Išmanusis sodas - spustelėkite ir augkite: 9 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

O kas, jei galėtumėte auginti savo augalus, gėles, vaisius ar daržoves naudodami išmaniojo telefono programą, kuri užtikrina, kad jūsų augalai gautų optimalią vandens, drėgmės, šviesos ir temperatūros konfigūraciją, ir leidžia bet kada bet kur stebėti, kaip auginti augalus.

„Smart Garden“- „Click and Grow“pasirūpins jūsų augalais net ir atostogaujant, mylių atstumu nuo namų, užtikrindami, kad juose visada būtų pakankamai vandens, šviesos ir tinkamos temperatūros.

Naudodama pažangius jutiklius, kurie stebi drėgmę, šviesą ir temperatūrą, mūsų išmanioji programa tiksliai žino, kada reikia laistyti sodą ir koks yra optimalus vandens kiekis. Visa svarbi informacija apie jūsų sodą yra nuolat stebima ir visada rodoma jūsų išmaniojo telefono ekrane.

Priklausomai nuo sode vyraujančių sąlygų, galėsite pasirinkti, ar išmanioji programa automatiškai laistys sodą, arba galite rankiniu būdu laistyti sodą, kai tik nuspręsite, ir pasirinktu vandens kiekiu, paspausdami išmaniojo telefono mygtuką.

Mūsų išmanusis sodas tinka jūsų vietinėms sąlygoms ir sumažina vandens suvartojimą bei sąskaitas už vandenį iki 60%, laistydamas augalus tinkamu laiku ir sąlygomis.

Eikite į ateitį naudodami mūsų išmanųjį sodą ir pradėkite lengvai, greitai ir ne mažiau svarbu puoselėti savo sodą neišleisdami daug pinigų.

1 žingsnis: dalys

Šiam projektui jums reikės:

Elektroniniai prietaisai ir plokštės:

1) „NodeMCU“;

2) 2 (ar daugiau) kanalų analoginis multiplekseris;

3) tranzistorius;

4) vandens siurblys (mes naudojome 12V Blige siurblį 350GPH);

5) Maitinimo šaltinis

Jutikliai:

6) šviesos jutiklis (nuo šviesos priklausantis rezistorius);

7) MPU-6050 jutiklis (arba bet kuris temperatūros jutiklis);

8) Talpingas dirvožemio drėgmės jutiklis;

Fizinis

9) 3/4 colio vandens vamzdis;

10) Rezistoriai;

11) Laidai ir plėtiniai;

12) Išmanusis telefonas

13) „Blynk“programa

2 žingsnis: laidai - plokštė ir jutikliai

Žemiau rasite išsamias instrukcijas, kaip prijungti skirtingus komponentus, ir peržiūrėkite aukščiau pateiktą prijungimo schemą.

Lenta ir „MultiPlexer“

Padėkite „NodeMCU“ir multiplekserį ant duonos lentos, kaip parodyta diagramoje.

Naudokite du trumpiklius, kad prijungtumėte „NodeMCU“5V ir GND prie „breadBoard“stulpelio „+“ir „-“, ir prijunkite multiplekserį prie „NodeMCU“, kaip parodyta aukščiau.

Jutiklių prijungimas

1) Šviesos jutiklis (nuo šviesos priklausantis rezistorius) - jums reikės trijų trumpiklių ir 100K rezistoriaus.

Naudokite 3 trumpiklius, kad prijungtumėte jutiklį prie 5 V, GND ir „MultiPlexer“Y2, kaip parodyta aukščiau.

2) MPU -6050 jutiklis - jums reikės keturių trumpiklių, kad prijungtumėte jutiklį prie „NodeMCU“5V, GND ir D3, D4, kaip parodyta aukščiau.

3) Talpingas dirvožemio drėgmės jutiklis (CSMS) - Prijunkite CSMS su 3 trumpikliais prie multipleksoriaus 5V, GND ir Y0, kaip parodyta aukščiau.

Dabar prijunkite USB kabelį prie „NodeMCU“ir tęskite kitą veiksmą.

3 žingsnis: laidai - tranzistorius ir siurblys

Žemiau rasite išsamias instrukcijas, kaip prijungti „Rely“ir vandens siurblį, ir peržiūrėkite aukščiau paskelbtas laidų nuotraukas.

Tranzistorius

Norėdami prijungti tranzistorių, naudokite 3 džemperius:

1. Vidurinė kojelė prie vandens siurblio „-“;

2. Kairė koja prie „-“12 V maitinimo šaltinio;

3. Dešinė koja iki MCU D0;

Vandens siurblys

Prijunkite 12 V maitinimo šaltinio „+“prie vandens siurblio „+“.

4 žingsnis: Sistemos prijungimas

Mes rekomenduojame įdėti „breadBoard“kartu su visais kitais komponentais, išskyrus siurblį, į gražią dėžę.

Turėtų būti vandens kibiro viduje.

Paimkite ilgą 3/4 colio vamzdį; Užblokuokite vieną vamzdžio galą, o kitą - pritvirtinkite prie vandens siurblio; padaro keletą skylių išilgai vamzdžio ir išskleidžia jį šalia augalų;

įdėkite dirvožemio jutiklį į dirvą. Atminkite, kad įspėjamoji jutiklio linija turi būti už dirvos ribų.

Galite pažvelgti į paveikslėlį aukščiau, kad pamatytumėte, kaip įdėjome sistemą.

5 žingsnis: Kodas

Atidarykite pridėtą.ino failą naudodami arduino redaktorių.

Prieš įkeldami jį į „NodeMCU“, atkreipkite dėmesį į šiuos parametrus, kuriuos galbūt norėsite pakeisti:

1) const int AirValue = 900; Šią vertę turite patikrinti naudodami dirvožemio drėgmės jutiklį.

Išimkite jutiklį iš dirvožemio ir patikrinkite gautą vertę. Galite pakeisti kodo vertę atitinkamai.

2) const int WaterValue = 380; Šią vertę turite išbandyti naudodami jutiklį.

Išimkite jutiklį iš dirvožemio ir įdėkite į stiklinę vandens. Patikrinkite gautą vertę - atitinkamai galite pakeisti kodo vertę.

Atlikę aukščiau nurodytus veiksmus, tiesiog įkelkite kodą į „NodeMCU“.

6 žingsnis: IFTTT programėlės

Jei sistema nuspręs sodą laistyti automatiškai, ji atsiųs jums el. Laišką, kad žinotumėte, jog jūsų sodas buvo drėkinamas, nes dirva buvo labai sausa.

Rekomenduojame sukonfigūruoti sistemą taip, kad ji būtų laistoma tik naktį arba esant žemam saulės lygiui.

tokiu būdu kiekvieną mėnesį sutaupysite daug vandens !!

„Blynk“programoje mes naudojome vieną „webhook“valdiklį. „Webhook“valdiklis buvo naudojamas IFTTT įvykiui suaktyvinti. IFTTT programėlės Data/laikas -> „webhooks“, virtualus „Blynk“kaištis pakeitė jo vertę. Tai suaktyvina funkciją, kuri siunčia jums laišką, kai dirva labai sausa ir buvo paleistas automatinis drėkinimas.

7 žingsnis: „Smart Garden“- „BLYNK“programa

Mūsų BLYNK programoje yra šios funkcijos:

1) LCD - LCD suteiks jums svarbios informacijos apie sistemą. Tai praneš jums, kai sistema valdo vandens siurblį ir laisto augalus.

2) Dirvožemio drėgmės skalė - pateikiama informacija apie dirvožemio drėgmę.

Skalė rodo drėgmę procentais taip, kad nulis procentų reiškia vidutinį oro drėgmės lygį, o 100 procentų - vandens drėgmę.

Mes taip pat pridėjome žodinį drėgmės lygio aprašymą, kurį sudaro penkios parinktys:

A. Labai drėgnas - kai dirva plukdoma vandeniu.

B. Šlapias - tarp įprasto ir užtvindyto. Tikimasi, kad tokia situacija atsiras dar kurį laiką po to, kai drėkiname žemę.

C. Idealu - kai dirvožemyje yra idealus vandens kiekis augalams.

D. Sausas - kai dirva pradeda džiūti. Tačiau daugumoje augalų dar nereikia laistyti.

E. Labai sausa - tokiu atveju kuo greičiau laistykite dirvą (atkreipkite dėmesį, kad jei įjungtas automatinio drėkinimo režimas, sistema automatiškai drėkins sodą, kai dirva labai sausa).

* Žinoma, idealus dirvožemio drėgmės lygis priklauso nuo jūsų sode auginamų augalų.

* Vandens drėgnumo ir oro drėgmės lygį galite pakeisti, kaip paaiškinta aukščiau.

3) Saulės skalė - pateikiama informacija apie šviesos lygį, kurį veikia augalai. Idealus apšvietimo lygis priklauso nuo to, kokio tipo augalai yra jūsų sode.

4) Temperatūra - pateikiama temperatūra jūsų augalų apylinkėse.

5) Automatinis drėkinimas - kai šis mygtukas įjungtas, sistema automatiškai laistys augalus, kai dirvožemio drėgmė taps „labai sausa“.

6) Kiekis - paspausdami „+“arba „ -“galite pasirinkti vandens kiekį (litrais) augalų laistymui.

8 žingsnis: Sistemos veikimo modeliavimas

Pamatykite tiesiogiai veikiančią sistemą pridėtame vaizdo įraše !!:)

Atminkite, kad įjungus automatinį drėkinimą, sistema automatiškai drėkins jūsų sodą, kai tik dirva bus „labai sausa“. Sistema gali būti sukonfigūruota laistyti tik tada, kai saulė nėra per stipri (pavyzdžiui, tik vėlai naktį), todėl vanduo nebus švaistomas !!!

Jei sistema nuspręs automatiškai laistyti sodą, ji praneš apie tai programos LCD ekrane (jei ji atidaryta atidaryta išmaniajame telefone), taip pat atsiųs el. Laišką!

9 žingsnis: patobulinimai ir ateities planai

Pagrindinis iššūkis

Pagrindinis mūsų uždavinys buvo išsiaiškinti, kuriuos jutiklius turėtume naudoti, kur juos išdėstyti ir kokias galutines vertes turėtume naudoti, kad gautume geriausius rezultatus.

Kadangi turėjome parodyti daug informacijos (dirvožemio drėgmė, temperatūra, šviesos lygis, dirvožemio būklė ir kt.), Praleidome daug laiko, kad mūsų programa būtų kuo aiškesnė ir patogesnė.

Pradžioje mes dirbome su „Rely“, kuris labai apsunkino mūsų gyvenimą, išbandėme keletą priemonių ir išsiaiškinome, kad „NodeMCU“ir „tug“kartais nėra labai stabilūs, nes „NodeMCU“išėjimų skaitmeninių kaiščių HIGH vertė yra tik 3 voltų, kai relė veikia su 5 V įtampa, taigi, kai norėjome įjungti siurblį ir nustatyti D1 išėjimą į AUKŠTĄ, jungiklis neveikė, nes tikėjosi, kad 5 V pakeis savo būseną.

Kai tik pakeisime relę tranzistoriumi, galėtume lengvai valdyti siurblį.

Sistemos apribojimai

Mūsų sodas yra mažas, nebuvo įmanoma turėti daug jutiklių, kad gautume informaciją iš kelių skirtingų mūsų sodo sričių. Turėdami daugiau jutiklių ir didesnį sodą, galėtume daugiau sužinoti apie kiekvienoje sodo zonoje vyraujančias sąlygas ir kiekvienai sodo sričiai panaudoti konkrečias savybes, kad būtų sudarytos geriausios sąlygos ir gydymas, atitinkantis konkrečius poreikius, ir taip pat ją pakoreguoti. automatiniam drėkinimui.

Ateities vizija

Mūsų ateities mintys daugiausia kyla dėl sistemos apribojimų. Tikslas yra įdiegti tą pačią išmaniąją sodo sistemą- tik didelę didesniais mastais.

Manome, kad tokia sistema gali būti pritaikyta bet kokio tipo platformoms, pradedant privačiais sodais, taip pat viešaisiais sodais ir baigiant žemės ūkio pramone, pavyzdžiui, dideliais šiltnamiais ir žemės ūkio laukais.

Kiekvienai sistemai (priklausomai nuo jos dydžio) naudosime daugiau jutiklių. Pavyzdžiui:

1. Daugybė dirvožemio drėgmės jutiklių: Turėdami daug jutiklių, galime žinoti bet kurios konkrečios žemės/dirvožemio drėgmės lygį.

2. Didelis šviesos jutiklių skaičius: panašiai, kaip ir aukščiau, net ir čia mes galime gauti daugiau nei konkrečiai skirtingose sodo vietose.

Pridėję šiuos jutiklius, galime suderinti konkretų bet kokio tipo sodo augalų apdorojimą.

Kadangi skirtingų rūšių augalams reikia skirtingo apdorojimo, kiekvieną sodo plotą galime pritaikyti kito tipo augalams, o su daugybe jutiklių mes tiksliai pritaikome konkretų augalą. Tokiu būdu mes galime auginti įvairius augalus mažesniame reljefe.

Kitas svarbus daugelio jutiklių pranašumas yra galimybė nustatyti drėgmės lygį dirvožemyje ir temperatūrą, užrakinti, kad žinotumėte, kada reikia laistyti bet kurią Žemės dalį, ir mes galime kontroliuoti drėkinimą taip, kad maksimalus vandens taupymas. Mes turime laistyti visą sodą tik tuo atveju, jei nedidelė jo dalis yra sausa, mes galime pakeisti tik šią teritoriją.

3. Sistemos prijungimas prie pagrindinio vandens maišytuvo - tokiu būdu mums nereikia pilti vandens į indą. Didelis tokio ryšio pranašumas yra maksimali drėkinimo kontrolė ir vandens kiekis, kurį gauna kiekvienas dirvožemio regionas, nesijaudindami dėl vandens išsiliejimo rezervuare.

4. Speciali sistemos programa - naujos su sistema suderinamos programos rašymas. Su visa meile אם „Blynk“programa negalime jos naudoti kaip pagrindinės sistemos programos. Norėtume į sistemą parašyti unikalią programą, atitinkančią valdiklį ir jutiklius, su kuriais norime dirbti, kad vartotojui būtų suteikta puiki patirtis.

Tokios programos rašymas suteiks mums galimybę pridėti daugiau funkcijų, kurias galime rasti „Blynk“. Pavyzdžiui, sukurkite kliento vartotojo profilį, surinkite informaciją apie kiekvieną klientą ir patarkite jam apie geriausias ir efektyviausias jo poreikius atitinkančias savybes.

Mes norėtume sukurti algoritmą, kuris išmoktų visą informaciją, kurią gauname iš įvairių jutiklių, ir panaudotų ją, kad sudarytų geriausias sąlygas augalams.

Be to, galime sukurti internetinį klientų ratą, kuris būtų atnaujintas rekomendacijomis ir gautų internetinę pagalbą sistemos problemos atveju.

Mes tikrai manome, kad toks projektas turi didelį potencialą aptarnauti platų klientų ratą: nuo privačių asmenų, turinčių nedidelius sodus, iki dekoratyvinių sodų įmonėse, kurios norėtų lengvai auginti savo sodus, taupydami vandenį ir išteklius, ir iki ūkininkams ir didelėms įmonėms, kurios valdo didelius laukus ir šiltnamius ir ieško veiksmingo ir santykinai nebrangaus sprendimo, kuris suteiktų jiems svarbiausios informacijos apie jų produkciją, taigi suteiks jiems pranašumų prieš savo konkurentus savo produkcijos kokybės atžvilgiu ir taupant išlaidas tiek vandeniui, tiek netinkamai tvarkomoms prekėms su trūkumais (pavyzdžiui, per daug vandens).