Fejlett IoT Öntözőrendszer: 17 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

-írta Maninder Bir Singh Gulshan, Bhawna Singh, Prerna Gupta

1. lépés:

A növények öntözésével kapcsolatos napi működésben a legfontosabb kulturális gyakorlat és a legtöbb munkaigényes feladat a növények. Függetlenül attól, hogy milyen időjárás van, vagy túl meleg és hideg, vagy túl száraz és nedves, nagyon fontos, hogy ellenőrizzék a növényekhez eljutó víz mennyiségét. Tehát hatékony lesz az ötlet az automatikus növényi öntözőrendszer használatára, amely öntözi a növényeket, amikor szükségük van rá. Ennek a projektnek fontos aspektusa, hogy: „mikor és mennyi vizet”. Ezt a módszert alkalmazzák a talaj nedvességszintjének folyamatos ellenőrzésére és annak eldöntésére, hogy szükség van -e öntözésre vagy sem, és mennyi vízre van szükség a növény talajában. A rendszer legalapvetőbb formájában úgy van programozva, hogy a talajnedvesség -érzékelő érzékeli a növény nedvességszintjét egy adott időpontban, ha az érzékelő nedvességszintje alacsonyabb, mint az előre meghatározott küszöbérték. az adott üzemet a kívánt vízmennyiséggel látják el, amíg nedvességtartalma el nem éri az előre meghatározott küszöbértéket. A rendszer páratartalom- és hőmérséklet -érzékelőt tartalmaz, amely nyomon követi a rendszer aktuális légkörét, és hatással van az öntözésre. A mágnesszelep szabályozza a víz áramlását a rendszerben, amikor az Arduino leolvassa a nedvességérzékelő értékét, a kívánt állapotnak megfelelően aktiválja a mágnesszelepet.. Ezenkívül a rendszer beszámol aktuális állapotáról, és emlékeztető üzenetet küld az öntöző növényekről, és SMS -t kap a címzettől. Mindezeket az értesítéseket a SIM 800L használatával teheti meg.

2. lépés: Keretvázlat

Ehhez a rendszerhez Arduino UNO szükséges, amely az egész rendszer vezérlőjeként és kiszolgálójaként működik. Ebben a növényi öntözőrendszerben a talajnedvesség -érzékelő ellenőrzi a talaj nedvességszintjét, és ha alacsony a nedvességszint, akkor az Arduino bekapcsol egy vízszivattyút, hogy vizet biztosítson a növénynek. A vízszivattyú automatikusan kikapcsol, ha a rendszer elegendő nedvességet talál a talajban. Amikor a rendszer be- vagy kikapcsolja a szivattyút, egy üzenetet küld a felhasználónak a GSM modulon keresztül, amely frissíti a vízszivattyú állapotát és a talajnedvességet. Ez a rendszer nagyon hasznos gazdaságokban, kertekben, otthonokban stb. Ez a rendszer teljesen automatizált, és nincs szükség emberi beavatkozásra.

3. lépés: Használt hardver: Arduino UNO

Az Arduino UNO egy nyílt forráskódú mikrovezérlő kártya, amely az Arduino.cc által kifejlesztett, Microchip ATmega328P mikrokontrollerre épül. A kártya digitális és analóg bemeneti/kimeneti (I/O) érintkezőkkel van felszerelve, amelyek különböző bővítőlapokhoz (pajzsokhoz) és más áramkörökhöz csatlakoztathatók. Az alaplap 14 digitális tűvel, 6 analóg tűvel rendelkezik, és B típusú USB -kábelen keresztül programozható az Arduino IDE -vel (integrált fejlesztési környezet). Tápellátása USB-kábellel vagy külső 9 voltos akkumulátorral történhet, bár 7 és 20 volt közötti feszültséget fogad el.

4. lépés: SIM 800L

A SIM800L egy miniatűr mobil modul, amely lehetővé teszi a GPRS átvitelt, SMS küldést és fogadást, valamint hanghívások kezdeményezését és fogadását. Az alacsony költség és a kis helyigény, valamint a négysávos frekvencia -támogatás miatt ez a modul tökéletes megoldás minden olyan projekthez, amely nagy hatótávolságú kapcsolatot igényel.

5. lépés: Talajnedvesség -érzékelő

A talajnedvesség -érzékelők mérik a talaj térfogatos víztartalmát. Mivel a szabad talajnedvesség közvetlen gravimetriás méréséhez szükség van a minta eltávolítására, szárítására és súlyozására, a talajnedvesség -érzékelők közvetett módon mérik a térfogatos víztartalmat a talaj más tulajdonságainak, például elektromos ellenállásának, dielektromos állandójának vagy neutronokkal való kölcsönhatásának felhasználásával, a nedvességtartalom helyettesítőjeként.

6. lépés: Hőmérséklet- és páratartalom -érzékelő

A DHT11 egy alapvető, rendkívül olcsó digitális hőmérséklet- és páratartalom-érzékelő. Kapacitív páratartalom -érzékelőt és termisztor segítségével méri a környező levegőt, és digitális jelet köp az adatcsapra (nincs szükség analóg bemeneti tüskékre). Használata meglehetősen egyszerű, de gondos időzítést igényel az adatok beszerzése.

7. lépés: Vízáramlás érzékelő

A vízáramlás-érzékelő műanyag szeleptestből, vízrotorból és csarnokhatású érzékelőből áll. Amikor a víz átáramlik a rotoron, a forgórész gurul. Sebessége változó áramlási sebességgel változik. A Hall-effektus érzékelő a megfelelő impulzus jelet adja ki. Ez alkalmas a vízadagoló áramlásának érzékelésére.

8. lépés: Relé

A relé elektromos kapcsoló. Sok relé elektromágnest használ a kapcsoló mechanikus működtetéséhez, de más működési elveket is alkalmaznak, például szilárdtest reléket. A relék ott használatosak, ahol az áramkört külön kis teljesítményű jellel kell vezérelni, vagy ahol több áramkört kell vezérelni egy jelzéssel.

9. lépés: LCD (folyadékkristályos kijelző)

Az LCD a folyadékkristályos kijelzőt jelenti, és lehetővé teszi a Hitachi HD44780 illesztőprogrammal kompatibilis LCD kijelzők vezérlését. Sokan vannak kint, és általában a 16 tűs interfész segítségével meg lehet mondani.

10. lépés: Vízszivattyú

A szivattyú olyan eszköz, amely mechanikai hatásokkal mozgatja a folyadékokat (folyadékokat vagy gázokat), vagy néha hígtrágyát. A szivattyúkat a folyadék mozgatására használt módszer szerint három nagy csoportba lehet sorolni: közvetlen emelés, elmozdulás és gravitációs szivattyúk.

A szivattyúk valamilyen mechanizmussal működnek (jellemzően dugattyús vagy forgó), és energiát fogyasztanak a folyadékot mozgató mechanikai munkák elvégzéséhez. A szivattyúk számos energiaforráson keresztül működnek, beleértve a kézi működtetést, az elektromos áramot, a motorokat vagy a szélenergiát, számos méretben, a mikroszkopikus felhasználástól az orvosi alkalmazásokig a nagy ipari szivattyúkig.

11. lépés: Előnyök

1. Víztakarékosság és a vízellátás hatékonysága.

2. Ütemezés és kapcsolat.

(Ütemtervük bárhonnan frissíthető internetkapcsolattal.)

3. Villamos energia megtakarítása.

(A napelemeket villamosenergia -termelésre is használják a mezőgazdasági gazdaságokban.)

4. A mezőgazdasági termelő bármikor és bárhol tudhat a mezei természetről.

12. lépés: Alkalmazások

1. Mezőgazdasági területeken, pázsiton és csepegtető öntözőrendszerként használható.

2. Termesztési folyamathoz használható.

3. Vízellátásra használható az óvoda ültetési területén.

4. A növények széles skálájára használható, mivel testre szabható a különböző típusú növényekhez szükséges referencia.

5. Használható tó vízgazdálkodásához és vízátviteléhez.

IoT eszközt, azaz NodeMCU -t használtunk az áramkör diagramján, és a nyomtatott áramköri lapot (PCB) is bemutattuk ehhez, használhatja az Arduino UNO -t is.

13. lépés: Áramköri diagram

14. lépés: NYÁK -tervezés a fejlett IoT Öntözőrendszerhez

15. lépés: A NYÁK -ok megrendelése

Most megkaptuk a NYÁK -tervezést, és ideje megrendelni a NYÁK -okat. Ehhez csak el kell mennie a JLCPCB.com oldalra, és kattintson a „QUOTE NOW” gombra.

A JLCPCB is támogatja ezt a projektet. A JLCPCB (ShenzhenJLC Electronics Co., Ltd.) a legnagyobb NYÁK-prototípus-vállalkozás Kínában, és egy high-tech gyártó, amely a gyors PCB-prototípusokra és a kis tételű PCB-gyártásra szakosodott. Minimum 5 PCB -t rendelhet mindössze 2 dollárért.

16. lépés:

A PCB gyártásához töltse fel az utolsó lépésben letöltött gerber fájlt. Töltse fel a.zip fájlt, vagy húzza át a gerber fájlokat.

A zip fájl feltöltése után az alján sikeres üzenet jelenik meg, ha a fájl sikeresen feltöltődött.

17. lépés:

Ellenőrizheti a NYÁK -t a Gerber nézőben, hogy megbizonyosodjon arról, hogy minden rendben van -e. Megtekintheti a NYÁK tetejét és alját is.

Miután meggyőződtünk arról, hogy a nyomtatott áramköri lapunk jól néz ki, most elfogadható áron adhatjuk le a megrendelést. 5 PCB -t rendelhet mindössze 2 dollárért, de ha ez az első megrendelése, akkor 10 dollárt kaphat 2 dollárért. A rendelés leadásához kattintson a „MENTÉS KOSÁRBA” gombra.

A PCB -k gyártása 2 napot vett igénybe, és egy héten belül megérkezett a DHL szállítási lehetőséggel. A PCB -ket jól csomagolták, és a minőség nagyon jó volt.