Smart IoT Garden: 10 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Hvis du er noe som meg, liker du frisk frukt og grønnsaker på tallerkenen din, men du har ikke nok tid til å opprettholde en anstendig hage. Denne instruksen vil vise deg hvordan du bygger en smart IoT -hage (jeg kaller den: Green Guard) som vanner plantene dine for deg og advarer deg om farlige situasjoner som: for mye sollys, ikke nok sollys og uten vann.

Alt dette oppnås ved å bruke et par enkle sensorer og en aktuator styrt av en Raspberry Pi. På nettstedet kan du se målingene fra disse sensorene og ta kontroll over vannføringen.

Trinn 1: Materialer og verktøy

Materialer:

• 1x Raspberry Pi 4
• 1 m pianohengsel
• 1x batteriholder 8x AA
• 8x AA batterier
• *1x magnetventil 12V 1/2"
• 3m vannrør (plast, nylon …) 12mm
• 1x bakstykke T -form
• 2x bakstykke 1/2 "12 mm
• 5x slangeklemme
• 1x 5 liters jerrycan
• 4m treplanker
• 1x trepanel 100cm / 50cm
• 1x damfolie 2m / 1m
• min. 50 skruer
• 1x brødbrett
• 2x magnetiske lukninger
• 1x npn transistor
• 1x temperatur- og fuktighetssensor
• 1x LDR lyssensor
• 1x jordfuktighetssensor
• 1x LCD -skjerm
• 2x 1/2 "rørføring L -form

Dette dokumentet viser deg hvor jeg fikk disse materialene.

*Det er viktig at magnetventilen ikke har et minimum driftstrykk. Hvis det gjør det, vil vannet slite med å komme gjennom.

Verktøy:

• gjærsag (valgfritt: enhver annen type sag)
• håndbor (valgfritt: skrutrekker)
• stiftpistol (valgfritt: skruer)
• trelim

Trinn 2: Bygg kretsen

Følgende komponenter blir koblet til Raspberry Pi:

• MCP3008

  • LDR lyssensor
  • Jordfuktighetssensor
• DHT11 Fuktighets- og temperatursensor

• PCF8574

  LCD-skjerm

• TIP120 transistor

  magnetventil

To av sensorene (LDR og jordfuktighet) er koblet til en MCP3008 som gjør at analoge signaler kan leses av Raspberry Pi. Jeg bruker PCF8574 til å skrive data til LCD -skjermen fordi den sparer mange GPIO -pinner.

Du kan bare følge bildet ovenfor når du bygger kretsen.

Trinn 3: Sette opp databasen

For å virkelig ha full kontroll over hagen din, vil du se en tidslinje som viser alle målingene fra sensorene dine. Jeg bruker en SQL -database for å lagre alle disse målingene.

Jeg har forberedt en frittstående fil som inneholder hele databasen som trengs for dette prosjektet. Du finner dette i database-eksportmappen i Git-depotet mitt og importerer denne databasen til MySQL Workbench ved å åpne server> dataimport og deretter velge den frittstående filen og opprette en ny database.

Denne databasen inneholder fire tabeller: tblmåling, tbldevice, tblwarning og tblaction. Tbldevice inneholder alle sensorene og aktuatoren. Meldingene i tblwarning er på nederlandsk, men du kan enkelt endre dem ved å klikke på kjør -symbolet på bordet, endre meldingene og bruke endringene. Tblaction inneholder handlinger som kan utføres av programmet jeg skal snakke om i neste trinn. Disse handlingene er f.eks.: måling av temperatur, automatisk aktiverings magnetventil …

Trinn 4: Programmering

Du kan finne all koden som er nødvendig i Git -depotet mitt. Forkant og bakside.

Dette programmet gjør alt det tekniske som: les sensordata, aktiver aktuatoren …

Over kan du se noen bilder av nettstedet. Det er på nederlandsk, men du

Trinn 5: Bygg grunnformen av hagen

Det første trinnet i å lage det fysiske prosjektet er å bygge det grunnleggende foringsrommet til hagen. Start med å sage noen planker i følgende dimensjoner:

• a - 2x 100cm / 20cm
• b - 2x 46,4 cm / 20 cm
• c - 1x 46,4 cm / 18,2 cm
• d - 1x 46cm / 18cm
• e - 1x 15cm / 20cm
• f - 1x 31cm / 20cm

Fest først planker a på begge sider av trepanelet. Den beste måten å feste dette på går i fire trinn:

1. bore hull på panelet der skruene skal gå gjennom
2. bruk en forsinkingsbor for å få plass til skruehodet
3. legg en linje med trelim der planken skal festes
4. legg planken på limet og bor skruene gjennom hullene du boret tidligere

5 skruer vil være nok til å holde planker a. Deretter kan du gjøre det samme med planker b, som jeg brukte 3 skruer på bunnen og 2 på siden.

Trinn 6: Bygg vannbeholderholderen

Fest planken e i hjørnet du kan se på bildet ved å bruke metoden jeg forklarte i forrige trinn. Du kan enkelt gjøre dette på egen hånd ved å bruke et treverk og en musling (se andre bilde).

For å støtte denne planken, lag en liten trebjelke med 45 graders vinklede sider på toppen og bunnen. For å være sikker på at den berører gulvet når du fester den til den stående planken, tegner du en linje hvor du skal sage oversiden som jeg gjør på det tredje bildet.

Deretter bruker du litt skraptre for å bygge en ramme som passer til jerrycanen du bruker. Fest rammen til plattformen ved hjelp av trelim. Rammen jeg lagde var ikke helt plan, så jeg skrudde den godt fast med to muslinger mens den ble limt og lot den sette seg en natt.

Til slutt må du feste de L -formede rørene til bunnen av jerrycanen og lage et hull i planken som støtter jerrycanen slik at rørene kan gå gjennom. For å feste rørene, sveiset jeg et passende stykke rør til en metallplate som jeg festet til jerrycanen med Sikaflex universallim. Alternativt kan du bare skyve et stykke slange i hullet du lager i jerrycanen og legge nok universell lim på det slik at det forblir på plass. Du kan lage hullet under jerrycanen med et hullsagbit for håndboret ditt.

Trinn 7: Koble til rør og slange

Før du kobler til noen av slangene, må du feste tjernfolien på innsiden av hagedelen av prosjektet. Jeg fikset det på utsiden av prosjektet med en stiftpistol. Du kan brette hjørnestykker slik at de sitter fint og kutte bort deler der det er for mye folie.

Når dette er gjort, kan du begynne å bore 2 hull fra hagedelen til ledelsesdelen på omtrent 15 cm høye for at røret skal komme til selve hagen. Du kan redusere mengden splinter og bore gjennom folien ved å feste 2 trestykker på planken og bore gjennom dem som på bildet ovenfor. Du kan skyve to rør gjennom hullene og koble dem på midten bak planken. Deretter kan du bore noen 2,5 mm hull i rørene for at vannet skal komme ut (og ikke glem å bore ett hull på oversiden av røret slik at vannet kan fortsette å strømme mens magnetventilen er lukket).

Bor to hull (ikke helt gjennom) i enden av hagen for å feste enden av rørene til. Lim 2 sylindriske metallbiter på innsiden av hullene og skyv enden av rørene over dem.

Fest deretter et treverk til gulvpanelet ved siden av vannreservoaret (som på bildet). Det er her magnetventilen vil hvile på, så test posisjonen for å sikre at solenoiden passer på den. På toppen av dette stykket fester du et L-formet metallbit hvor magnetventilen skal festes.

Trinn 8: Integrering av elektronikk

Start med å forme to trebiter. En for DHT11 og LDR, og en for jordfuktighetssensoren. Du kan se disse bitene på bildene ovenfor. Fest dem som vist på bildene.

Du kan skjule ledningene til DHT11 og LDR ved å stifte et stykke damfolie oppå dem og stikke dem gjennom. Bor et hull der ledningene kan gå gjennom.

For å lage hullet til LCD -skjermen borer du to hull på de diagonale endene av plassen for LCD -skjermen og bruker en baufil til å sage ut et rektangel.

Du kan plassere brødbrettet, Raspberry Pi og 12V batteripakke inne bak LCD -skjermen i hjørnet (og bruke borrelås for å holde dem nede). Deretter bruker du en plastboks, kutter du ut 2 sider og legger den over elektronikken for å beskytte dem mot dryppende vann. Liming av et lite stykke tre på gulvpanelet ved siden av plastboksen holder det på plass.

Til slutt borer du en hulllinje like under høyden på plastboksen, slik at den varme luften til Raspberry Pi kan slippe ut.

Trinn 9: Festing av hengsler

Det eneste som gjenstår å gjøre nå er å feste de to siste plankene du saget i begynnelsen.

Sag først av det nedre høyre hjørnet av planken på siden. Det er her strømkabelen går gjennom.

Deretter kan du skru hengslene på plankene som på bildene ovenfor.

Trinn 10: Avslutning

Gi meg beskjed i kommentarene hvis du bestemmer deg for å lage dette prosjektet selv:

Takk for at du leste.