用4G物联网+太阳能+SHT20温湿度传感器改造堆肥箱

最近，一个朋友想要将他的堆肥箱给再次升级改造一下。堆肥箱，其实就是一个巨大的箱体，用于生产肥料用的，肥料可以给家里植物、蔬菜、盆栽提供营养，这里头的学问还挺多的。如何生产出好的肥料呢？取决于堆肥箱的温度和湿度，以及其他的一些因素。所以他想将堆肥箱给改造一下，想通过物联网平台监测堆肥箱内的温湿度情况，方便他知道何时应该翻动肥料了。于是决定帮他一起改装堆肥箱。

装置一览图：

这是装置介绍和功能演示的视频：

制作思路：

1. 物联网平台还是选择阿里云平台，之前用过，稍微熟悉一些；

2. 由于堆肥箱一般是放在露天环境，要接受风吹日晒，所以需要把电子部分进行防水处理，这里采取的是防水接头加防水盒；

3. 想要装置在成都这边长期地工作，不再人为地额外供电，就需要太阳能板加适合容量的电池。最后测得，需要大约40*40cm左右的柔性太阳能板和一节18650电池就够了，充满一次电，可以工作25-30天（需要让装置在不工作的时候进低功耗模式）；

4. 温湿度传感器方面，由于要插在肥料里，所以选用的是两组DFROBOT生产的带防水功能的SHT20温湿度传感器（对肥料进行上下两层，分层监测）；

5. 4G模块选用的是合宙的air724全网通模块，可以插电话卡，也可以插4G的物联网卡，全网通是考虑到在一些偏远郊区，可以有多种运营商可以切换，实现一个较全面的信号覆盖；

6. LCD1602可以实时地显示温湿度数据，并给出一些装置内的一些信息，比如低电量提醒；

7. 控制器方面选择的是ESP32-E；

8. 太阳能管理模块选择的是5V1A的模块，体积合适；

9. 额外还有电池电量监测模块（监测电池电量），防反接二极管（防止电池反向接入引起损坏），MOS管模块和继电器模块是用于给高耗电量的模块进行断电的，蜂鸣器模块是提供电池低电量报警的；

10. 各模块主要是通过焊接连接，个别引脚使用杜邦线插接（ESP32-E重新烧录程序时，需要个别引脚悬空）

材料清单：

1. SHT20防水型温湿度传感器 x2

2. ESP32-E控制器 x1

3. 太阳能管理模块 x1

4. LCD1602绿底 x1

5. 18650电池 x1

6. MOS管模块 x2

7. 继电器模块 x1

8. 蜂鸣器模块 x1

9. 电量计模块 x1

10. 按钮模块 x1

11. 柔性太阳能板 x3

12. 18650单节电池盒 x1

13. 电源防反接二极管 x1

14. 合宙air724模组 x1

15. 防水盒200x120x75带耳 x1（额外购买防水接头和胶垫）

16. 4G物联网卡（或电话卡） x1

连线图：

开始制作：

1.先将各部分按照连线图进行连接好，将两组SHT20的“SDA”“SCL”、按钮模块的pin15、电量计模块的pin36号通过杜邦线，插在ESP32-E上，其他部分使用焊接连接，固定方面使用的是热熔胶；

2.在阿里云平台的物联网项目内，创建你自己的“产品”及“设备”，参考我之前写过的这篇；

3.将文末的程序打开后，将程序开头的关于阿里云的设备的宏定义那几项修改成你自己的信息，然后烧录到ESP32-E上（先拔下上边提到的几个杜邦线，烧录完成后，再插回去）；

4.这里涉及到一个新的小功能，就是低电量的时候，装置会发信息到钉钉上。可以参考论坛里这个老铁的帖子《钉钉智能双色大炮》，建立钉钉机器人，目前需要通过电脑端的钉钉进行建立，需要建立一个项目群，然后在项目群里新建一个机器人助手，然后把机器人助手的webhook复制到阿里云平台上这里

依次点击右上方的小图标，“保存”“部署”“发布”，就可以了；

如果电量低，你可以在钉钉群里看到这样一则消息

正常工作时，是每3个小时或者当按钮被按下后，就触发一次温湿度上报，在阿里云的页面可以看到这样的信息

以上就是整个堆肥箱装置的改造过程

sht20_sleep_lcd1602_4G.rar

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