Nutikas aed - klõpsake ja kasvage: 9 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Mis siis, kui saaksite oma taimi, lilli, puu- või köögivilju kasvatada nutitelefonirakenduse abil, mis tagab, et teie taimed saavad vee, niiskuse, valguse ja temperatuuri optimaalse konfiguratsiooni ning võimaldavad teil igal ajal igal pool jälgida, kuidas oma taimi kasvatada.

Nutikas aed - Click and Grow hoolitseb teie taimede eest isegi puhkusel olles, kodust miili kaugusel, tagades, et neil on alati piisavalt vett, valgust ja õiget temperatuuri.

Kasutades täiustatud andureid, mis jälgivad niiskust, valgust ja temperatuuri, teab meie nutikas rakendus täpselt, millal oma aeda niisutada ja milline on optimaalne vajalik vee kogus. Kogu teie aia kohta käivat asjakohast teavet jälgitakse pidevalt ja see kuvatakse teie nutitelefoni ekraanil kogu aeg.

Sõltuvalt aias valitsevatest tingimustest saate valida, kas nutikas rakendus laseb aia automaatselt niisutada, või võite aia käsitsi niisutada, kui otsustate ja teie valitud veekoguses. nutitelefonis nuppu vajutades.

Meie nutikas aed sobib teie kohalikele oludele ning vähendab veekulu ja veearveid kuni 60%, niisutades oma taimi ideaalsel ajastusel ja tingimustel.

Liikuge meie nutika aiaga tulevikku ja hakake oma aeda harima lihtsalt, kiiresti ja mitte vähem tähtsalt, ilma et peaksite kulutama palju raha.

Samm: osad

Selle projekti jaoks vajate:

Elektroonilised seadmed ja tahvlid:

1) NodeMCU;

2) 2 (või enama) kanaliga analoog multiplekser;

3) transistor;

4) Veepump (kasutasime 12V Blige Pump 350GPH);

5) Toiteallikas

Andurid:

6) valgusandur (valgusest sõltuv takisti);

7) MPU-6050 andur (või mis tahes temperatuuriandur);

8) mahtuvuslik mullaniiskuse andur;

Füüsiline

9) 3/4 veetoru;

10) takistid;

11) juhtmed ja laiendused;

12) nutitelefon

13) Blynk App

2. samm: juhtmestik - plaat ja andurid

Vaadake allpool üksikasjalikke juhiseid erinevate komponentide ühendamise kohta ja vaadake ülaltoodud ühendusskeemi.

Tahvel ja MultiPlexer

Asetage NodeMCU ja multiplekser leivaplaadile, nagu skeemil näidatud.

Kasutage kahte džemprit, et ühendada NodeMCU 5V ja GND vastavalt breadBoard'i veergu '+' ja '-' ning ühendada multiplekser NodeMCU-ga, nagu ülal näidatud.

Andurite ühendamine

1) Valgusandur (valgusest sõltuv takisti) - vajate kolme džemprit ja 100K takistit.

Kasutage kolme džemprit, et ühendada andur 5V, GND ja multiPlexeri Y2 -ga, nagu ülal näidatud.

2) MPU -6050 andur - Anduri ühendamiseks NodeMCU 5V, GND ja D3, D4 külge vajate nelja džemprit, nagu ülal näidatud.

3) Mahtuvuslik mullaniiskuse andur (CSMS) - ühendage CSMS 3 džempriga multiplekseri 5V, GND ja Y0 külge, nagu ülal näidatud.

Nüüd ühendage USB -kaabel NodeMCU -ga ja jätkake järgmise sammuga.

Samm: juhtmestik - transistor ja pump

Vaadake allpool üksikasjalikke juhiseid Rely ja veepumba ühendamise kohta ning vaadake ülaltoodud juhtmestiku pilte.

Transistor

Transistori ühendamiseks kasutage 3 džemprit järgmiselt:

1. Keskmine jalg veepumba '-' poole;

2. Vasak jalg 12 V toiteallika '-' suunas;

3. Parem jalg MCU D0 suunas;

Veepump

Ühendage 12V toiteploki "+" veepumba "+" -ga.

Samm: süsteemi ühendamine

Soovitame panna breadBoardi koos kõigi teiste komponentidega, välja arvatud pump, ilusasse karpi.

Peaks olema veeämbri sees.

Võtke pikk 3/4 'toru; Blokeerige toru üks ots ja paigaldage teine ots veepumba külge; teeb toru külge mõned augud ja paigutab selle taimede lähedale;

pange mullaandur mulda. Pange tähele, et anduri hoiatusjoon peaks olema väljaspool pinnast.

Võite vaadata ülaltoodud pilti, et näha, kuidas me süsteemi paigutasime.

Samm: kood

Avage manustatud.ino fail arduino redaktoriga.

Enne selle NodeMCU -sse üleslaadimist pöörake tähelepanu järgmistele parameetritele, mida võiksite muuta:

1) const int AirValue = 900; Peate seda väärtust testima oma mulla niiskusanduriga.

Võtke andur mullast välja ja kontrollige saadud väärtust. Saate koodi väärtust vastavalt muuta.

2) const int WaterValue = 380; Peate seda väärtust anduriga testima.

Võtke andur mullast välja ja pange see klaasi vette. Kontrollige saadud väärtust - saate koodi väärtust vastavalt muuta.

Pärast ülaltoodud toimingu tegemist laadige lihtsalt kood NodeMCU üles.

6. samm: IFTTT -apletid

Kui süsteem otsustab aeda automaatselt niisutada, saadab see teile meili, nii et teate, et teie aed on niisutatud, kuna muld on väga kuiv.

Soovitame teil süsteemi konfigureerida nii, et see niisutaks ainult öösel või kui päikesetase on madal.

sel viisil säästate iga kuu märkimisväärse koguse vett !!

Rakenduses Blynk kasutasime ühte veebikonksu vidinat. Veebihaagi vidinat kasutati IFTTT -s sündmuse käivitamiseks. IFTTT apletid Kuupäev/kellaaeg -> veebihaagid, Blynk'i virtuaalne tihvt muudavad selle väärtust. Mis käivitab funktsiooni, kes saadab teile kirja, kui muld on väga kuiv ja kasutati automaatset niisutamist.

7. samm: nutikas aed - rakendus BLYNK

Meie rakendus BLYNK sisaldab järgmisi funktsioone:

1) LCD - LCD annab teile süsteemi kohta asjakohast teavet. See annab teile teada, kui süsteem töötab veepumpa ja taimi niisutab.

2) Mulla niiskusskaala - annab teavet mulla niiskuse kohta.

Skaala näitab niiskust protsentides nii, et null protsenti tähistab õhu keskmist niiskustaset ja 100 protsenti vee niiskust.

Lisasime ka suulise niiskustaseme kirjelduse, mida esindavad viis võimalust:

A. Väga märg - kui muld veega hõljutatakse.

B. Märg - normaalse ja üleujutatud vahel. Eeldatakse, et selline olukord tekib mõnda aega pärast seda, kui oleme maa niisutanud.

C. Ideaalne - kui mullas on taimede jaoks ideaalne kogus vett.

D. Kuiv - kui muld hakkab kuivama. Enamikus taimedes pole aga veel vajadust niisutada.

E. Väga kuiv - sellises olukorras kastke mulda niipea kui võimalik (pange tähele, et kui automaatne niisutusrežiim on sisse lülitatud, niisutab süsteem aeda automaatselt, kui muld on väga kuiv).

* Ideaalne mullaniiskuse tase sõltub muidugi teie aias leiduvatest taimedest.

* Vee- ja õhuniiskuse taset saate muuta vastavalt ülalkirjeldatule.

3) Päikeseline skaala - annab teile teavet taimede valgustaseme kohta. Ideaalne vajalik valgustase sõltub sellest, millist tüüpi taimi teie aias on.

4) Temp - annab teile temperatuuri teie taimede ümbruses.

5) Automaatne niisutamine - kui see nupp on SISSE lülitatud, niisutab süsteem taimi automaatselt, kui mulla niiskus muutub väga kuivaks.

6) Kogus - vajutades '+' või ' -' saate valida taimede kastmiseks vajaliku vee koguse (liitrites).

8. etapp: süsteemi simuleerimine tegevuses

Vaata süsteemi tööd otsepildis lisatud videost !!:)

Pange tähele, et kui lülitate automaatse niisutamise sisse, niisutab süsteem teie aeda automaatselt niipea, kui muld on väga kuiv. süsteemi saab seadistada kastma ainult siis, kui päike pole liiga tugev (näiteks ainult hilisõhtul), nii et vesi ei lähe raisku !!!

Kui süsteem otsustab aeda automaatselt niisutada, annab see sellest teada rakenduse lcd -l (kui see on nutitelefonis avatud) ja saadab teile ka e -kirja!

9. samm: täiustused ja tulevikuplaanid

Peamine väljakutse

Meie peamine väljakutse oli välja selgitada, milliseid andureid peaksime kasutama, kuhu need paigutama ja milliseid lõpp-punkti väärtusi parimate tulemuste saamiseks kasutama.

Kuna meil oli kuvamiseks palju teavet (mulla niiskus, temperatuur, valgustase, pinnase seisund jne), kulutasime palju aega, et muuta meie rakendus võimalikult selgeks ja mugavaks.

Alguses töötasime Relyga, mis tegi meie elu väga raskeks, proovisime mitmeid abivahendeid ja arvasime, et NodeMCU ja tugiaparaat ei ole mõnikord eriti stabiilsed, kuna NodeMCU väljundite digitaalsete tihvtide KÕRGE väärtus on ainult 3 volti, kui tugitool töötab 5 V -ga, nii et kui me tahtsime pumba sisse lülitada ja D1 väljundi HIGH seadistada, ei töötanud lüliti nii, nagu tugines eeldatav 5 V oma oleku muutmiseks.

Niipea, kui asendasime tugisüsteemi transistoriga, saime pumpa hõlpsalt juhtida.

Süsteemi piirangud

Meie aed on väike, ei olnud võimalik sisaldada suurt hulka andureid, et saada teavet meie aia mitmest erinevast piirkonnast. Rohkemate andurite ja suurema aiaga saaksime rohkem teada saada aia igas piirkonnas valitsevatest tingimustest ja kasutada iga aiapiirkonna jaoks konkreetseid omadusi, nii et see saaks oma erivajaduste jaoks parimad tingimused ja ravi ning seda ka kohandada automaatseks niisutamiseks.

Tuleviku visioon

Meie tulevased mõtted tulenevad peamiselt süsteemi piiratusest. Eesmärk on rakendada sama nutikat aiasüsteemi- lihtsalt suurtes suuremates mastaapides.

Usume, et sellist süsteemi saab kohandada igat tüüpi platvormidele, alates eraaedadest, aga ka avalikest aedadest kuni põllumajandustööstuseni, nagu suured kasvuhooned ja põllumaad.

Iga süsteemi puhul (sõltuvalt selle suurusest) kasutame rohkem andureid. Näiteks:

1. Suur hulk mulla niiskusandureid: Suure hulga andurite abil saame teada niiskuse taset maa/mulla konkreetses osas.

2. Suur hulk valgusandureid: sarnaselt ülaltoodud põhjusega isegi siin saame aia eri piirkondades rohkem kui konkreetset.

Neid andureid lisades saame kokku viia konkreetse töötluse mis tahes tüüpi taimede jaoks meie aias.

Kuna erinevat tüüpi taimed vajavad erinevat kohtlemist, saame kohandada oma aia iga ala teist tüüpi taimedega ja suure hulga anduritega sobitame konkreetse taime täpselt selle seisundiga. Nii saame väiksematel maastikel kasvatada erinevaid taimi.

Suure hulga andurite teine oluline eelis on võime tuvastada niiskuse taset mullas ja temperatuuri, lukustades, et teada saada, millal on vaja kasta mõnda Maa osa, ja saame niisutamist juhtida nii, et see toob kaasa maksimaalne vee kokkuhoid. Peame kogu aeda kastma ainult siis, kui väike osa sellest on kuiv, saame seda piirkonda muuta.

3. Süsteemi ühendamine peaveekraaniga - nii ei pea me vett anumasse täitma. Sellise ühenduse suur eelis on maksimaalne kontroll niisutamise ja veekoguse üle, mida iga pinnasepiirkond saab, ilma et peaksite muretsema, et paagis olev vesi saab otsa.

4. Spetsiaalne rakendus süsteemile - uue süsteemiga ühilduva rakenduse kirjutamine. Kogu meie armastuse, rakenduse Blynk juures ei saa me seda kasutada peamise süsteemirakendusena. Soovime kirjutada süsteemile ainulaadse rakenduse, mis sobib kontrolleri ja anduritega, millega soovime töötada, et anda kasutajale täiuslik kogemus.

Sellise rakenduse kirjutamine annab meile võimaluse lisada rohkem funktsioone, mida saame leida Blynkist. Näiteks kliendi jaoks kasutajaprofiili loomine, iga kliendi kohta teabe kogumine ja tema nõuannete pakkumine parimate ja tõhusamate omaduste kohta.

Tahaksime luua algoritmi, mis õpiks kogu teabe, mida saame erinevatest anduritest, ja kasutaks seda, et taimedele parimad tingimused luua.

Seejärel saame luua veebipõhise kliendiringi, mida värskendatakse soovitustega ja saadakse veebipõhist abi süsteemi probleemide korral.

Me tõesti arvame, et sellisel projektil on suur potentsiaal teenindada paljusid kliente: alates eraisikutest, kellel on väike aed, kuni dekoratiivsete aedadeni ettevõtetes, kes sooviksid oma aedu hõlpsasti harida, säästes samal ajal vett ja ressursse, ja kuni põllumajandustootjatele ja suurtele ettevõtetele, kellel on suured põllud ja kasvuhooned ning kes otsivad tõhusat ja suhteliselt odavat lahendust, mis annaks neile kõige asjakohasemat teavet nende toodangu kohta ja annaks neile seega oma toodangu kvaliteedi osas eeliseid konkurentide ees ja säästa kulutusi nii veele kui ka defektsetele kaupadele, mida ei ole nõuetekohaselt käsitsetud (näiteks sai liiga palju vett).