených dvěma samostatnými čidly DS18B20. Pokud budou postupně vytvořeny 4 grafy, budou se vypisovat naměřené hodnoty v takovém pořadí, v jakém je měřící přístroj vysílá na server thingspeak. V nastavení je zveřejněn váš jedinečný identifikační kód – API key. API key využijete ke komunikaci s vaším účtem a měřícím přístrojem. Při nastavování měřícího přístroje vložím API key do konfigurační aplikace spolu s dalšími údaji a odešlu do měřicího přístroje.