Intelligens kert - Kattintson és nő: 9 lépés

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

Mi lenne, ha saját növényeket, virágokat, gyümölcsöket vagy zöldségeket termeszthetne egy okostelefonos alkalmazás segítségével, amely biztosítja, hogy növényei optimális víz-, páratartalom-, fény- és hőmérséklet -konfigurációt kapjanak, és lehetővé teszi, hogy bárhol bármikor figyelemmel kísérje a növények termesztését.

Intelligens kert - A Click and Grow gondoskodik a növényeiről akkor is, ha nyaralni készül, mérföldekre az otthontól, és gondoskodik arról, hogy elegendő víz, fény és megfelelő hőmérséklet álljon rendelkezésre.

A páratartalmat, a fényt és a hőmérsékletet figyelő fejlett érzékelők használatával intelligens alkalmazásunk pontosan tudja, mikor kell öntözni kertjét, és mennyi az optimális vízmennyiség. A kerttel kapcsolatos minden lényeges információt folyamatosan figyelünk, és mindig megjelenik az okostelefon képernyőjén.

Választhatja, hogy az intelligens alkalmazás automatikusan öntözi -e a kertet a kertben uralkodó körülményektől függően, vagy alternatívaként választhatja a kert kézi öntözését, amikor úgy dönt, és a kívánt vízmennyiségben, az okostelefon gombjának megnyomásával.

Intelligens kertünk megfelel az Ön helyi adottságainak, és akár 60% -kal csökkenti a vízfelhasználást és a vízszámlát a növények tökéletes időzítéssel és feltételekkel történő öntözésével.

Lépjen előre a jövőbe intelligens kertünkkel, és kezdje el kertjének művelését egyszerűen, gyorsan és nem kevésbé fontos vagyon költése nélkül.

1. lépés: Alkatrészek

Ehhez a projekthez szüksége lesz:

Elektronikus eszközök és táblák:

1) NodeMCU;

2) 2 (vagy több) csatornás analóg multiplexer;

3) tranzisztor;

4) Vízszivattyú (12V Blige Pump 350GPH -t használtunk);

5) Áramforrás

Érzékelők:

6) Fényérzékelő (fényfüggő ellenállás);

7) MPU-6050 érzékelő (vagy bármely hőmérséklet-érzékelő);

8) Kapacitív talajnedvesség -érzékelő;

Fizikai

9) 3/4 vízvezeték;

10) Ellenállások;

11) Vezetékek és hosszabbítók;

12) Okostelefon

13) Blynk App

2. lépés: Kábelezés - tábla és érzékelők

Lásd alább a különböző alkatrészek csatlakoztatására vonatkozó részletes utasításokat, és tekintse meg a fent közzétett kapcsolási rajzot.

Board és MultiPlexer

Helyezze a NodeMCU -t és a multiplexert a kenyértáblára az ábra szerint.

Két jumper segítségével csatlakoztassa a NodeMCU 5V-os és GND-jét a breadBoard "+" és "-" oszlopához, és csatlakoztassa a multiplexert a NodeMCU-hoz a fentiek szerint.

Az érzékelők csatlakoztatása

1) Fényérzékelő (fényfüggő ellenállás) - Három jumperre és 100K ellenállásra lesz szüksége.

A 3 jumper segítségével csatlakoztassa az érzékelőt a multiPlexer 5V, GND és Y2 csatlakozójához a fentiek szerint.

2) MPU -6050 érzékelő - Négy jumperre lesz szüksége, hogy az érzékelőt a NodeMCU 5V, GND és D3, D4 csatlakozójához kösse, a fentiek szerint.

3) Kapacitív talajnedvesség -érzékelő (CSMS) - Csatlakoztassa a CSMS -t 3 jumperrel a multiplexer 5V, GND és Y0 -hoz, a fentiek szerint.

Most csatlakoztassa az USB -kábelt a NodeMCU -hoz, és folytassa a következő lépéssel.

3. lépés: Kábelezés - tranzisztor és szivattyú

Lásd alább a Rely és a vízszivattyú csatlakoztatásának részletes utasításait, és tekintse meg a fent közzétett kábelezési képeket.

Tranzisztor

Használjon 3 jumpert a tranzisztor csatlakoztatásához az alábbiak szerint:

1. Középső láb a vízszivattyú „-” -jához;

2. Bal láb a 12V-os tápegység "-" -éhez;

3. Jobb láb az MCU D0 -hoz;

Vízszivattyú

Csatlakoztassa a 12 V -os tápegység „+” jelét a vízszivattyú „+” jeléhez.

4. lépés: A rendszer csatlakoztatása

Javasoljuk, hogy a breadBoard -ot a szivattyú kivételével az összes többi alkatrésszel együtt tegye egy szép dobozba.

A vödör vízben kell lennie.

Vegyünk egy hosszú 3/4 'csövet; Zárja el a cső egyik végét, a másik végét pedig szerelje fel a vízszivattyúra; lyukakat készít a cső mentén, és telepíti a növények közelébe;

helyezze a talajérzékelőt a talajba. Vegye figyelembe, hogy az érzékelő figyelmeztető vonalának a talajon kívül kell lennie.

A fenti képen megtekintheti, hogyan helyeztük el a rendszert.

5. lépés: A kód

Nyissa meg a csatolt.ino fájlt az arduino szerkesztővel.

Mielőtt feltöltené a NodeMCU -ba, kérjük, vegye figyelembe a következő paramétereket, amelyeket esetleg módosítani szeretne:

1) const int AirValue = 900; Ezt az értéket a talajnedvesség -érzékelővel kell tesztelnie.

Vegye ki az érzékelőt a talajból, és ellenőrizze a kapott értéket. A kód értékét ennek megfelelően módosíthatja.

2) const int WaterValue = 380; Ezt az értéket az érzékelővel kell tesztelnie.

Vegye ki az érzékelőt a talajból, és tegye egy pohár vízbe. Ellenőrizze a kapott értéket - A kódnak megfelelően módosíthatja az értéket.

A fentiek elvégzése után töltse fel a NodeMCU kódot.

6. lépés: IFTTT kisalkalmazások

Ha a rendszer úgy dönt, hogy automatikusan öntözi a kertet, e -mailt küld Önnek, így tudni fogja, hogy a kertjét öntözték, mivel a talaj nagyon száraz volt.

Javasoljuk, hogy úgy konfigurálja a rendszert, hogy csak éjszaka, vagy alacsony napsütés esetén öntözzen.

így minden hónapban jelentős mennyiségű vizet spórolhat meg !!

A Blynk alkalmazásban egy webhook widgetet használtunk. A webhook widget segítségével eseményt indítottak el az IFTTT -n. IFTTT kisalkalmazások Dátum/idő -> webhooks, a Blynk virtuális csapja megváltoztatja az értékét. Ez elindítja azt a funkciót, amely levelet küld Önnek, ha a talaj nagyon száraz, és automatikus öntözést végeztek.

7. lépés: Intelligens kert - BLYNK alkalmazás

BLYNK alkalmazásunk a következő funkciókat tartalmazza:

1) LCD - az LCD releváns információkat nyújt a rendszerről. Ez tájékoztatni fogja, amikor a rendszer működteti a vízszivattyút és öntözi a növényeket.

2) Talaj páratartalom skála - Információt nyújt a talaj páratartalmáról.

A skála százalékos arányban mutatja a páratartalmat, így nulla százalék a levegő átlagos páratartalma, 100 százaléka pedig a víz nedvességtartalmát jelzi.

Hozzáadtuk a páratartalom szóbeli leírását is, amelyet öt opció képvisel:

A. Nagyon nedves - amikor a talajt vízzel úsztatják.

B. Nedves - a normál és az elöntött között. Ez a helyzet várhatóan még egy ideig előfordul, miután öntöztük a földet.

C. Ideális - ha a talaj ideális mennyiségű vizet tartalmaz a növények számára.

D. Száraz - Amikor a talaj száradni kezd. A legtöbb növényben azonban még nincs szükség öntözésre.

E. Nagyon száraz - ebben a helyzetben a lehető leghamarabb öntözze meg a talajt (vegye figyelembe, hogy ha az automatikus öntözés mód be van kapcsolva, a rendszer automatikusan öntözi a kertet, ha a talaj nagyon száraz).

* Az ideális talajnedvesség természetesen a kertben található növényektől függ.

* A fentieknek megfelelően megváltoztathatja a víz és a levegő páratartalmát.

3) Napos skála - Információt nyújt a növények fényszintjéről. Az ideális megvilágítási szint attól függ, hogy milyen típusú növények vannak a kertben.

4) Hőmérséklet - biztosítja a hőmérsékletet a növények környezetében.

5) Automatikus öntözés - ha ez a gomb be van kapcsolva, a rendszer automatikusan öntözi a növényeket, amikor a talaj páratartalma „nagyon száraz” lesz.

6) Mennyiség - a „+” vagy a „ -” gomb megnyomásával kiválaszthatja a víz mennyiségét (literben) a növények öntözéséhez.

8. lépés: A rendszer működésének szimulálása

Nézze meg élőben a rendszert a mellékelt videóban !!:)

Ne feledje, hogy ha bekapcsolja az automatikus öntözést, a rendszer automatikusan öntözi a kertet, amint a talaj „nagyon száraz” lesz. a rendszer úgy konfigurálható, hogy csak akkor öntözze, ha a nap nem túl erős (például csak késő este), így a víz nem pazarolódik el !!!

Ha a rendszer úgy dönt, hogy automatikusan öntözi a kertet, értesíti Önt az alkalmazás LCD -jén (ha nyitva van nyitva az okostelefonján), és e -mailt is küld Önnek!

9. lépés: Fejlesztések és jövőbeli tervek

A fő kihívás

A fő kihívásunk az volt, hogy kitaláljuk, mely érzékelőket használjuk, hová helyezzük őket, és milyen végpontértékeket használjunk a legjobb eredmények elérése érdekében.

Mivel sok információt kellett megjelenítenünk (talajnedvesség, hőmérséklet, fényszint, talajállapot stb.), Sok időt töltöttünk annak érdekében, hogy alkalmazásunkat a lehető legtisztábbá és kényelmesebbé tegyük.

Kezdetben egy Rely -vel dolgoztunk, ami nagyon megnehezítette az életünket, többféle támogatást is kipróbáltunk, és rájöttünk, hogy a NodeMCU és a tug néha nem túl stabil, mivel a NodeMCU kimenetek digitális csapjainak HIGH értéke csak 3 volt, amikor a relé 5V -al működik, tehát amikor be akartuk kapcsolni a szivattyút, és a D1 kimenetet HIGH értékre állítottuk, a kapcsoló nem úgy működött, ahogy a relé azt várta, hogy az 5V megváltoztatja állapotát.

Amint lecseréltük a relét a tranzisztorra, könnyen irányíthattuk a szivattyút.

A rendszer korlátai

Kertünk kicsi, nem lehetett nagyszámú érzékelőt tartalmazni annak érdekében, hogy információkat kapjunk a kertünk több különböző területéről. Több érzékelővel és egy nagyobb kerttel többet tudhatnánk meg a kert egyes területein uralkodó viszonyokról, és használhatnánk a kert minden területére jellemző tulajdonságokat, így az adott igényekhez a legjobb feltételeket és kezelést kapja, valamint beállíthatja azt automatikus öntözéshez.

Jövőkép

Jövőbeli gondolataink elsősorban a rendszer korlátaiból fakadnak. A cél az, hogy ugyanazt az intelligens kerti rendszert valósítsuk meg- csak egy nagyot nagyobb méretben.

Úgy véljük, hogy egy ilyen rendszer bármilyen típusú platformhoz igazítható, kezdve a magánkertektől, valamint a közkertektől a mezőgazdaságig, mint a nagy üvegházak és mezőgazdasági területek.

Minden rendszerhez (méretétől függően) több érzékelőt fogunk használni. Például:

1. Nagyszámú talajnedvesség -érzékelő: Nagyszámú érzékelővel megismerhetjük a páratartalom szintjét a talaj/talaj bármely meghatározott részén.

2. Nagyszámú fényérzékelő: a fenti okhoz hasonlóan még itt is többet kaphatunk a kert különböző területein.

Ezeknek az érzékelőknek a hozzáadásával különleges kezelést hozhatunk létre kertünk bármely növényéhez.

Mivel a különböző növénytípusok eltérő kezelést igényelnek, kertünk minden területét más típusú növényekhez tudjuk igazítani, és nagyszámú érzékelővel pontosan a megfelelő állapothoz igazítjuk az adott növényt. Így kisebb területen is sokféle növényt termeszthetünk.

A nagyszámú érzékelő másik jelentős előnye, hogy képes azonosítani a talaj nedvességtartalmát és a hőmérsékletet, és lezárja, hogy mikor kell öntözni a Föld bármely részét, és szabályozhatjuk az öntözést, hogy az maximális vízmegtakarítás. Az egész kertet csak akkor kell öntöznünk, ha egy kis része száraz, csak ezen a területen változtathatunk.

3. A rendszer csatlakoztatása a fő vízcsaphoz - így nem kell vizet töltenünk a tartályba. Az ilyen kapcsolat nagy előnye, hogy maximálisan szabályozható az öntözés és a vízmennyiség, amelyet a talaj minden régiója befogad, és nem kell aggódnia a tartályban lévő víz kifogyása miatt.

4. Dedikált alkalmazás a rendszerhez - Új, a rendszerrel kompatibilis alkalmazás írása. Szeretettel: ly Blynk alkalmazás, nem használhatjuk fő rendszeralkalmazásként. Szeretnénk egy egyedi alkalmazást írni a rendszerhez, amely megfelel a vezérlőnek és az érzékelőknek, amelyekkel dolgozni szeretnénk annak érdekében, hogy tökéletes élményt nyújtsunk a felhasználónak.

Egy ilyen alkalmazás megírása lehetőséget ad arra, hogy további funkciókat adjunk hozzá, majd azokat, amelyeket a Blynk -ben találunk. Például felépíthet egy felhasználói profilt az ügyfél számára, összegyűjtheti az egyes ügyfelekről szóló információkat, és tanácsot adhat neki az igényeinek megfelelő legjobb és leghatékonyabb tulajdonságokról.

Olyan algoritmust szeretnénk felépíteni, amely megtanul minden információt, amit a különféle érzékelőkből kapunk, és felhasználja annak érdekében, hogy a legjobb feltételeket biztosítsa a növények számára.

Ezt követően létrehozhatunk egy online ügyfélkört, amelyet ajánlásokkal frissítünk, és online segítséget kapunk a rendszer problémáira.

Valóban úgy gondoljuk, hogy egy ilyen projekt nagy lehetőségeket rejt magában az ügyfelek széles körének kiszolgálására: a kiskertes magánszemélyektől a dekoratív kertekig olyan vállalkozásokban, amelyek könnyen meg akarják művelni kertjüket, miközben megtakarítják a vizet és az erőforrásokat, és akár mezőgazdasági termelők és nagyvállalatok, akik nagy területeket és üvegházakat tartanak fenn, és hatékony és viszonylag olcsó megoldást keresnek, amely a legrelevánsabb információkat szolgáltatja számukra termékeikről, így előnyt jelent számukra versenytársaikkal szemben termékeik minősége szempontjából, és a víz és a nem megfelelően kezelt (például túl sok vizet kapott) áruk megtakarítása.