Smart Garden - Klikk og vokse: 9 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Hva om du kunne dyrke dine egne planter, blomster, frukt eller grønnsaker ved hjelp av en smarttelefon -app som sørger for at plantene får den optimale konfigurasjonen av vann, fuktighet, lys og temperatur, og lar deg overvåke hvordan du kan dyrke plantene dine når som helst hvor som helst.

Smart Garden - Click and Grow vil ta vare på plantene dine selv når du er på ferie, milevis hjemmefra, ved å sørge for at de har nok vann, lys og riktig temperatur til enhver tid.

Ved å bruke avanserte sensorer som overvåker fuktighet, lys og temperatur, vet vår smarte applikasjon nøyaktig når du skal vanne hagen din og hva som er den optimale mengden vann som trengs. All relevant informasjon om hagen din blir kontinuerlig overvåket og vises alltid på smarttelefonskjermen.

Du vil kunne velge å la den smarte applikasjonen automatisk vanne hagen avhengig av forholdene som råder i hagen, eller alternativt kan du velge å skylle hagen manuelt når du bestemmer deg og i mengden vann du ønsker, ved å trykke på en knapp i smarttelefonen.

Vår smarte hage passer dine lokale forhold og reduserer vannbruk og vannregninger med opptil 60% ved å vanne plantene dine på den perfekte tidspunktet og betingelsene.

Gå videre til fremtiden med vår smarte hage og begynn å dyrke hagen din enkelt, raskt og ikke mindre viktig uten å bruke en formue.

Trinn 1: Deler

For dette prosjektet trenger du:

Elektroniske enheter og tavler:

1) NodeMCU;

2) 2 (eller flere) kanal analog multiplexer;

3) Transistor;

4) Vannpumpe (vi brukte 12V Blige Pump 350GPH);

5) Strømkilde

Sensorer:

6) lyssensor (lysavhengig motstand);

7) MPU-6050 sensor (eller hvilken som helst temperatursensor);

8) Kapasitiv jordfuktighetssensor;

Fysisk

9) 3/4 vannrør;

10) Motstander;

11) Ledninger og utvidelser;

12) Smarttelefon

13) Blynk App

Trinn 2: Kabling - Brett og sensorer

Se detaljerte instruksjoner nedenfor om hvordan du kobler til de forskjellige komponentene, og se koblingsskjemaet som er lagt ut ovenfor.

Board og MultiPlexer

Plasser NodeMCU og multiplexeren på brødbrettet som vist i diagrammet.

Bruk to hoppere til å koble 5V og GND for NodeMCU til kolonnen '+' og '-' på brødbrettet, og koble multiplexeren til NodeMCU som vist ovenfor.

Koble til sensorene

1) Lyssensor (lysavhengig motstand) - Du trenger tre hoppere og 100K motstand.

Bruk de 3 hopperne til å koble sensoren til 5V, GND og til Y2 på multiPlexeren som vist ovenfor.

2) MPU -6050 sensor - Du trenger fire hoppere for å koble sensoren til 5V, GND og D3, D4 på NodeMCU som vist ovenfor.

3) Kapasitiv jordfuktighetssensor (CSMS) - Koble CSMS med 3 hoppere til 5V, GND og Y0 til multiplexeren som vist ovenfor.

Koble nå USB -kabelen til NodeMCU, og fortsett til neste trinn.

Trinn 3: Kabling - Transistor og pumpe

Se detaljerte instruksjoner nedenfor om hvordan du kobler til Rely og vannpumpen, og se ledningsbildene som er lagt ut ovenfor.

Transistor

Bruk 3 hoppere til å koble transistoren som følger:

1. Midtbenet til '-' av vannpumpen;

2. Venstre ben til '-' på 12V strømforsyningen;

3. Høyre ben til D0 på MCU;

Vannpumpe

Koble '+' til 12V strømforsyningen til '+' på vannpumpen.

Trinn 4: Koble til systemet

Vi anbefaler å sette brødbrettet sammen med alle andre komponenter unntatt pumpen i en fin eske.

Bør være inne i bøtte med vann.

Ta et langt 3/4 'rør; Blokker den ene enden av røret, og fest den andre enden til vannpumpen; lager noen hull langs røret, og distribuer det nær plantene;

sette jordsensoren i jorda. Vær oppmerksom på at advarselslinjen til sensoren skal ligge utenfor jorda.

Du kan se på bildet ovenfor for å se hvordan vi plasserte systemet.

Trinn 5: Koden

Åpne den vedlagte.ino -filen med arduino -editoren.

Vær oppmerksom på følgende parametere du kanskje vil endre før du laster den opp til NodeMCU:

1) const int AirValue = 900; Du må teste denne verdien med jordfuktighetssensoren.

Ta sensoren ut av jorda og sjekk verdien du får. Du kan endre verdien i koden i samsvar med.

2) const int WaterValue = 380; Du må teste denne verdien med sensoren din.

Ta sensoren ut av jorda og legg den i et glass vann. Kontroller verdien du får - Du kan endre verdien i koden i samsvar.

Etter å ha gjort det ovennevnte, laster du opp koden NodeMCU.

Trinn 6: IFTTT -appleter

Hvis systemet bestemmer seg for å vanne hagen automatisk, sender det deg en e -post, slik at du vet at hagen din ble vannet, siden jorda var veldig tørr.

Vi anbefaler deg å konfigurere systemet slik at det bare vannes bare om nettene, eller når solnivået er lavt.

på den måten vil du spare en betydelig mengde vann hver måned !!

I Blynk -appen brukte vi en webhook -widget. Webhook -widgeten ble brukt til å utløse en hendelse på IFTTT. IFTTT -appleter Dato/tid -> webhooks, en virtuell pin på Blynk endrer verdien. Som utløser en funksjon som sender deg en e -post når jorda er veldig tørr og automatisk vanning ble operert.

Trinn 7: Smart Garden - BLYNK -applikasjon

BLYNK -applikasjonen vår inneholder følgende funksjoner:

1) LCD - LCD vil gi deg relevant informasjon om systemet. Det vil gi deg beskjed når systemet driver vannpumpen og vanner plantene.

2) Jordfuktighetsskala - gir deg informasjon om jordens fuktighet.

Skalaen viser fuktigheten i prosent slik at null prosent representerer luftens gjennomsnittlige fuktighetsnivå, og 100 prosent representerer fuktighet i vann.

Vi la også til en verbal beskrivelse av fuktighetsnivået representert med fem alternativer:

A. Veldig våt - når jorda flyter med vann.

B. Våt - mellom det normale og det oversvømte. Denne situasjonen forventes å oppstå en stund etter at vi har vannet landet.

C. Ideell - når jorden inneholder en ideell mengde vann for plantene.

D. Tørr - Når jorden begynner å tørke. I de fleste planter er det imidlertid ikke nødvendig å vanne ennå.

E. Veldig tørr - i denne situasjonen vanner du jorden så snart som mulig (Vær oppmerksom på at hvis Auto vanningsmodus er PÅ, vil systemet automatisk vanne hagen når jorda er veldig tørr).

* Selvfølgelig er det ideelle nivået av jordfuktighet avhengig av de spesifikke plantene du har i hagen din.

* Du kan endre vannets humuditetsnivå og luftens humuditetsnivå i samsvar med forklart ovenfor.

3) Solskala - Gir deg informasjon om lysnivået som plantene utsettes for. Det ideelle lysnivået som trengs er avhengig av hvilken type planter du har i hagen din.

4) Temp - gir deg temperaturen i omgivelsene til plantene dine.

5) Automatisk vanning - når denne knappen er PÅ, vil systemet automatisk skylte plantene når jordfuktigheten er "Veldig tørr".

6) Mengde - ved å trykke '+' eller ' -' kan du velge vannmengde (i liter) for vanning av plantene.

Trinn 8: Simulering av systemet i bruk

Se systemet fungerer live i vedlagte video !!:)

Vær oppmerksom på at hvis du slår på Auto-vanning, vil systemet automatisk vanne hagen din så snart jorden blir veldig tørr. Systemet kan konfigureres til å vanne bare når solen ikke er for sterk (for eksempel bare sent på kvelden), slik at vannet ikke går til spill !!!

Hvis systemet bestemmer seg for å vanne hagen automatisk, vil det gi deg beskjed på lcd -en til applikasjonen (hvis den er åpen, åpen på smarttelefonen din), og den vil også sende deg en e -post!

Trinn 9: Forbedringer og fremtidsplaner

Hovedutfordringen

Hovedutfordringen vår var å finne ut hvilke sensorer vi skal bruke, hvor vi skal plassere dem, og hvilke endepunktsverdier vi bør bruke for å få de beste resultatene.

Siden vi hadde mye informasjon å vise (jordfuktighet, temperatur, lysnivå, jordtilstand osv.) Brukte vi mye tid på å gjøre appen vår så oversiktlig og behagelig som mulig.

I begynnelsen jobbet vi med en Rely, som gjorde livet vårt veldig vanskelig, vi prøvde flere avhengigheter og vi fant ut at NodeMCU og relie noen ganger ikke var veldig stabile, ettersom den HØY verdien av de digitale pinnene til NodeMCU bare gir ut 3 volt, når relie fungerer med 5V, så da vi ønsket å slå pumpen PÅ og sette D1 -utgangen til HIGH, fungerte ikke bryteren da stole forventet at 5V skulle endre tilstanden.

Så snart vi byttet ut relien med transistoren, kunne vi enkelt kontrollere pumpen.

Systemets begrensninger

Hagen vår er liten, det var ikke mulig å inneholde et stort antall sensorer for å motta informasjon fra flere forskjellige områder i hagen vår. Med flere sensorer og en større hage kan vi lære mer om forholdene i hvert område av hagen og bruke spesifikke eiendommer for hvert område av hagen, slik at den får de beste forholdene og behandlingen for sine spesifikke behov, og kan også justere den for automatisk vanning.

Fremtidsvisjon

Våre fremtidstanker stammer hovedsakelig fra systemets begrensninger. Målet er å implementere det samme smarte hagesystemet- bare et stort i større skalaer.

Vi tror at et slikt system kan tilpasses alle typer plattformer fra private hager, samt offentlige hager opp til landbruksnæringen, som store drivhus og jordbruksfelt.

For hvert system (avhengig av størrelsen), vil vi bruke flere sensorer. For eksempel:

1. Et stort antall jordfuktighetssensorer: Med stort antall sensorer kan vi kjenne fuktighetsnivået i en bestemt del av landet/jorda.

2. Stort antall lyssensorer: lignende årsaken ovenfor, selv her kan vi få mer enn spesifikt på forskjellige områder av hagen.

Ved å legge til disse sensorene kan vi samle en spesifikk behandling for alle typer planter i hagen vår.

Siden forskjellige plantetyper krever en annen behandling, kan vi tilpasse hvert område av hagen vår til en annen plantetype, og med et stort antall sensorer matcher vi den spesifikke planten den nøyaktige tilstanden den trenger. På denne måten kan vi dyrke forskjellige planter på mindre terreng.

En annen betydelig fordel med et stort antall sensorer er muligheten til å identifisere fuktighetsnivået i jorda og temperaturen, låse for å vite når det er nødvendig å vanne noen deler av jorden, og vi kan kontrollere vanningen slik at det vil resultere i maksimal vannbesparelse. Vi må bare vanne hele hagen hvis en liten del av den er tørr, vi kan bare endre dette området.

3. Koble systemet til hovedvannkranen - på den måten trenger vi ikke fylle vann i beholderen. Den store fordelen med en slik tilkobling er maksimal kontroll over vanning og mengden vann som hver region i jorden mottar, uten bekymringer for at vannet i tanken skal renne ut.

4. Dedikert applikasjon for systemet - Skrive en ny applikasjon som er kompatibel med systemet. Med all vår kjærlighet אם Blynk -applikasjon, kan vi ikke bruke den som hovedsystemprogrammet. Vi vil skrive en unik applikasjon til systemet som matcher kontrolleren og sensorene som vi vil jobbe med for å gi brukeren en perfekt opplevelse.

Å skrive et program som dette vil gi oss muligheten til å legge til flere funksjoner enn de vi kan finne i Blynk. For eksempel bygge en brukerprofil for klienten, samle informasjon om hver klient og gi ham råd om de beste og mest effektive egenskapene som passer hans behov.

Vi ønsker å bygge en algoritme som lærer all informasjonen vi får fra forskjellige sensorer og bruker den for å bringe de beste forholdene til planter.

Videre kan vi opprette en online kundesirkel som oppdateres med anbefalinger og mottar online hjelp i situasjonen av et problem i systemet.

Vi tror virkelig at et prosjekt som dette har et stort potensial for å betjene et bredt spekter av kunder: fra privatpersoner som har små hager til dekorative hager i bedrifter som gjerne vil dyrke hagene sine enkelt, samtidig som de sparer vann og ressurser, og opptil bønder og store selskaper som har store åker og drivhus og søker etter en effektiv og relativt billig løsning som vil gi dem mest relevant informasjon om produktene sine, så vil gi dem fordeler fremfor konkurrentene når det gjelder kvaliteten på produktene, og av spare utgifter, både for vann og for defekte varer som ikke har blitt håndtert riktig (for eksempel fått for mye vann).