„V2“valdiklis - „Smart Aquaponics“: 49 žingsniai (su nuotraukomis)

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

Gydytoja rekomenduoja kasdien gauti bent 7 porcijas šviežių vaisių ar daržovių.

1 žingsnis: vandens ciklas

Saulės energija skatina vandens ciklą, kurio metu paviršiniai Žemės vandenys išgaruoja į debesis, krenta kaip lietus ir grįžta atgal į vandenyną kaip upės. Bakterijos ir kiti gyvi organizmai skaido vandenyno ir sausumos atliekas, kad sukurtų maistines medžiagas augalams azoto cikle. Deguonies ciklai, geležies ciklai, sieros ciklai, mitozės apskritimai ir kiti ciklai vystėsi laikui bėgant.

2 žingsnis: mimika

Apskritos sistemos iš prigimties yra tvarios. Jei tokia sistema gali sukurti didingus Redwood miškus, tada tokia sistema mano sodui atrodo gera idėja. Imituodami mes funkcionaliai atkuriame vandenyną, žemę ir vandens ciklą naudodami siurblius. Mikroorganizmų kolonijos pradeda azoto ciklą, o kiti ciklai prasideda sistemai bręstant.

3 žingsnis: žmogaus ciklai

Tada žmonės atėjo į ciklą ir jų meilė viskam pakeitė aplinką. Žmonės modelį veikia panašiai, žuvys yra perpildytos meile.

4 žingsnis: protingas sodininkystė

Atrodo, kad gamtai sekasi geriau, kai mažiau sąveikauja su žmonėmis, atrodo, kad žmonėms reikia tokio sąveikos su gamta. Atrodo, kad problema tinka automatizuotoms ir prijungtoms technologijoms. Taigi elektroninės grandinės ir loginė algebra buvo natūraliai tinkamos.

5 žingsnis: statykite akvaponikos sodą

Tvaraus sodo kūrimas prasideda nuo tvaraus dizaino, tvarių medžiagų ir tvarių procesų. Tai reiškia, kad turime sumažinti plastiko pėdsaką. Šioje konstrukcijoje medinės kojos ir rėmo sijos yra tiesiai iš medžio, o tai skauda.

6 žingsnis: Sodo medžiagų sąrašas

Žinoma, už vertikalią medienos medieną, kurią jums nereikia patirti, reikia sumokėti kainą.

7 žingsnis: tvenkinio apmušimas savo sodu

Yra daugybė lovų hidroizoliacijos galimybių. Man patinka perdirbtos medžiagos ir suprojektuota mediena, o fanera yra mėgstamiausia, nes ji pagaminta iš faneros. Šioje instrukcijoje naudojame „Pond Shield“, kuri yra žuvims saugi epoksidinė derva.

Ant kraštų ir bet kokių šiurkščių paviršių užtepkite blizgesio, švelniai nušlifuokite. nusiurbkite arba nuvalykite visas dulkių daleles. Stiklo pluošto lakštus supjaustykite 2 colių pločio juostelėmis, pakankamai ilgomis, kad apeitų kiekvieną augimo lovos kraštą. Surinkite stiklo pluošto stotį kartu. Sumaišykite 1 puodelį dažų, 1/2 puodelio kietiklio, parodytas 2/3 puodelio denatūruoto alkoholio

Lėtai maišykite, naudodami gręžimo dažų maišytuvo priedą, mažiau nei 2 minutes atvirkščiai. Naudodami volelį (po truputį pilkite) dažykite kampus, pritvirtinkite stiklo pluoštą, tada dažykite stiklo pluoštą. Idėja yra prisotinti stiklo pluoštą, kad nebūtų oro kišenių. Kai baigsite naudoti stiklo pluoštą, nudažykite likusią auginimo lovos dalį.

Leiskite jam išdžiūti, tada šiek tiek nušlifuokite ilgiau nei 4 valandas, tada padenkite kitą skystą gumos dažų sluoksnį. Tamsiai žali vaizdai padengiami 3 sluoksniais.

8 žingsnis: drėkinimas ir drenažas

Drėkinimo vamzdeliai pagaminti iš 1/2 colio PVC, po kas 6 coliais išgręžiamos skylės. Stovo ir drenažo vamzdžiai yra didesni 1 ". 1" pertvarų komplektas naudojamas kaip mova. Norime, kad lovos viršus būtų sausas, kad stovas būtų 2 colių žemiau augimo lysvės viršaus.

9 žingsnis: modeliavimas

Vandens ciklo elgesio ar struktūros modeliavimas nėra toks lengvas, nes tai yra didžiulės sistemos su daugybe kintamųjų. Mūsų sukurti koncepciniai modeliai yra abstrahuojami, kad būtų paslėptos sudėtingos detalės.

Sprendžiant, kuriuos jutiklius naudoti, gali kilti geras klausimas, kokie yra pagrindiniai vandens ciklo komponentai - didelis vandens telkinys, žemė, energija vandeniui pakelti į žemę, terpės, prisotinančios nuotėkį ir vandens traukos jėga. grįžti prie šaltinio. Tai nustato pagrindinį duomenų rinkimo lygį, reikalingą tokiame sode, nes tai yra svarbūs procesai, kuriuos reikia stebėti.

Kitas geras klausimas gali būti tai, kokie yra pagrindiniai azoto ciklų komponentai.

10 žingsnis: pagrindinis „Aquaponics“jutiklių rinkinys

Pagrindinį jutiklių rinkinį galima išplėsti ir jis naudojamas vandens ciklui ir aplinkos sąlygoms stebėti ir vizualizuoti.

Srauto jutiklis -Hall efekto jutiklis, naudojamas matuoti vandens judėjimą iš rezervuaro. Taip pat stebimas siurblio katastrofinis gedimas ar gedimas. Jis taip pat naudojamas stebėti drėkinimo linijas, ar nėra užsikimšimų

1 laido temperatūra - naudojama vandens temperatūrai žuvų bake, aplinkos ar terpės temperatūrai matuoti

IR atstumo jutiklis - analoginis jutiklis, veikiantis atmetus IR signalus į objektą. Jis naudojamas vandens gyliui augimo lysvėje matuoti. Jis taip pat naudojamas stebėti augančių lovų potvynius ir nutekėjimo ciklus.

Fotoelementų jutiklis - analoginis jutiklis, kurio varža kinta priklausomai nuo šviesos intensyvumo. Jis naudojamas matuoti lygius nuo patalpų apšvietimo ar natūralaus apšvietimo

Skysčio jutiklis - tai varžinis analoginis jutiklis, naudojamas stebėti vandens nuostolius dėl nuotėkio.

Srauto jungiklis - tai skaitmeninis jutiklis, pagrįstas magnetiniu nendriniu jungikliu. Jis buvo naudojamas stebėti augančios lovos nutekėjimą.

Plūdinis jungiklis - skaitmeninis jutiklis, pagrįstas magnetiniu nendriniu įjungimo/išjungimo jungikliu. Jis naudojamas siekiant užtikrinti, kad žuvų rezervuaro vandens lygis visada būtų pakankamas.

11 veiksmas: „Linux Serial Console“įvestys

Klaviatūra ir pelė prijungtos prie serijinės konsolės „Linux“kompiuteryje, kad vartotojai galėtų bendrauti su „Linux“branduoliu ir programomis net žemu lygiu.

Vietoj klaviatūros ir pelės mes prijungėme mikrovaldiklį prie „Linux“mikrokompiuterio nuosekliosios konsolės įvesties „v2“valdiklio plokštėje.

Tai leidžia sklandžiai perduoti jutiklius ir pavaros duomenis tarp išorinio pasaulio ir „Linux“mikrovaldiklių programų, nereikalaujant jokių specialių „Linux“tvarkyklių ar konfigūracijų.

Konsolės įvestis „Linux“kompiuteryje yra nuosekli sąsaja, kurią klaviatūra/pelė naudoja žmogaus vartotojui įvesti duomenis. Tada rezultatai paprastai rodomi kompiuterio monitoriaus ekrane.

12 veiksmas: V2 valdiklio nuosekli sąsaja

„V2“valdiklis yra „Linux“pagrįsta kompiuterio plokštė su mikrovaldikliu, prijungtu prie nuosekliosios konsolės įvesties, o ne tradicinės klaviatūros. Tai reiškia, kad jis gali tiesiogiai nuskaityti jutiklius. Išvesties etape yra įvairių kompiuterio monitoriaus aparatinės įrangos tvarkyklių.

13 žingsnis: V2 valdiklio apžvalga

„V2“valdiklis yra įterptas „Linux“kompiuteris, turintis „Atmega 2560“mikrovaldiklį, prijungtą prie nuosekliosios konsolės įvesties. Tai reiškia, kad jis gali priimti duomenis panašiai kaip klaviatūra įvedantys vartotojai, tik duomenys gaunami iš „Arduino Mega“.

Tada informacija apdorojama panašiomis priemonėmis į duomenis, kuriuos vartotojas įvedė klaviatūra. V2 valdiklio išėjimo pakopoje, o ne monitoriaus ekrane, yra atviri kolektoriniai tranzistoriai relėms ir kitų pavarų tvarkyklės.

„V2“valdiklyje yra iš anksto įkelta visa programinė įranga, reikalinga bet kokiems jo įmontuotiems aparatūros komponentams naudoti. Be to, „v2“valdiklis turi galinę platformą ir API, leidžiančią nuotoliniu būdu pasiekti visus aparatūros komponentus, taip pat duomenų registravimo, vizualizavimo, įspėjimo ir kitus apdorojimo įrankius.

Trumpai tariant, „v2“valdiklio plokštė yra fizinė sąsaja su galinga paprasta naudoti viso kamino „IoT“platforma bet kuriai fizinei programai

14 žingsnis: V2 valdiklio plokštė

Tai buvo ilga kelionė projektuojant ir statant šias plokštes. Galiu pasidalinti patirtimi vėliau pamokant. Čia yra daugiau informacijos

15 veiksmas: V2 valdiklio „PinOut“

16 žingsnis: V2 valdiklio specifikacijos

17 veiksmas: V2 valdiklio platformos įrankiai

18 veiksmas: V2 valdiklio bloko schema

19 žingsnis: Analoginių jutiklių prijungimas prie V2 valdiklio

Analoginiai jutikliai paprastai turi signalinį kaištį, įžeminimo kaištį ir kartais trečią maitinimo kaištį. „V2“valdiklis sujungs analoginius jutiklius be jokios papildomos įrangos.

Prijunkite analoginio signalo kaištį prie bet kurio laisvo analoginio kaiščio plokštėje ir prijunkite atitinkamas elektros linijas.

Jei reikalingas potencialus daliklio rezistorius, galite naudoti vidinį programinės įrangos atspaudą arba perjungti tikslųjį bortą spustelėdami atitinkamą kritimo jungiklį.

20 žingsnis: Skaitmeninių jutiklių prijungimas prie V2 valdiklio

Prijunkite skaitmeninio jutiklio liniją prie bet kurio atitinkamo skaitmeninio kaiščio plokštėje ir maitinimo kaiščių.

jei reikia, suaktyvinkite skaitmeninio jutiklio programinį traukiamąjį rezistorių

21 veiksmas: 1 laidų jutiklių prijungimas prie V2 valdiklio

Kai kuriuose jutikliuose yra mikrovaldikliai, pagal kuriuos kompiuterio sąlygos yra grąžinimo vertės kaip bitų srautas. Vieno laido jutikliai yra tipiški jutikliai. „V2“valdiklis turi įvairias tokių įrenginių integruotas grandines.

Norėdami prijungti, pavyzdžiui, 1 laido temperatūros jutiklį, prijunkite duomenų signalo liniją prie bet kurios skaitmeninės linijos su 4k7

parazitinį rezistorių ir prijungti maitinimo signalus. Pasukite 4k7 rezistorių į ON padėtį

22 veiksmas: sodo jutiklių prijungimas prie V2 valdiklio

23 veiksmas: 8 pagrindinių jutiklių prijungimas prie V2 valdiklio

24 veiksmas: jutiklių prijungimas prie sodo

Parodytos tipinės jutiklių vietos.

25 žingsnis: prijungto sodo apžvalga

„2560 Atmega“mikrovaldiklis atlieka pirmąjį ir vienintelį mano parašytą „Arduino“eskizą. Jis nuolat apklausia įvesties kaiščius, kad gautų neapdorotas vertes, ir siunčia jas kaip JSON eilutę į nuosekliąją išvestį.

26 žingsnis: nuoseklios žaliavos jutiklio vertės

Rodomos eilės eilutės su neapdorotais kaiščių rodmenimis, siunčiamais iš mikrovaldiklio į mikrokompiuterį

27 veiksmas: serijinė JSON eilutė

„Python“scenarijus „OpenWrt“serijuoja jutiklių eilutes į JSON objektą, prideda papildomų elementų ir siunčia duomenis tinklu į API

28 veiksmas: prijungimas prie V2 valdiklio

• Naudodami eternetą, prijunkite „v2“valdiklį prie kompiuterio
• Jei reikia, naudokite USB -Ethernet adapterį
• Įjunkite „v2“valdiklį naudodami 9 voltų maitinimo šaltinį
• „V2“valdiklis jūsų kompiuteriui priskirs automatinį IP adresą 192.168.73.x, jei jis įgalintas automatinei IP konfigūracijai (įgalinta DHCP)

29 žingsnis: „Garden API“topologija

Sodo duomenys siunčiami į v2 API, kad būtų galima registruoti, analizuoti, vizualizuoti, įspėti ir valdyti nuotoliniu būdu.

30 veiksmas: Prieiga prie duomenų nuotoliniu būdu naudojant Api

HTTP poilsio skambutis į API su tinkamais kredencialais grąžins naujausius duomenis, kaip parodyta žemiau

garbanoti

{„baudRate“: 38400, "name": "kj_v2_01", "uptime": "1: 24: 10.140000", "smeigtukai": {"D38": 0, "D39": 0, "D36": 0, "D37": 0,, „D33“: 0, „D30“: 0, „D31“: 0, „A15“: 422, „A14“: 468, „A11“: 624, „A10“: 743, „A13“: 475, „A12“": 527," relė8 ": 0," UART3 ": 0," A1 ": 933," A0 ": 1023," A3 ": 1022," A2 ": 1023" A9 ": 1023," A8 ": 348, "D29": 0, "D28": 0, "nutrientTemp": 22,44, "D23": 1, "D22": 0,}, "versija": "v2.0.0", "wlan0": "192.168. 1.2 "," inicijuoti ": 0," atmegaUptime ":" 00: 00: 34: 52 "," laiko žyma ": 1473632348121," diena ": 1472256000000," laikas ":" 2016-09-11T22: 19: 08.121Z "," _id ":" 57d5d85cd065ea4654009fce "}

31 veiksmas: prisijunkite prie administratoriaus sąsajos

• Nukreipkite naršyklę į
• Vartotojo vardas: root
• Slaptažodis: tempV2pwd (arba bet koks, į kurį jis buvo pakeistas)

32 veiksmas: sukonfigūruokite naujo įrenginio pavadinimą

• Sistemos meniu juostoje išskleidžiamajame sąraše spustelėkite „Sistema“
• Lauke „Hostname“įveskite naujo įrenginio pavadinimą
• Spustelėkite „Išsaugoti ir taikyti“
• Paspauskite maitinimo jungiklį Išjungti/Įjungti naujas pagrindinio kompiuterio pavadinimas.

33 veiksmas: „Wifi“konfigūravimas „V2“valdiklyje

• Meniu „Tinklas“pasirinkite „Wifi“parinktį
• „Wifi“meniu spustelėkite mygtuką „Nuskaityti“

34 veiksmas: „Wifi“tinklo pasirinkimas

Pasirinkite „wifi“tinklą iš sąrašo naudodami mygtuką „Prisijungti prie tinklo“

35 žingsnis: Prisijunkite prie WIFI tinklo

• Įveskite savo tinklo saugos kredencialus
• Pasirinkite „Pateikti“Belaidžio ryšio būsenos piktograma turėtų tapti mėlyna ir parodyti ryšio stiprumą
• Spustelėkite „Išsaugoti ir taikyti“, kad užbaigtumėte „Wifi“konfigūraciją

36 veiksmas: ieškokite savo įrenginio

Jei jūsų tinklo ryšys buvo sėkmingai užmegztas, jūsų įrenginys turėtų automatiškai pradėti siųsti duomenis į nuotolinę API adresu

Sąraše ieškokite savo įrenginio pavadinimo. Jei jo trūksta, administratoriaus būsenos sąsajoje patvirtinkite savo pagrindinio kompiuterio vardą ir WIFI tinklo konfigūraciją.

37 veiksmas: paskyros ir įrenginio registracija

Užsiregistruokite paskyrai čia

Siųskite savo vartotojo vardą ir įrenginio pavadinimą į [email protected]

Prisijunkite, kai gausite el. Laišką, patvirtinantį, kad jūsų įrenginys jums priskirtas.

38 žingsnis: Įrenginio jutiklių atvaizdavimas

Paprastai mikrovaldiklio aparatinė įranga atrodo sudėtinga, nes net paprasčiausiam jutikliui reikalingos elektroninės sąsajos grandinės - duonos plokštė, skydai, skrybėlės, dangteliai ir kt.

Programinė įranga paprastai atrodo sudėtinga, nes paprastai daro per daug - sąsajos jutikliai signalizuoja, interpretuoja duomenis, pateikia skaitomas vertes, priima sprendimus, imasi veiksmų ir pan.

Pavyzdžiui, norint prijungti termistorių (nuo temperatūros priklausantį rezistorių) prie analoginio kaiščio, paprastai reikia potencialo daliklio grandinės su prisitraukimo rezistoriumi, prijungtu prie Vcc. Programa, skirta šiai vertei rodyti Celsijaus laipsniais, užtruks keletą ne angliškų kodo eilučių. Techninė ir programinė įranga atrodys sudėtinga naudojant 8 jutiklius. Norint pakeisti kaiščius arba pridėti naujų jutiklių, reikės naujos programinės įrangos. Tai dar labiau apsunkina, jei viskas turi veikti nuotoliniu būdu.

„V2“valdiklyje yra integruota grandinė, skirta beveik bet kuriam jutikliui be išorinių komponentų prijungti. „V2“valdiklio programinė įranga apklausia visus įvesties kaiščius ir grąžina neapdorotas vertes. Neapdorotos vertės yra saugiai siunčiamos į API, kur jos susietos su atitinkamais jutikliais vizualizavimui, analizei, nuotoliniam valdymui ir įspėjimui.

Kartavimą atlieka „kj2arduino“biblioteka, leidžianti sklandžiai keisti jutiklius ar kaiščius „v2“valdiklio plokštėje be naujos programinės įrangos ar aparatūros. Jūs pasirenkate savo kaiščio pavadinimą ir jutiklį, prijungtą prie sodo (ar fizinės programos), kaip parodyta paveikslėlyje.

39 veiksmas: susietos jutiklio detalės

Susiejus jutiklį, jo detales ir metaduomenis galima pasiekti spustelėjus jutiklio tipą.

Čia galima nustatyti jutiklio tipą, vienetus, nustatytąsias vertes, pranešimus, piktogramas, pranešimus ir konversijos kodą. Konversijos kodas (pvz., Parodytas ldr2lumens) yra kj2arduino bibliotekos funkcijos iškvietimas. Jis konvertuoja neapdorotas jutiklio vertes į žmonėms suprantamus duomenis, kad būtų pateiktas.

40 žingsnis: susietos jutiklių piktogramos

Priskirtos jutiklio vertės yra rodomos kaip dinaminės piktogramos skirtuke „Įrenginio jutiklis“.

Piktogramos keisis atsižvelgiant į įrenginio jutiklio informacijos sąsajoje sukonfigūruotas vertes

41 žingsnis: sodo animacija

Jutiklio vertės taip pat gali būti vertinamos kaip dinamiška sodo animacija skirtuke „Sodo animacija“. Spalvos ir formos keisis priklausomai nuo jutiklio nustatytosios vertės.

42 žingsnis: tendencijos

Įrenginio jutiklio duomenys taip pat gali būti vizualizuojami kaip protektoriaus grafikai.

43 žingsnis: „Twitter“jutiklių įspėjimai

Įspėjimai siunčiami atsižvelgiant į įrenginį, jutiklio informaciją ir nustatytąją vertę.

44 žingsnis: Išmanieji valdiklio komponentai

Dauguma komponentų yra lengvai prieinami iš „eBay“arba „Amazon“ir dauguma jų variantų. „V2“valdiklyje yra visa iš anksto įdiegta programinė įranga. „V2“valdiklį galite įsigyti iš manęs „Kijani Grows“. Jei naudojate srauto jungiklį, įsigykite jį su mažu srautu, kad išvengtumėte atgalinio srauto.

45 žingsnis: tinklo įtampos apkrovų prijungimas

Šis etapas yra neprivalomas ir būtinas tik tuo atveju, jei norite savo sodą valdyti savarankiškai arba nuotoliniu būdu.

Įtraukta pavojinga aukšta elektros įtampa. Vykdykite instrukcijas savo rizika

Nutraukite maitinimo kabelio įtampos arba neutralią jungtį. Skardą naudokite lituokliu. Prijunkite du maitinimo kabelio galus prie relių „Normally Open“(NO) jungties. Vieną maitinimo kabelio galą ir kitą įdėklą prijunkite prie maitinimo šaltinio, kaip parodyta žemiau. Įjunkite atvirojo kolektoriaus tranzistorių, kad įjungtumėte apkrovą per relę. Pakartokite tai kitam įjungtam tinklo išėjimui

IO kaiščiai eina į „Linux“jungtį J19 ant v2 valdiklio:

• Vcc - Vcc
• Gnd - Gnd
• IO20 - 1 relė
• IO19 - 2 relė
• IO18 - 3 relė
• IO22 - 4 relė

Siurblys, rezervuaro siurblys, žibintai ir tiektuvas. (tikrai nesvarbu, kad viskas susieta su programine įranga)

46 žingsnis: gaubtas

Naudodamas pieštuką, „Dremel“įrankį ir grąžtą, aš viską supjaustiau, kad tilptų į gaubtus.

Jį galite įsigyti kaip „Jimmy“rinkinį, kad palengvintumėte savo gyvenimą.

47 žingsnis: „Smart Garden“paleidimas

Valdiklis veiks su bet kokiu sodu.

Jei pastatysite tokią kaip mano, viskas, ko jums reikia, yra filtravimo terpė auginimo lysvėje ir saugus vanduo rezervuare. Dauguma hidroponinių terpių puikiai tiks, vidaus sodui naudoju lengvą keramzitą.

Prijunkite siurblį, patalpų apšvietimą, maitinimo kabelį. Paspauskite maitinimo mygtuką, atsistokite … mėgaukitės - leiskite „v2“valdikliui tapti jūsų ekosistemos dalimi.

Kai viskas atrodo gerai, pridėkite žuvies. Bake turiu apie 12 auksinių žuvelių. Siūlau įsigyti žuvų rezervuaro vandens kokybės tyrimo rinkinį, kad būtų galima stebėti sodą, kai jis cikliškai vyksta biologiškai.

Auginu mikrožalumynus ir daigus, transliuodamas juos per molio terpę. Apskritai, mano taisyklė su augalais, kuriuos auginu, yra tai, kad geriau galiu pradėti juos valgyti per savaitę, arba jie turi geresnių gydomųjų savybių.

48 žingsnis: gydytojas rekomenduoja 7 šviežių vaisių ar daržovių porcijas

.. tie iš mano protingo sodo yra mano mėgstamiausi …

49 žingsnis: „Smart Garden Live“nuorodos

Čia yra keletas tiesioginių nuorodų į mano biuro sodą ir kitos. Atnaujinkite, jei iš pradžių nieko neįkeliama. Būk malonus.

tendencijos -

piktogramos -

animacija -

įspėjimas -

vaizdo įrašas -

„v2“valdiklis taip pat palaiko „timelapse“srautų vaizdo įrašus

taip pat žiūrėkite, ndovu, themurphy (fotoaparatas aukščiau), kvailiai „ChickenCoop“, ekokaimas ir kiti, turintys viešą prieigą.

Antrasis vandens konkurso prizas