DIY - automatiseeritud aia niisutamine - (Arduino / IOT): 9 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:49

See projekt näitab teile, kuidas ehitada koduaeda niisutuskontrollerit. Võimalik mõõta mulla niiskuse näitu ja aktiveerida aiakraanist kastmist, kui muld muutub liiga kuivaks. Kontroller sisaldab ka temperatuuri ja niiskuse andurit. Kontroller ei aktiveeri aiakraani, kui temperatuur on liiga madal. Andurite näidud ja veekasutuse / töötamisaegade statistika salvestatakse visualiseerimiseks ja analüüsimiseks ThingsBoard IOT -i. Hoiatused ja e -kirjad käivitatakse, kui niisutuskontroller lõpetab andmete edastamise, muld muutub liiga kuivaks või liiga küllastunud.

Eeldused

• Arduino teadmised, sealhulgas vähemalt põhiline Arduino kodeerimine ja jootmine.
• 1x survestatud aiakraan

Materjalide arve

• Aia niisutamise polü toru, joad, tilgutid jne
• Kahe valimisega elektrooniline kraanitaimer (st: Aqua Systems Electronic Digital Tap Timer)
• Kraanirõhu alandaja 300kpa
• Arduino Uno
• Lora Arduino kilp
• Lora Gateway (pole vajalik, kui teil on levinud kohalik asjade võrgu lüüs)
• DHT11 temperatuuri niiskusandur
• 5v relee
• Telefonikaabel
• Kaablisidemed
• Automotive Split gofreeritud torud
• Autoterminali pistikliistud
• 2x galvaniseeritud küüned
• 1x takisti
• Räni / tihend
• PVC tsement
• PVC praimer
• PVC toru laius 32 mm x pikkus 60 mm
• PVC toru laius 90 mm x pikkus 30 cm
• 3x PVC tõukurotsad 90mm
• 1x PVC keeratav kork 90mm
• 1x PVC keermestatud vahetükk 90mm
• 1x PVC tõukurotsad 32mm
• 1x 3,2 V toiteallikas (koputustaimer) [patareid, vahelduvvoolu adapter]
• 1x 6-12V toiteallikas (arduino) [patareid, USB, USB-toiteadapter]
• niidi tihenduslint
• elektriline lint

Samm: paigaldage aianiisutus

Paigutage polü toru, paigaldage joad, tilgutorud ja tilgutid. Niisutuskontroller töötab mis tahes kastmisvarustusega. Selle keskmes on mulla niiskuse näitude mõõtmine ja kraanitaimeri aktiveerimine, kui ja kui muld on liiga kuiv. Kontrollerit saab kalibreerida, et määrata küllastumise madalpunkt, kui kauaks tuleb kraanitaimer sisse lülitada ja kui sageli peaks kontroller küllastust kontrollima.

Neid seadeid saab arduinos muuta ja salvestada EPROM -i mällu. Seadeid saab värskendada ka IOT integratsiooni abil. See projekt käivitab kontrolleri iga nelja tunni järel ja keerab kraani 3 minutiks, kui muld on liiga kuiv. See võib töötada paar korda järjest, kui see on kuiv/kuum või üks kord päevas või kaks muidu.

Samm 2: Fit Tap Timer

Paigaldage kraanitaimer ja katsetage reguleeritavate ketastega, et välja selgitada ligikaudne sagedus ja tööaeg, mis sobib teie niisutamiseks kõige paremini. Eemaldame taimeri ja muudame selle Arduinoga töötamiseks.

Samm: Arduino ehitamine

Kasutage juhtmestikku ehitamiseks ühendusskeemil. Fotodel on kasutatud telefonikaabli juhtmeid ja ühenduspunktide kruviklemmliistu. Vaja on teatud jootmist.

Puudutage valikut Taimeri muutmine

Võtke kraani taimer ettevaatlikult lahti. Me ühendame kaks reguleeritavat ketast kõvasti, nii et neid saab käsitsivalikute asemel juhtida arduino. Vasak sagedusnupp ühendatakse kõvasti lähtestusasendisse, nii et paremat valijat saab sisse/välja lülitada. Parempoolsel valikul on üks traat keskmisest paremast kontaktist ja paremast välimisest kontaktist, nagu näidatud. Vaikimisi on taimer väljalülitatud asendis. Kui kaks juhtmest puutuvad kokku, lülitub taimer sisse. Kui kaks juhet on ühendatud 5 V releega, saab arduino seejärel sulgeda/avada kontakti kahe juhtme vahel. Kui üks juhe on ühises releeklemmis ja teine tavaliselt suletud klemmis, tagame, et arduino väljalülitamisel lülitatakse taimer välja. Kui relee tihvt seatakse asendisse HIGH, lülitatakse taimer sisse; seadistades selle madalaks, lülitab taimer välja.

Mulla sond

Selle projekti jaoks on kaks naela joodetud kruviklemmidega ühendatud juhtme külge. Üks küünte ots läheb otse maapinnale. Teine ühendatakse arduino analoogsisendiga ja takisti. Takisti ühendatakse arduinos 5v signaaliga. Näidatud väänamisskeemil.

Temperatuuri/niiskuse andur

DHT11 temperatuuri/niiskuse andur on ühendatud arduino 5 V, maandusega ja arduino digitaalse tihvtiga.

Lora kilp

Selles projektis kasutati ka Dragino Lora kilpi (pole elektriskeemil näidatud).

PVC alus

Selles projektis kasutatud arduino PVC alus on konstrueeritud nii, et temperatuuri/niiskuse andur saaks kokku puutuda, hoides samal ajal kõik muud komponendid veekindla PVC korpuse sees. Anduri jaoks puuritakse/lõigatakse väike auk ja räni kasutatakse selle hoidmiseks, takistades niiskuse jõudmist arduino juurde. Diagrammil näidatud.

Samm: Arduino programmeerimine

Programmeerimiseks ja testimiseks ühendage komponendid leivaplaadi või klemmliistude abil kokku

EPROMi konfiguratsioon

Esiteks peame konfiguratsioonimuutujad EPROM -mällu kirjutama. Käivitage oma arduino järgmine kood:

Kood on saadaval Githubis

Siin on DRY_VALUE väärtuseks seatud 960. 1024 tähendab, et pinnas on täiesti kuiv, 0 tähendab täielikku küllastumist, 960 oli hea takisti, kaabli pikkuse ja kasutatud naelte küllastusaste. See võib olenevalt teie konfiguratsioonist erineda.

VALVE_OPEN on seatud 180000 millisekundile (3 minutit). Kui/kui kraanitaimer on sisse lülitatud, jäetakse see 3 minutiks avatuks.

RUN_INTERVAL on seatud 14400000 millisekundile (4 tundi). See tähendab, et kontroller kontrollib mulla niiskust iga nelja tunni järel ja lülitab kraanitaimeri 3 minutiks sisse, kui küllastus on madal (üle 960).

Ülaltoodud koodi saab igal ajal muuta ja neid väärtusi muuta.

Programmi kood

Kood on saadaval Githubis

Sõltuvused:

• TimedAction
• Raadio juht

Selles näites kasutati Dragino Lora kilpi ja täpsemalt Lora samaaegset näidet, kus kilp ühendati otse Dragino Lora lüüsiga.

Seda saab kohandada asjade võrgustiku kasutamiseks, eemaldades koodi jaotisest "ALGUS: lora vars" ja muutes programmi, et see hõlmaks järgmist Dragino näidet, või kohandatud töötama koos teiste raadio-/wifi -kilpidega jne.

Kaasasolev kood eeldab, et DHT11_PIN on digitaalne tihvt 4, RELAY_PIN on digitaalne tihvt 3 ja mulla niiskuse analoogtapp on analoogsisend 0.

Silumismuutuja saab seada väärtusele Tõene, nii et jadamisi silumissõnumeid saab logida baudraadiga 9600.

5. samm: korpuse ehitamine

Lõika PVC toru nii, et see sobiks kraanitaimeri ja Arduino alusega. Puurige augud kraanitaimeri kraaniliitmiku ja voolikuliitmiku jaoks. Puurige torusse augud, mis on piisavalt laiad autotorustiku jaoks, libistage torustikku 10 cm pikkused avadesse ja eemaldage juhtmed arduino ja kraani taimerilt. See peaks sisaldama järgmist:

Arduinost

• Toitejuhtmed ja/või USB -kaabel arduino USB -pordist.
• Pinnase niiskuskaablid (VCC, GND, A0)
• Kaks juhet relee NC & Common kruviklemmidest

Puudutaimerist

• Toitekaablid
• Kaks juhtmest parempoolsest valiku kontaktist

6. samm: kontrollige kontrollerit enne liimimist

Veenduge enne kõik sulgemist, et kõik töötab.

Ülaltoodud fotodel on näidisseade esky's, kus mulla niiskussond pandi potti ja kraanitaimer varustati karastusjoogipudelist tuleva veega.

Üks tilguti oli ühendatud taimeriga.

See oli hea viis testida, et seadistus ei ületaks ega ületaks taime.

Seda näidet võib kontrolleri kalibreerimiseks kasutada nii kaua kui vaja.

7. samm: liim / veekindlad korpused

Otsakorkide ja haakeseadise kinnitamiseks kasutage PVC praimerit ja PVC -tsementi.

Kasutage tihendust/räni, et täita kõik tühimikud automaatkanali ja kraanitaimeri ümber.

Siin kasutatakse arduino korpuse ligipääsetavuse jaoks kruvitud otsakatet.

8. samm: installige

Paigaldage selgel päeval. Enne tihendamist peavad komponendid ja juhtmed olema kuivad.

Asetage kontroller aiakraani ja mullaanduri paigutamise keskele.

Paigaldage kraanitaimer ja veenduge, et see pole toiteallikas, kuni installimine on lõppenud.

Paigaldage mullaandur.

Kinnitage ribaklemmid igale komponendile ja seejärel asetage telefonikaabel iga komponendi kruviklemmidest, veendudes, et kaabel on kaetud automaatjuhtmega. Kõigi ühendamine

Tihendage kõik klemmid ja kõik avatud osad keermetihenditeibiga ja seejärel elektrilindiga.

Tihendage lõhestatud toru kõik lahtised/katmata alad keermetihenditeibiga ja seejärel elektrilindiga.

Ühendage taimer 3,2 V toiteallikaga. Kas aku või 3,2 V alalisvooluadapter, mis töötab vooluvõrku.

Ühendage Arduino 6-12 V alalisvooluallikaga. Kas aku või USB- / alalisvooluadapter, mis töötab vooluvõrku.

Lülitage sisse ja proovige!

9. samm: ThingsBoardi integreerimine - jälgimine ja aruandlus

Selles näites kasutati Dragino Lora Shieldi, mis oli ühendatud Dragino Lora Gatewayga. Kasutades seda seadistust, mõnda muud Lora seadistust või muud IOT -ühendust, saab niisutuskontrolleri kogutud andmed edastada IOT -platvormile, näiteks asjade tahvlile. Vaikimisi edastab programm järgmise andmestringi, kus iga tähebait on heksakoodiga kodeeritud:

TXXXHXXXSXXXXRX

Kui T -le järgneb temperatuur, H -le järgneb niiskus, S -le järgneb küllastusaste ja R -le järgneb üks number selle kohta, millist toimingut ta viimase töövahemiku jooksul tegi. See võib olla kas 0–5, kus iga number tähendab järgmist:

0: programm käivitub1: temperatuurianduri viga2: temperatuur oli töötamiseks liiga madal

Asjadeplaadi koopia oma seadmesse installimiseks on mitu võimalust või saate seadistada tasuta konto meie ThingsBoardi installimiseks siin.

Seadistage oma seade asjade pardal

Järgige neid juhiseid, et lisada Thingsboardile uus seade, nimetades seda "niisutuskontrolleriks".

Push telemeetria andmed seadmest

Järgige neid juhiseid, et seadistada meetod telemeetriaandmete edastamiseks seadmest Thingboardile MQTT, HTTP või CoAp kaudu.

Avaldame oma serveris järgmise JSON -i aadressile https://thingsboard.meansofproduction.tech/api/v1/… iga nelja tunni järel, kui seade töötab (reaalajas andmetega):

Samuti lükkame järgmisi atribuute aadressile https://thingsboard.meansofproduction.tech/api/v1/… perioodiliselt koos andmetega selle kohta, millal sõlme viimati nähti:

Seda kasutatakse märguannete jaoks, mis käivitatakse, kui seade lõpetab andmete edastamise.

Looge armatuurlaud

Looge armatuurlaud, nagu siin kirjeldatud. Meie vidinate hulka kuuluvad:

Lihtne kaardi vidin, mis on loodud telemeetriaväljast lastRunResult. Temperatuuri telemeetriavälja vertikaalne digitaalne näitaja LastRunResult telemeetriaväljast loodud ajasarja tabel, mis näitab viimaste päevade andmeid. Horisontaalne riba, mis näitab küllastumise telemeetriavälja. See kasutab andmete järeltöötlusfunktsiooni:

tagastada 1024-väärtus;

Ja määrab minimaalse ja maksimaalse väärtuse 0-100. Sel viisil saab küllastusastet väljendada protsentides. Näidik niiskuse väärtuse näitamiseks. Aegridade tulpdiagramm, mis sisaldab temperatuuri, niiskust ja jooksutulemust, grupeeritud viimase nädala 5 -tunnisteks perioodideks, koondatud maksimaalsete väärtuste kuvamiseks. See annab meile ühe baari neljatunnise jooksuürituse jaoks. Andmete järeltöötlusfunktsiooni kasutatakse jooksva tulemuse väljendamiseks kas 0 või 120, sõltuvalt sellest, kas vett juhiti või mitte. See annab lihtsa visuaalse tagasiside, et näha, kui sageli vesi nädalas jookseb. Staatiline HTML -kaart, mis näitab aia pilti.

E -posti märguanded

Kasutasime reegleid niisutuskontrolleri e -posti märguannete seadistamiseks. Kõik kasutavad sõnumifiltreid ja meili saatmise toimingu pistikprogrammi.

E -kirjade saatmiseks, kui niisutuskontroller ei suuda andmeid saata, kasutasime järgmise filtriga seadme atribuutide filtrit:

typeof cs.secondsSinceLastSeen! == 'undefined' && cs.secondsSinceLastSeen> 21600

E -kirja saatmiseks, kui pinnas muutub liiga kuivaks, kasutage järgmist telemeetriafiltrit

küllastuse tüüp! = "undefined" && saturation> 1010

E -kirja saatmiseks, kui muld muutub liiga niiskeks, kasutage järgmist telemeetriafiltrit

typeof saturation! = "undefined" && küllastus