基于ESP32的物聯(lián)網(wǎng)傳感器和超聲波距離傳感器，Watmonitor可進行實時水位監(jiān)測

時間：2025-03-07 21:32:19

關鍵字： Watmonitor ESP32 物聯(lián)網(wǎng)傳感器超聲波距離傳感器

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[導讀]Watmonitor是一個多功能的、自托管的web應用程序，專為實時水位監(jiān)測而設計。使用基于ESP32的物聯(lián)網(wǎng)傳感器和超聲波距離傳感器，它可以跟蹤各種環(huán)境中的水位，如水井，水箱，湖泊等。

Watmonitor是一個使用物聯(lián)網(wǎng)傳感器進行實時水位監(jiān)測的自托管應用程序，具有多語言支持和易于訪問的數(shù)據(jù)。

Watmonitor是一個多功能的、自托管的web應用程序，專為實時水位監(jiān)測而設計。使用基于ESP32的物聯(lián)網(wǎng)傳感器和超聲波距離傳感器，它可以跟蹤各種環(huán)境中的水位，如水井，水箱，湖泊等。

Watmonitor使水數(shù)據(jù)的監(jiān)測和分析變得簡單而高效。理想的個人和工業(yè)使用。提供方便地訪問實時和歷史數(shù)據(jù)的水位和水量。非常適合尋求實施水位解決方案的制造商和工程師!

標準來說，它每5分鐘記錄一次測量，因為它對低功率系統(tǒng)也很友好。Web界面是通用的，可以與任何傳感器技術一起使用，包括先進的工業(yè)解決方案?？捎糜谏⒀b物料、糧倉中糧食的高度測量。

傳感器節(jié)點可以以差模式(原理為超聲波，測量井頂?shù)剿坏木嚯x)、實模式(從井底計算或測量距離)發(fā)送數(shù)據(jù)。

Web界面- Watmonitor：

基于程序式PHP， HTML5和Bootstrap裸模板，SQL數(shù)據(jù)庫。提供輕量級的web界面，完全響應智能手機(Android, iOS)，電腦，筆記本電腦，桌子，甚至智能電視。Web界面被分成更多的子頁面，每個子頁面都有自己的功能，可以通過菜單訪問：

?概述-顯示最新的已知數(shù)據(jù)，存儲在SQL數(shù)據(jù)庫與實時更新

?歷史記錄——提供測量的全部歷史記錄，并提供刪除精確測量的選項(需要HTTP認證才能授權用戶進行操作)

?記錄-跟蹤最大和最小值的水位在一天，一周，一個月

?圖-水位可視化期間的時間在折線圖，過去2小時，24小時，7天，30天和365天

?統(tǒng)計—提供在SQL數(shù)據(jù)庫中記錄了多少測量的確切數(shù)字

?程序-根據(jù)webapp運行的域預生成ESP32微控制器的源代碼，包括動態(tài)路由計算到所需的php文件，該文件負責將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫。有WiFi和PHY以太網(wǎng)LAN8720連接的例子

?布線-為支持的微控制器提供接線圖

?選項-有選項設置井參數(shù)，如：直徑，名稱，深度?？梢愿挠脩艚缑娴恼Z言

?QR掃描器-基于HTML5的QR掃描器來獲取最后的數(shù)據(jù)

讓我們更深入地描述每個子頁面：

概述：網(wǎng)頁提供實際水位和水量數(shù)據(jù)，并顯示傳感器節(jié)點狀態(tài)，如果在最近5分鐘內發(fā)送數(shù)據(jù)。還可以看到接收到的數(shù)據(jù)的最后時間戳和新數(shù)據(jù)的預期時間戳。QR碼可以通過QR掃描器掃描，通過掃描獲得這些數(shù)據(jù)。

水位和體積的數(shù)值也有箭頭指示，顯示數(shù)值是否上升/下降或與先前的測量值相等。在輸出的頂部，我們還可以看到水井的名稱，可以由用戶設置

歷史記錄：頁面服務SQL數(shù)據(jù)庫最新測量得到的記錄。在那里，您可以看到記錄的測量的時間戳、它們的唯一標識符(id)以及用戶在通過HTTP認證授權后可以使用哪個按鈕刪除記錄。

記錄：此子頁正在可視化多個量規(guī)圖(使用Raphael的JustGage庫)?？梢钥吹揭惶?、一周或一個月內記錄的最高值和最低值。還有最后的測量值甚至提供了占用百分比。

這些儀表已經(jīng)設置在源代碼調色板從紅色到綠色。動態(tài)地基于范圍內的值，它正在改變顏色。此外，當頁面打開時，這些儀表具有功能(動態(tài)效果)，當bar從0開始，然后移動到水位值。

圖形：基于ApexCharts庫的線形圖。這些圖表可以顯示不同時間范圍內的水位。這些圖形使用戶能夠放大任何圖形部分。該部分可以進行嚴密的分析，甚至在縮放操作過程中動態(tài)設置圖形的范圍(最小最大值)。

也可以使用home鍵將圖形重置到原來的范圍。用戶可以以各種格式導出整個圖形或縮放子圖形，以便在第三方軟件(Excel，谷歌Sheets， Word, Powerpoint， MATLAB)中進一步分析或可視化。導出選項為：.svg(矢量圖形)，.png(像素圖形)和。csv。CSV文件包含時間戳和水位值。

程序：程序子頁面很有趣。它在Arduino Core中動態(tài)創(chuàng)建ESP32的源代碼。該實現(xiàn)還使用了FreeRTOS和Queue進行任務間通信。一個源代碼用于WiFi連接，另一個用于PHY以太網(wǎng)連接(RMII接口)。

這兩種實現(xiàn)都是針對局域網(wǎng)中的DHCP客戶端實現(xiàn)的。生成器能夠添加web服務器域名，也確切的跟蹤到目標PHP文件到源代碼。還有動態(tài)放置令牌，設備需要在每次請求時發(fā)送該令牌以授權自己。

甚至源代碼都是基于您在瀏覽器上使用的協(xié)議生成的，所以是HTTP或HTTPS連接。系統(tǒng)沒有生成連接所需的根CA證書，因此如果您在您的域上使用Watmonitor，則需要從您的一方使用您自己的證書。

順便說一句。在項目的Github上有更多的源代碼。有Arduino， ESP8266和ESP32的示例實現(xiàn)。對于這些WiFi微控制器有ULP， OTA模式，WiFi設置通過WiFiManager等。

對于Arduino，有Wiznet以太網(wǎng)支持(W5100到W5500系列)，但現(xiàn)在它是如此過時的硬件，使用ESP32與PHY以太網(wǎng)代替，更好的穩(wěn)定性，加密支持，動態(tài)重新連接，如果LAN電纜斷開等，一些定制板也有PoE支持。對于ESP32，在其5.2版本下也有ESP-IDF框架實現(xiàn)。