Báscula para colmenas con WiFi basada en el microcontrolador Particle Argon
La báscula para colmenas DIY con Wi-Fi determina el peso de la colonia de abejas cada hora y transmite el valor al servidor de datos de cloud4Bees a través de la red Wi-Fi. El servidor de datos almacena los datos en una base de datos y ofrece varias opciones para mostrarlos.
Materialliste
Descripción del proyecto
Una báscula de colmena en línea es una herramienta ideal para cualquier apicultor. Esto significa que siempre está informado sobre el flujo de néctar en el colmenar y puede evitar tener que realizar ciertos controles en la colonia de abejas. Conoce las reservas de alimentos de la colonia de abejas sin molestar a las abejas innecesariamente. En invierno, incluso es posible extraer conclusiones sobre la actividad reproductiva de forma indirecta a través de las necesidades alimentarias.
¿Por qué debería construir yo mismo una báscula de colmena?
La forma más fácil, por supuesto, es comprar una báscula de mano ya preparada. Sin embargo, esto también tiene sus desventajas. El precio relativamente alto por sí solo puede disuadir a muchos apicultores de comprar una báscula para colmena muy útil. Al aportar tu propio trabajo podrás ahorrar al menos un tercio de los costes. Es posible construir una báscula de barra de alta calidad por un precio de entre 250 y 350 €. La cantidad de trabajo involucrado es muy manejable.
Para mí, personalmente, la sensación de logro y alegría que surge al aprender algo nuevo y construirlo yo mismo es mucho más importante que el dinero que ahorro. Sólo entonces podré adaptar la escala de caña a mis necesidades y realizar mejoras. Esto significa que puedo adaptar fácilmente la báscula de varilla a los avances tecnológicos, por ejemplo, y no tengo que comprar una báscula nueva inmediatamente si mis necesidades cambian. También es muy fácil convertir una báscula WLAN en una báscula GSM. Todo lo que tengo que hacer es reemplazar un componente y modificar ligeramente el código del programa.
A continuación explicaré la construcción y programación de una báscula de palo en unos sencillos pasos.
Estructura y hardware
Para determinar el peso de una colonia de abejas y transmitir los valores a través de la red WLAN, se necesitan esencialmente tres componentes (módulo de pesaje, amplificador de medición HX711 y placa de microcontrolador Particle Argon). Los demás componentes son necesarios para la alimentación. Para poder utilizar la báscula de colmena en exteriores, se requiere una carcasa impermeable.
Módulo de pesaje
El módulo de pesaje consta de un marco de aluminio y una célula de carga. La celda de carga es un bloque de aluminio con un medidor de tensión (DMS). La celda de carga requiere un voltaje de suministro y entrega un voltaje de señal que cambia proporcionalmente con la carga en la celda de carga.
Amplificador de medición X711
El módulo HX711 es un amplificador de medición con un convertidor A/D integrado. Esto permite que el voltaje de la señal de la celda de carga se amplifique y pase directamente a la placa del microcontrolador.
Placa de microcontrolador WLAN de argón de partículas
Particle Argon es una placa de microcontrolador con un módulo WiFi y un controlador de carga integrado. Esto permite cargar la batería LiPo utilizando un panel solar de 5 V.
Fuente de alimentación
Para la alimentación necesitas una batería Lipo de 3,7 V (por ejemplo, 2000 mAh), un cable USB y un panel solar de 5 V/10 W. El suministro de energía se puede interrumpir mediante el interruptor de encendido y apagado.
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Placa de conexión
La placa de conexión permite conectar todos los componentes correctamente sin necesidad de cables ni soldaduras adicionales. Los componentes se conectan entre sí de forma sencilla mediante conexiones enchufables. Además, es posible conectar dos sensores de temperatura y humedad a través de una conexión de enchufe.
Carcasa impermeable
Para poder utilizar la báscula WiFi casera de forma segura en exteriores, es necesaria una carcasa resistente al agua. Esto garantiza que todos los componentes electrónicos estén protegidos de forma segura.
Instalación y programación
Para que la báscula de colmena con WiFi envíe los valores medidos al servidor de datos de cloud4Bees, se deben realizar tres pasos más:
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Conexión de Particle Argon con Particle Cloud
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Transfiere el programa a la Particle Argon
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Conecte y calibre la báscula de colmena con el servidor de datos cloud4Bees
1.) Conecte la Particle Argon a la Particle Cloud
La página de configuración de Particle lo guía paso a paso a través de la configuración. Ir a la página: https://setup.particle.io/
Primero debes crear una cuenta o iniciar sesión si ya tienes una.
Luego puede seleccionar su dispositivo (Argon) en la página de configuración. Se indica brevemente qué piezas necesitas (argón, cable USB y antena). En la página siguiente podrás recibir el enlace de la aplicación Particle en tu teléfono inteligente.
Ahora puedes instalar y abrir la aplicación en tu teléfono inteligente. Ahora puede iniciar sesión en la aplicación y completar la configuración.
Si todo funcionó, el Argón aparecerá en tu cuenta. Para ello, abra su cuenta en un navegador: https://console.particle.io/devices
2.) Transfiera el programa a Particle Argon
Hay dos formas de programar la partícula Argon. O instalas Particle Workbench o programas Particle Argon a través del IDE web.
Para comenzar rápidamente, recomendaría el Web IDE.
Puede cargar fácilmente el programa para la escala del dispositivo WiFi en su IDE web utilizando el siguiente enlace: https://go.particle.io/shared_apps/61a0aad8de87cd0008e4d399
Haga clic en «COPY THIS APP» para copiar el programa en su IDE web.
Ahora todo lo que tienes que hacer es seleccionar tu dispositivo (Argon) y tan pronto como esté conectado a la Nube de Partículas (el LED pulsa en cian) puedes "instalar" el programa en el Argon. El botón “Flash” se encuentra en la parte superior izquierda del IDE web.
La primera vez que lo flasheas, puede tardar bastante tiempo, ya que el sistema operativo del dispositivo también se actualiza a la versión 2.2.0 según el firmware. Después de flashear exitosamente el código del programa, el Argon se reiniciará. El LED inicialmente comienza a parpadear en verde y el Argon está intentando conectarse a la red Wi-Fi. Luego, el LED parpadeará brevemente en verde rápidamente (Argon está conectado a la red Wi-Fi) y luego parpadeará en cian (Argon está conectado a la Particle Cloud). Veremos qué sucede a continuación en el programa una vez que hayamos conectado el Particle Argon a la computadora a través de la interfaz serial e iniciado un cliente serial. Más sobre esto en el siguiente paso.
3.) Conecte la báscula de colmena al servidor de datos de cloud4Bees y calibrarla
Ahora se debe crear un canal en el servidor de datos de cloud4Bees para la escala de Hive. Crea una cuenta e inicia sesión. Haz clic en “Nuevo canal” y crea un nuevo canal. Aquí puede introducir un nombre para el canal de datos y una descripción. Marcando la casilla «¿Hacer público?» También puedes hacer que el canal de datos sea visible para otros.
En el campo “Field 1” escribe el peso en kg. En el field “Field 2” puedes escribir el voltaje en V si estás interesado en el nivel de carga de la batería.
Ahora puedes seleccionar la pestaña “Claves API”. En el siguiente paso se requiere la “Escribir clave API” para configurar la báscula de stock.
Para configurar la escala del stick necesitamos la opción de entrada serial. Para ello utilizamos el programa “Putty”. Putty es un cliente SSH y telnet gratuito desarrollado por Simon Tatham.
https://www.chiark.greenend.org.uk/~sgtatham/putty/latest.html
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Descargar putty.exe
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Haga clic en putty.exe para iniciar Putty
Ahora necesitamos averiguar qué puerto utiliza Particle Argon para comunicarse con la computadora. Para ello conectamos el Particle Argon al ordenador con un cable USB y abrimos el administrador de dispositivos en Windows. Aquí vemos que es el puerto COM14. Tenemos que ajustar esto correspondientemente en Putty en “Línea de serie”.
Antes de empezar a configurar la báscula, reservamos un peso que conocemos (por ejemplo, un balde de agua, un plato de pesas, etc.).
Iniciar configuración:
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Presione el botón de reinicio en el Particle Argon para reiniciar el programa.
(Espere hasta que el Argón se conecte al PC → señal acústica) -
Iniciar conexión serial (haga clic en el botón Abrir de Putty)
Las siguientes entradas ahora deben realizarse a través de la entrada serial de Putty:
(El cuadro de diálogo de configuración se inicia tan pronto como el Argon se conecta a la nube de partículas: el LED integrado pulsa en cian)
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¿Quieres realizar la configuración de la báscula de varilla? y/n
→ y -
Ingrese la clave API de su canal de datos: XXXXXXXXXXXX
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Ahora coloque un peso conocido en la báscula (por ejemplo, 10 kg),
e introdúzcalo a través de la entrada serial (por ejemplo, 10)
→ 10
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¿Quieres guardar el factor de escala y el desplazamiento en la EEPROM? y/n
→ y
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Has completado exitosamente la configuración de la báscula. El programa ahora continuará ejecutándose. Ahora todos los valores medidos se determinan y escriben en el canal de datos especificado. Luego, la báscula pasa al modo de suspensión durante una hora para ahorrar energía.
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Si durante la configuración de la báscula se realizó una entrada incorrecta (por ejemplo, un error tipográfico al ingresar la clave API), esto se puede hacer nuevamente. Simplemente presione el botón de reinicio y abra la entrada serial de Putty y siga el diálogo de entrada.
