Construya y despliegue un sensor de humedad y temperatura del suelo para monitorear y tratar invernaderos comerciales o un jardín privado.

Nada reemplazará salir y manejar el suelo por sí mismo, pero la tecnología de hoy ha hecho posible monitorear el suelo de forma remota y rastrear parámetros que son inmedibles para los sentidos humanos. Las sondas de suelo como la SHT10 han avanzado tecnológicamente para ser extremadamente precisas y ofrecer una visión sin igual de lo que está sucediendo bajo tierra. Proporcionando información instantánea sobre el contenido de humedad del suelo, saturación, salinidad, temperatura y más, los sensores de suelo se han convertido en herramientas importantes para cualquiera que trabaje con suelo. Desde el agricultor de un pequeño pueblo que intenta aumentar su rendimiento hasta los investigadores que buscan entender la existencia de CO2, los sensores de suelo son imprescindibles para cualquier operación agrícola en avance.

Los sensores de temperatura y humedad están entre los sensores ambientales más utilizados. Y, más importante aún, similar a las métricas de los avances informáticos que aumentan el poder pero reducen los precios, también lo han hecho los sistemas de medición del suelo. Estos sistemas han y seguirán volviéndose más asequibles para cualquiera.

¿Qué es la humedad del suelo? - La humedad del suelo es difícil de definir porque significa cosas diferentes en diferentes disciplinas. Por ejemplo, el concepto de humedad del suelo de un agricultor es diferente al de un gerente de recursos hídricos o un pronosticador del tiempo. Sin embargo, en general, la humedad del suelo es el agua presente entre las partículas del suelo; y para el propósito de este artículo, utilizaremos la humedad del suelo como simplemente la cantidad de agua presente en una medición de suelo.

¿Por qué es importante medir la humedad del suelo? - En comparación con otros componentes del ciclo hidrológico, el volumen de humedad del suelo es pequeño; no obstante, es fundamental para cualquier proceso hidrológico, biológico o biogeoquímico. La información sobre la humedad del suelo es valiosa para una amplia gama de agencias gubernamentales y entidades privadas preocupadas por el clima y el tiempo, el potencial de escorrentía y el control de inundaciones, la erosión del suelo y el fallo de pendientes, la gestión de embalses, la ingeniería geotécnica y la calidad del agua.

En esta guía aprenderá cómo construir su propio sensor de humedad y temperatura del suelo casero. También se incluyen instrucciones para que sus datos recién recolectados sean utilizados a través de Ubidots, una plataforma de habilitación de aplicaciones diseñada para ayudar a los entusiastas y empresas a desarrollar soluciones innovadoras para obstáculos ambientales.

Materiales requeridos

Particle Electron

Sensor de Temperatura/Humedad del Suelo - SHT10

Resistor de 10K

Cables

Caja de Protección de Plástico

Cable Micro USB

Para programar su dispositivo y mostrar los datos, primero debe estar registrado en las siguientes páginas:

Cuenta de Particle
Cuenta de Ubidots - Plataforma central de Ubidots

Cableado y Caja

El sensor que construiremos hoy es un SHT-10 con 4 cables de datos/poder. Con esto, cualquier código SHT-1X para un microcontrolador funcionará. El sensor funciona con lógica de 3 o 5V. El cable de 1 metro de largo tiene cuatro cables: Rojo = VCC (3-5VDC), Negro o Verde = Tierra, Amarillo = Reloj, Azul = Datos. No olvide conectar un resistor de 10K desde la línea de Datos azul a la VCC para recibir las lecturas del sensor.

Siga la tabla y el diagrama a continuación para hacer las conexiones correctas:

Una vez que tenga las conexiones correctas, ensamble en su caja de protección. Por favor, use su imaginación para este paso. A continuación se muestra cómo se ensambló nuestro kit completo.

Ahora necesitamos conectarnos con Particle IDE

Con su caja y Particle Electron ensamblados en la caja de protección, ahora necesitamos conectar su dispositivo al IDE de Particle. Por favor, consulte el artículo a continuación para conectar su dispositivo si no está familiarizado con el IDE de Particle.

Conectar un Dispositivo Particle a Ubidots

NO OLVIDE ESTE PASO: mientras trabaja con su IDE de Particle, necesita agregar 2 bibliotecas - 1) UBIDOTS y 2) SHT1X (1.0.1 o más reciente).

Una vez que haya incluido ambas bibliotecas, verá algo como esto...

Ahora es el momento de comenzar a codificar :)

Copie el código a continuación y péguelo en el IDE de Particle. Antes de pegar su código en el IDE de Particle, asegúrese de borrar las inclusiones de bibliotecas anteriores (códigos iniciales) y de que está trabajando con un IDE en blanco.

Una vez que haya copiado el código, deberá asignar el TOKEN único de Ubidots. Si no sabe cómo localizar su TOKEN de Ubidots, consulte este artículo: Cómo obtener su TOKEN de Ubidots

CÓDIGO

Por favor, consulte este enlace para obtener el código si no es visible en su navegador.

// Este ejemplo es para obtener el último valor de la variable de la API de Ubidots// Este ejemplo es para guardar múltiples variables en la API de Ubidots con el método TCP/**************************************** * Incluir Bibliotecas ****************************************/#include "Ubidots.h"#include <SHT1x.h>#include <application.h>/**************************************** * Definir Constantes ****************************************/#ifndef TOKEN#define TOKEN "Put_your_Ubidots"  // Ponga aquí su TOKEN de Ubidots#endif#ifndef DATAPIN#define DATAPIN D0#endif#ifndef CLCKPIN#define CLCKPIN D1#endif#ifndef LED#define LED D7#endifUbidots ubidots(TOKEN);/**************************************** * Funciones Auxiliares ****************************************/SHT1x sht10(DATAPIN, CLCKPIN);/**************************************** * Funciones Principales ****************************************/void setup() {    Serial.begin(115200);    pinMode(LED, OUTPUT);    //ubidots.setDebug(true);  //Descomente esta línea para imprimir mensajes de depuración}void loop() {        float humidity = sht10.readHumidity();    float temperature = sht10.readTemperatureC();        ubidots.add("soil-moisture", humidity);     ubidots.add("temperature", temperature);        ubidots.setMethod(TYPE_TCP);  //Establecer el método TCP para enviar datos    if(ubidots.sendAll()){        // Hacer algo si los valores se enviaron correctamente        Serial.println("Valores enviados por el dispositivo");        digitalWrite(LED, HIGH);    }    delay(5000);    digitalWrite(LED, LOW);}

ver rawSoilMoisture_Temp_Sensor.ino alojado con ❤ por GitHub

Una vez que haya pegado el código y actualizado la línea del TOKEN de Ubidots, debe verificar este código dentro del IDE de Particle. En la esquina superior izquierda de nuestro IDE de Particle verá los íconos a continuación. Haga clic en el ícono de la marca de verificación para verificar cualquier código.

Una vez que el código esté verificado, recibirá un mensaje "¡Código verificado! Gran trabajo" en el IDE de Particle.

A continuación, debe cargar el código en su Particle Electron. Para hacer esto, elija el ícono de flash sobre el ícono de la marca de verificación. (Asegúrese de que su Electron esté conectado al puerto USB de su computadora.)

Seleccione el "FLASH OTA DE TODOS MODOS" para comenzar la carga.

Una vez que el código se haya cargado, recibirá un mensaje "¡Flash exitoso! Su dispositivo está siendo actualizado - Listo" en el IDE de Particle.

¡Ahora su sensor está enviando los datos a la Nube de Ubidots!

LED de estado
El LED se encenderá cada vez que el sensor envíe los datos a Ubidots.

Gestión de los datos en Ubidots

Si su dispositivo está correctamente conectado, verá un nuevo dispositivo creado dentro de la sección de dispositivos de su aplicación Ubidots. El nombre del dispositivo será "particle". Si abre la pestaña de dispositivos, verá dos variables correspondientes a su dispositivo Particle: "soil-moisture" y "temperature", cada una tomando lecturas cada 10-12 segundos.

Si desea cambiar los nombres de su dispositivo y variables a nombres más amigables, consulte este artículo a continuación.

Cómo ajustar el Nombre de su Dispositivo y el Nombre de la Variable

Resultado

La humedad del suelo es una variable clave en el control del intercambio de agua y energía térmica entre las superficies terrestres y nuestra atmósfera. Como resultado, la humedad del suelo juega un papel importante en el desarrollo de patrones climáticos, producción agrícola o belleza del jardín. Con este tutorial de humedad y temperatura del suelo, ahora tiene el control de los entornos de sus plantas y puede responder cuando sus plantas le digan que tienen sed o frío.

Ahora es el momento de crear un panel de control para controlar y gestionar su propio sensor de humedad y temperatura del suelo. Para aprender más sobre los widgets y eventos de Ubidots para optimizar su aplicación, consulte estos tutoriales en video.

Este tutorial fue publicado originalmente en el Blog de Ubidots el 12 de mayo de 2017.