DIY一个4G无线农业大棚环境监测器

DIY一个4G无线农业大棚环境监测器

一、实现功能简介

选一款支持 Lua 低代码的 FlexLua DTU01 采集器 实现对农业大棚中的：温湿度、二氧化碳、光照、土壤环境 (水分/温度/电导率/PH值/盐度/TDS) 等重要传感数据的采集，并将采集到的数据通过 4G 无线传输的方式，以 Json 数据格式通过 Mqtt 上报给云服务器。整个功能的实现我参考的是 FlexLua 官网上的 Z000A 文档，上面有详细的实现细节以及源代码。

采集器每隔 10 分钟上报一批传感器数据给云服务器，数据形式如下：

--温湿度

{"Dev":"SENSOR_TH","Data":{"Humi":79.7,"Temp":26.8},"Err":null}

--二氧化碳

{"Dev":"SENSOR_CO2","Data":{"CO2":1200},"Err":null}

--光照

{"Dev":"SENSOR_LUX","Data":{"Lux":1200},"Err":null}

--土壤环境 (水分/温度/电导率/PH值/盐度/TDS)

{"Dev":"SENSOR_SOIL","Data":{"Water":72.1, "Temp":26.5, "Elec":1000:, "PH":5.6, "Salt":0.51, "TDS":0.51},"Err":null}

"Dev" ：可用来标识这台 DTU01 采集器采集的是什么传感器

"Data" ：中包含的是传感器结果数值

"Err"：中包含的是故障信息，如果 "Data" = null，则 "Err" 中将包含错误信息，否则平时都是 nul

二、硬件

（1）硬件配置

由于 DTU01 的硬件接口是可配置的，所以需要确认一下您手上的 DTU01 采集器是否满足要求，如果确认已满足就无需再做任何操作，否则请完成下面的硬件配置：

请参考《DTU01硬件使用指导书》将 DTU01 电路板上的 ‘A’ 和 ‘B’ 引脚需配置成 485 接口的 ‘A’ 和 ‘B’，即 S3 选择

请参考《DTU01硬件使用指导书》将 DTU01 配置成 4G Cat1 通信

（2）供电和低功耗

关于 DTU01 和传感器的供电，请进一步参考《DTU01直流供电和电池低功耗供电说明》

如果需要整个系统（ DTU01 + 传感器 ）都由 12v 电池长期低功耗供电，请进一步参考《DTU01直流供电和电池低功耗供电说明》

《DTU01硬件使用指导书》和《DTU01直流供电和电池低功耗供电说明》可在 {FlexLua开源网盘}->{Hardware}->{DTU01万能采集器}->{DTU01硬件使用指导书} 文件夹中找到

三、软件

（1）软件的实现

DTU01 软件源代码主体框架的实现参考了 RS4854GMQTT 源码，该源码位于{FlexLua开源网盘} -> {Software} -> {DTU01万能采集器}-> {RS485} -> {4G主动发送} -> {MQTT} 文件夹中的 main.lua 文件，新增改动点如下：

新增了几个 ModbusToJson_XX() 函数

在 While 大循环中增加了对这几个 ModbusToJson_XX() 函数的调用

DTU01 软件源代码中涉及的传感器资料和传感器的采集代码，来自如下文章：

温湿度：S001A（RS485 Modbus 类型温湿度传感器采集）

二氧化碳：S002A（RS485 Modbus 类型二氧化碳传感器采集）

光照：S011A（RS485 Modbus 类型光照传感器采集）

土壤环境：S015A（RS485 Modbus 类型土壤环境传感器采集）

DTU01 软件源代码中假定已将温湿度、二氧化碳、光照、土壤环境这几个传感器的 Modbus 从机地址已分别设置为：0x01，0x02，0x03，0x04

（2）软件的使用

只需修改 DTU01 软件源代码中的配置信息，并将源代码烧录至设备中即可实现大部分场景的需求，烧录方法可参考《DTU01硬件使用指导书》。

本项目的软件源代码文件位于 {FlexLua开源网盘} -> {Application} -> {Z000A} -> {DTU01} 文件夹中