A mezőgazdasági érzékelő tömb: 6 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Jackson Breakell, Tyler McCubbins és Jakob Thaler projektje az EF 230 számára

A mezőgazdaság az Egyesült Államokban a termelés alapvető tényezője. A termények sokféle célra használhatók, kezdve a ruházati, gyógyszeripari és élelmiszer -adalékanyagok előállításához használt nyersanyagoktól kezdve a terményrészek, leggyakrabban a csírázó gyümölcs közvetlen fogyasztásáig. Az Egyesült Államokban a legtöbb növényt szabadban termesztik, ahol az időjárási viszonyokat és a hőmérsékletet nem lehet nagymértékben szabályozni. Tekintettel arra, hogy a kedvezőtlen időjárási viszonyok milyen drasztikusan befolyásolhatják a növények növekedését, ami viszont hatással van az Egyesült Államok gazdaságára, létfontosságúvá válik a termőföld körülményeinek nyomon követése.

Eszközünk, a Mezőgazdasági érzékelő tömb lehetővé teszi a gazdák számára, hogy 4 érzékelő segítségével nyomon kövessék mezőjük előre kiválasztott részeinek állapotát: esővíz-érzékelő, talajnedvesség-érzékelő, hőmérséklet-érzékelő és fotoelektromos érzékelő. Ezeknek az érzékelőknek a kombinációja lehetővé teszi a gazdák számára, hogy megfelelően megtervezzék a szezon termésmennyiségét, beállítsák a túl kevés vagy túl sok esőt, jobban kezeljék azokat a katasztrófákat, amelyek megölhetik a termést, és időt és fáradságot takaríthatnak meg a talajminták vétele és a drágább érzékelőberendezések használatával. Ebben az utasításban végigvezetjük Önt a mezőgazdasági érzékelő tömb mögötti kábelezésen és kódoláson, így Ön is elkészítheti sajátját.

Lépés: Gyűjtse össze a szükséges anyagokat

Az alábbiakban felsoroljuk a kezdéshez szükséges anyagokat"

1. Arduino Board, lehetőleg Arduino Uno

2. Alapvető kenyeretábla

3. 1x 220 ohmos ellenállás

4. Vegyes, különböző színű vezetékek

5. Micro USB - USB kábel

6. Táblára szerelhető hangszóró

7. Fotoelektromos érzékelő

8. Hőmérséklet érzékelő

9. Esővíz érzékelő

10. Talajnedvesség érzékelő

11. Számítógép Matlab 2017 és Arduino támogatási csomaggal (a támogatási csomag a Bővítmények alatt található)

2. lépés: Csatlakoztassa a táblát és csatlakoztassa

Kezdje a tábla bekötésével a fentiek szerint, vagy bármilyen módon, amely a legjobban megfelel Önnek. Szó szerint korlátlan számú módon lehet a táblát bekötni, így a pontos konfiguráció valóban rajtad múlik. A tábla bekötése után kezdje el csatlakoztatni az érzékelőket. Az esővíz, a talajnedvesség és a fotoelektromos érzékelők analóg kimenetek, ezért győződjön meg arról, hogy be vannak kötve az Arduino analóg bemeneti szakaszába. A hőmérséklet -érzékelő viszont digitális kimenet, ezért győződjön meg róla, hogy az Arduino egyik rendelkezésre álló digitális bemenetéhez van csatlakoztatva. Az Arduino -nak 3,3 és 5 voltos kimenettel kell rendelkeznie, ezért győződjön meg arról, hogy az érzékelők olyan feszültségre vannak csatlakoztatva, amellyel kompatibilisek.

Miután meggyőződött arról, hogy a kártya megfelelően van bekötve, csatlakoztassa a Micro USB -t az USB -kábelhez a számítógépről a számítógép Micro USB -portjába, és kapcsolja be az Arduino -t. Nyissa meg a Matlab alkalmazást, és győződjön meg arról, hogy az Arduino támogatási csomagot a Bővítmények alatt telepítette, futtassa a "fopen (serial ('nada'))" parancsot a "nélkül. Hiba jelenik meg, és a hiba jelzi van egy rendelkezésre álló számlaszámú komport. Futtassa az "a = arduino ('comx', 'uno')" parancsot, ahol x az Ön portjának száma, hogy leképezze az Arduino -t egy objektumra. Az Arduino LED -je gyorsan villognia kell, jelezve, hogy csatlakoztatva van.

3. lépés: Kódolja a fotoelektromos és hőmérséklet -érzékelőket

Mielőtt elkezdené a kódolást, jegyezze fel, hogy az érzékelők hol vannak csatlakoztatva az Arduino -n, mivel ez fontos lesz a readVoltage parancs számára. Kezdje a kódot úgy, hogy a napfény változó értékét a "readVoltage (a, 'X#')" paranccsal állítja be, ahol X# a port, amelyhez csatlakozik, és a egyszerűen hívja az adott változóhoz hozzárendelt Arduino -t. Indítsa el az if utasítást, és állítsa be a napfény első feltételét <3. Állítsa a kimenetet "info. TOD = 'night'" értékre, hogy a napszakot szerkezetként adja ki, majd adjon hozzá egy else utasítást a kimenettel "info. TOD = ' nap '". Mivel ez egy másik utasítás, nincs szükségünk feltételre, mivel minden más, az if utasításban nem definiált értéknél is működik. Győződjön meg róla, hogy befejezi az if utasítást, és folytatja a programozást a hőmérséklet érzékelő.

Állítsa be a termo változót egy másik readVoltage paranccsal, a parancs "readVoltage (a, 'X#')". Esetünkben a hőmérsékletet feszültség mértékegységeiből Celsiusra kellett konvertálni, így a "tempC = (termo -5.).*100" egyenletet a feszültségről Celsiusra kell konvertálni. Az egyszerűség kedvéért a Celsius -fokban mért hőmérsékletet Fahrenheit -fokra alakítottuk át, de ez nem kötelező.

Beillesztési kód

napfény = olvasási feszültség (a, 'A1'), ha a napfény <3

info. TOD = 'éjszaka'

más

info. TOD = 'nap'

vége

thermo = readVoltage (a, 'A3');

tempC = (termo -5).*100;

info.tempF = (9/5.*tempC) +32

4. lépés: Kódolja az eső- és talajnedvesség -érzékelőket

Amint azt az utolsó lépésben leírtuk, győződjön meg arról, hogy az érzékelők milyen portjaihoz vannak csatlakoztatva az Arduino táblán, mivel ez sokkal kevésbé frusztráló. Kezdje az esővíz -érzékelővel, és indítsa el az if utasítást. Állítsa be az első feltételt a "readVoltage (a, 'X#')> 4" értékre, és állítsa a kimenetét "info. Rain = 'nincs csapadék" értékre. Adjon hozzá egy elseif fájlt, és állítsa be annak feltételes értékét a readVoltage parancsra, de állítsa> 2 értékre. Adjon hozzá egy "&&" jelet egy másik feltételnek, amelyet teljesítenie kell, és állítsa a readVoltage parancsra, mint korábban, és állítsa <= 4 értékre. A kimenet "info. Rain = 'misting'" lesz. Végül adjon hozzá egy mást, és állítsa a kimenetét "info. Rain = 'downpour'" értékre. Előfordulhat, hogy módosítania kell a körülmények értékét a helyiség környezeti páratartalma alapján.

Ezután kezdje el a talajnedvesség -érzékelő kódját, és kezdje az if utasítással. Állítsa az if utasítás feltételét "readVoltage (a, 'X#')> 4" értékre, és adja hozzá az "info.soil = 'dry'" kimenetet. Adjon hozzá egy elseif utasítást, és a fenti readVoltage paranccsal állítsa be a> 2. Adjon hozzá egy "&&" karaktert, és adjon meg egy másik readVoltage parancsot a <= 4 paraméterhez. Állítsa a kimenetét az "info.soil = 'optimális telítettség" "értékre. Adjon hozzá egy másik utasítást, és állítsa a kimenetét" info.soil =' flood 'értékre ", és ne felejtse el hozzáadni a végét.

Beillesztési kód

ha readVoltage (a, 'A0')> 4 info. Eső = 'nincs csapadék'

elseif readVoltage (a, 'A0')> 2 && readVoltage (a, 'A0') <= 4

info. Rain = "köd"

más

info. Rain = 'felhőszakadás'

vége

ha readVoltage (a, 'A2')> 4

info.soil = 'száraz'

elseif readVoltage (a, 'A2')> 2 && readVoltage (a, 'A0') <= 4

info.soil = 'optimális telítettség'

más

info.soil = 'árvíz'

vége

5. lépés: Hangszóró és üzenetüzenet kimeneti kódolása

Ennek az eszköznek a kimenetei széles skálán mozoghatnak, de ebben az esetben végigvezetünk egy közvetlenül az eszközre szerelt hangszóró kimeneten és egy üzenetdoboz kimeneten, amely megtekinthető egy távoli számítógépen. Hangszórónkat úgy tervezték, hogy különböző frekvenciákat adjon ki, alacsonyabb értelemben rosszabbul, optimális terméshőmérséklet, napfény, talajnedvesség és csapadék érdekében. Kezdje a hangszóró kimeneti kódját if utasítással, és állítsa a feltételét az "readVoltage (a, 'X#')> 4 || info.tempF = 3 || readVoltage (a, 'A2')> 2 && readVoltage () parancsra a, 'A0') <= 4 ". Adja hozzá ugyanazt a playTone parancsot, mint a fentiekben, de módosítsa a 200 értéket 1000 -re, hogy magasabb, pozitívabb hangot adjon. Ezután adjon hozzá egy mást, és adja hozzá ismét ugyanazt a playTone parancsot, de változtassa meg az 1000 értéket 1500 -ra. Ezek a különböző hangok jelzik a mező helyzetének súlyosságát. Ügyeljen arra, hogy az if utasítás befejezéséhez adjon hozzá egy véget.

Az utolsó kódrészletünk egy kimenet lesz, amely üzenetdobozt hoz létre. Hozzon létre egy karakterláncot a "zárójelben lévő" jelek használatával, és alakítsa át struktúrájának részeit karakterláncokká a "num2str (info.x)" paranccsal, ahol x az alszerkezet neve az információs szerkezetben. A "string newline" segítségével új sorokat adhat hozzá az üzenetmezőhöz, és írja be az üzenetet szövegbe az idézőjel segítségével, és a mező tényleges értékét a fent említett num2str paranccsal adja hozzá a karakterlánchoz. Végül a megadott karakterlánccal az "msgbox (string)" paranccsal jelenítse meg az adatokat üzenetdobozként a monitoron.

Beillesztési kód

ha readVoltage (a, 'A2')> 4 || info.tempF <32 playTone (a, 'D9', 200, 1)

elseif napfény> = 3 || readVoltage (a, 'A2')> 2 && readVoltage (a, 'A0') <= 4

playTone (a, 'D9', 1000, 3)

más

playTone (a, 'D9', 1500, 5)

vége

string = ['A hőmérséklet (fok F)', szám2str (info.tempF)]

string = [string newline 'A talaj', num2str (info.soil)]

string = [karakterlánc új sor 'A csapadékon kívül van', szám2str (info.eső)]

string = [string newline 'A napszak', num2str (info. TOD)]

msgbox (karakterlánc)

6. lépés: Következtetés

Míg a világ továbbra is egyre inkább a szintetikus alternatívákra támaszkodik a korábban terményekből betakarított termékek mellett, a mezőgazdaság minden bizonnyal sokáig fontos és fontos tényező lesz a gazdaságban. A mezőgazdasági területek megfelelő megfigyelése elengedhetetlen ahhoz, hogy a gazdálkodó a legtöbbet hozhassa ki terméséből, és eszközünkkel nemcsak a teljes termőföldet lehet távolról megfigyelni, hanem olcsón, egyszerűen telepíteni és megbízható módon. Reméljük, hogy ez az útmutató informatívnak és könnyen követhetőnek bizonyult, és reméljük, hogy az eszköz hasznos lesz, bármennyire is szeretné megvalósítani vagy kísérletezni vele.

Boldog kódolást, A mezőgazdasági érzékelő tömb csapata