ESP32 (NODE32 LITE) PM2.5+Temperature+Humidity Sensors Node

เนื่องในวัน ESP32 Day (03/02/2019) ผมเองไม่ได้ไปร่วมงานที่จัดกัน เพราะติดงานอื่น และได้ sensors วัด PM2.5 มาพอดี ก็เลยมาทำ Sensers Node เพื่อวัดค่า PM2.5 ในบริเวณที่อยู่อาศัย แล้วส่งขึ้น thingspeak.com และ netpie.io freeboard เพื่อทำ Dashboard สวยๆ งามๆ และเป็นประโยชน์ในการรายงานค่า PM2.5 ที่มีปัญหากันอยู่ในประเทศไทย ตอนนี้ ให้เพื่อนๆ พี่ๆ น้องๆ ได้รับทราบกันครับ …

1. อุปกรณ์ และ stack ที่ใช้มีดังนี้

ESP32 (NODE32 LITE) 275 บาท [https://gravitechthai.com/product_detail.php?d=3318]
SHARP GP2Y1010AU0F (PM2.5 Sensor) 137 บาท [https://shopee.co.th/product/59553004/1361931900]
AM2302 (Temperature+Humidity Sensor) 180 บาท [https://www.myarduino.net/product/725/]
thingspeak.com
netpie.io

รวมราคา อุปกรณ์ ที่ใช้ ประมาณ 600 บาท ครับ 🙂

2. รายละเอียด ของ SHARP GP2Y1010AU0F Sensor

สำหรับรายละเอียด ของแต่ละ PIN ของ SHARP GP2Y1010AU0F เป็นดังนี้ครับ
โดยจะต้องมี C 220 uF และ R 150 ohm ต่อด้วย (ตัวที่ผมซื้อมา พี่จีน ลืมแถมมาให้ +__+)


Sensor ที่ผมได้มา จะแถมสาย เรียงสีมาแบบนี้เลยครับ แต่มีบาง version จะเป็นสีเรียงต่างจากนี้ ไม่ต้องตกใจครับ ..


PIN ต่างๆ มีดังนี้ INPUT จะมี LED PIN (Digital PIN) กับ Vo PIN (Analog PIN)


รายละเอียดการต่อขาต่างๆ ในที่นี้เทียบกับ Arduino ถ้าเป็น ESP32 ก็คล้ายๆ กันครับ

3. PIN ต่างๆ ที่ใช้งานกับ ESP32 (NODE32 LITE)

สำหรับในการต่อใช้งาน กับ ESP32 (NODE32 LITE) ผมจะใช้ PIN ต่างๆ ประมาณนี้
PIN 13 กับขา INPUT ของ AM2302 (Temperature+Humidity Sensor)
PIN 16 กับขา LED ของ SHARP GP2Y1010AU0F (PM2.5 Sensor)
PIN 36 (Analog INPUT) กับขา Vo ของ SHARP GP2Y1010AU0F (PM2.5 Sensor)


การเชื่อมต่อ Node32 Lite + Sharp GP2Y1010AU0F และ AM2302


ในรูป ยังไม่ได้ต่อ AM2302 (Temperature+Humidity Sensor) แต่คิดว่าเพื่อนๆ น่าจะเคยใช้งานกันมาแล้ว

ใน Arduino IDE เราจะต้องทำการเพิ่ม PMSensor Library เข้าไปด้วยนะครับ

4. Source Code

สำหรับ Code ผมเขียนเป็น Deep Sleep Mode ทุกๆ 1 นาที ประมาณนี้ครับ ..
ถามว่าทำไมต้อง Deep Sleep Mode?
คำตอบคือ เพื่อประหยัด battery เวลาใช้งานจริงครับ และอุปกรณ์พวกนี้ ถ้าให้ connect WiFi ตลอดเวลา จะเกิดความร้อนสูงมาก ทำให้ ประสิทธิภาพในการทำงาน ลดลง หรือทำงานผิดพลาดได้ง่าย ครับ ..

/* Connect to SHARP PM2.5 Sensor*/
#include <PMsensor.h>
PMsensor PM;
#include <WiFi.h>
#include "DHT.h"
#define DHTPIN 13   // NodeMCU PIN D1
#define DHTTYPE DHT22   // DHT 22  (AM2302), AM2321
//#define DHTTYPE DHT21   // DHT 21 (AM2301)
DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);

// AP 
const char* ssid     = "SookYenFarm";    // SSID Wifi
const char* password = "********";   // Password Wifi

// HTTP API 
const char* host = "api.thingspeak.com";
const char* api   = "********";  //API Key

int value = 0;
void connect() {
  // We start by connecting to a WiFi network
  Serial.println();
  Serial.println();
  Serial.print("Connecting to ");
  Serial.println(ssid);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("");
  Serial.println("WiFi connected");  
  Serial.println("IP address: ");
  Serial.println(WiFi.localIP());
  Serial.println("DHT22 test!");
  
  dht.begin();

  // LED Stop
  //digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);
  //delay(10);
  //delay(60000);
  ++value;
  float h = dht.readHumidity();
  float t = dht.readTemperature();
  float f = dht.readTemperature(true);
  if (isnan(h) || isnan(t) || isnan(f)) {
    Serial.println("Failed to read from DHT sensor!");
    return;
  }
  float hif = dht.computeHeatIndex(f, h);
  float hic = dht.computeHeatIndex(t, h, false);
  Serial.print("Humidity: ");
  Serial.print(h);
  Serial.print(" %\t");
  Serial.print("Temperature: ");
  Serial.print(t);
  Serial.print(" *C ");
  Serial.print(f);
  Serial.print(" *F\t");
  Serial.print("Heat index: ");
  Serial.print(hic);
  Serial.print(" *C ");
  Serial.print(hif);
  Serial.println(" *F");
  Serial.print("connecting to ");
  Serial.println(host);

  float pm = 0;
  int err = PMsensorErrSuccess;
  
  if ((err = PM.read(&pm, true, 0.1)) != PMsensorErrSuccess) {
    Serial.print("data Error = ");
    Serial.println(err);
    return;
  }
  Serial.print("PM2.5: ");
  Serial.print(pm);
  Serial.println(" ppm");

  // Use WiFiClient class to create TCP connections
  WiFiClient client;
  const int httpPort = 80;
  if (!client.connect(host, httpPort)) {
    Serial.println("connection failed");
    return;
  }

  // We now create a URI for the request
  String url = "/update?api_key=";
  url += api;
  url += "&field1=";
  url += t;
  url += "&field2=";  
  url += h;
  url += "&field3=";  
  url += pm;
  // https://api.thingspeak.com/update?api_key=xxxxxxxxxx&field1=t&field2=h&field3=pm
  Serial.print("Requesting URL: ");
  Serial.println(url);
  // This will send the request to the server
  client.print(String("GET ") + url + " HTTP/1.1\r\n" +
               "Host: " + host + "\r\n" + 
               "Connection: close\r\n\r\n");
   //Wait up to 10 seconds for server to respond then read response
   int i=0;
   while((!client.available()) && (i<1000)){
     // LED Blink
     digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);
     delay(10);
     //Serial.println(i);
     i++;
   }
   while(client.available()){
     String line = client.readStringUntil('\r');
     Serial.print(line);
   }
   Serial.println();
   Serial.println("closing connection");
}
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Serial.setTimeout(2000);
  delay(1000);
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);
  /////(infrared LED pin, sensor pin)  /////
  PM.init(16, 36);

  // Wait for serial to initialize.
  while (!Serial) { }

  Serial.println("Device Started");
  Serial.println("-------------------------------------");
  Serial.println("Running Deep Sleep Firmware!");
  Serial.println("-------------------------------------");

  connect();

  Serial.println("Sleeping 60 seconds ..");
  // Deep Sleep 60 seconds
  ESP.deepSleep(58e6); // 60e6 is 60 microsecondsESP.
  //ESP.deepSleep(298e6); // 5*60 microsecondsESP.
}

void loop() {
}

Source Code ใน GitHub ตามนี้เลยครับ ESP32 PM2.5 sensor

5. Data ที่ Feed ขึ้น ThingSpeak

https://thingspeak.com/channels/91414

6. Dashboard ที่ feed จาก ThingSpeak ขึ้น netpie.io Freeboard

Next Step …

– ทำ Shield สำเร็จรูป SHARP GP2Y1010AU0F + AM2302 สำหรับ ESP32 (NODE32 LITE)
– ทำ Box กันน้ำ เพื่อให้สามารถนำไปติดตั้งตามจุดต่างๆ ได้สะดวกขึ้น
– ใช้แผง Solar Cells มาใช้งานกับ Battery 18650
– รายงาน รายละเอียด ผ่าน LINE Bot
– สั่งปั้มพ่นหมอกทำงาน เมื่อค่า PM2.5 เกินกำหนด 🙂

Reference Links
https://blog.netpie.io/archives/3028
https://www.instructables.com/id/How-to-Interface-With-Optical-Dust-Sensor/

ปล. สำหรับใครที่สนใจอยากทำบ้าง หรือสงสัยตรงไหน สามารถ post ถามได้ที่ blog นี้ได้เลยครับ 🙂

Facebook Comments

One thought on “ESP32 (NODE32 LITE) PM2.5+Temperature+Humidity Sensors Node

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *