Grønn tommel: 6 trinn

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

Green Thumb er et Internet of Things -prosjekt i landbrukssektoren laget for klassen min. Jeg ønsket å bygge noe spesielt for utviklingslandene, og etter min forskning fant jeg ut at de afrikanske landene bare har 6% av kontinentets jordbruksland vannet, det er dårlig teknologi, mindre pålitelighet ved vannforvaltning eller vanning som fører til mindre produktivitet. I Zambia ble det funnet at småbrukere som var i stand til å dyrke grønnsaker i tørketiden tjente 35% mer enn de som ikke gjør det.

De fleste av de eksisterende systemene koster mer enn $ 200, noe som er dyrt og absolutt ikke rimelig for småbønder. Bønder i disse utviklingslandene tar allerede en innsats mot et vannforvaltningssystem i liten skala.

Green Thumb har som mål å tilby et kostnadseffektivt, individuelt, småskala vanningssystem til bønder i Afrika som hjelper dem med smart vanning og vannforvaltningsteknikker for å øke mengden av produktene sine

Trinn 1: Trinn 1: Implementering av fuktsensorer på et anlegg

Velge en plante: Jeg trengte en plante å overvåke i løpet av prosjektet mitt, siden mange afrikanske land dyrker aubergine, endte jeg med å få en liten aubergine fra hjemmedepotet til å eksperimentere med.

Fuktsensorer: For å overvåke fuktighetsinnholdet i planten må du lage en kostnadseffektiv sensor som kan gjøre det.

Komponenter som trengs:

1. Galvaniserte negler - 2

2. Single Strand Wires - en haug av dem

3. Partikkel Bor - 1

4. Motstand (220 ohm eller annen verdi) - 1

5. Brødbrett

Ta 2 galvaniserte spiker og lodd dem til enkeltstrengede ledninger.

Gjør følgende tilkobling på brødbrettet.

Koble en av neglene til en analog pin og den andre til en digital pin. Hold neglene 3 cm fra hverandre, det kan være hvilken som helst avstand så langt det er konstant, siden avstanden mellom 2 spiker kan endre avlesningene.

Skriv følgende kode i Particle Boron IDE og blink koden

Sett inn neglene i anlegget ditt. Det skal vise målinger på den serielle skjermen eller konsollen.

Her er en rask guide for konfigurering av Bor.

Trinn 2: Trinn 2: Samle inn fuktsensoravlesninger

Det neste trinnet var å samle alle avlesningene i et Excel -dokument for å overvåke formål gjennom IFTTT.

1. Besøk IFTTT og opprett en konto (hvis du ikke allerede har det) eller logg deg på. IFTTT (hvis dette er det) er en gratis nettbasert tjeneste for å lage kjeder med enkle betingede utsagn kalt Applets.

2. Gå til -> Mine appleter, klikk på -> Nye appletter

3. for +dette -velg Particle -> velg 'Ny hendelse publisert' -> Skriv 'PlantData' som hendelsesnavnet som IFTTT skal utløses for

4. for +som velger google -ark -> velg 'Legg rad til et regneark' -> Skriv navnet på regnearket som skal opprettes -> klikk på 'Opprett handling'

5. Så når du partikkel publiserer hendelsen 'PlantData', vil en ny rad med data legges til i et regneark i Google -stasjonen.

Trinn 3: Trinn 3: Analysere dataene

Du kan laste ned excel -filen og prøve dataene. Jeg laget linjediagrammer med data samlet inn hver halve time, og fant ut at avlesningene ikke endret seg mye i løpet av det gitte tidsforløpet. Neglesensorene ga ganske pålitelige avlesninger.

Avlesningen svingte vanligvis mellom 1500-1000 når den måtte vannes.

Så med tanke på terskelen til å være 1500, kan vi si at når avlesningen er mindre enn 1500, er anlegget i det visne stadiet og systemet kan reagere på omtrent 5-10 minutter ved å vanne plantene.

Siden dataene tidligere ble samlet inn hvert millisekund, tærer det neglene.

Når dataene er overvåket og vi ser at det ikke er store svingninger i avlesningene, kan sensoren drives hver time, samle avlesningen og sjekke om den er under terskelen.

Dette vil tillate neglesensorene å vare lenger.

Trinn 4: Trinn 4: Lage flere sensorer og kommunisere gjennom mesh

Hele gårdsarealet kan deles inn i flere regioner, og disse regionene kan overvåkes av individuelle sensorer. Alle disse sensorene kan kommunisere med hovedsystemet som styrer vannpumpen.

'Hovedsystemet' har partikkelbor - det er mobil, derfor kan det kommunisere på steder uten WiFi.

De enkelte sensorene har Particle Xenon, de kommuniserer til Boron ved å opprette et lokalt nettverk.

Her er en rask guide for å legge til Xenon i et eksisterende nettverk.

Her har jeg laget 2 sensorer. Overfør hele kretsen til et protoboard.

Test følgende kode for å se om Mesh -kommunikasjonen fungerer.

Trinn 5: Trinn 5: Fullfør sensorens fysiske form

Elektronikken til sensorene trenger en boks som kan distribueres i feltene. Siden systemet måtte være kostnadseffektivt, så jeg for meg at jeg skulle bruke elektronikk mens jeg sparte kostnader på den fysiske formen. Den fysiske boksen som sensoren må plasseres i, kan lages av en bonde eller kan produseres lokalt i Afrika ved hjelp av råvarene. Bonden kan også bruke alt materiale som er tilgjengelig for dem og sette elektronikken inn.

Jeg prototyper med papp, som kan gjøres vanntett ved lakkering.

Lag en eske med 8,5 cm i bredden, 6,5 cm i bredden og 5,5 cm i høyden. Skjær disse dimensjonene ut av en papp. Lag 2 hull nederst som er 3 cm fra hverandre for sensorene å gå i. Stick pappkassene med en limpistol.

Lag to lag papp med 8,5 cm x 6,5 cm dimensjon, som ville gå inn i esken. Skjær ut et hull i disse lagene for at ledningene skal passere.

Neglene ville gå gjennom hullene. Et kartonglag er plassert på toppen av det som har Protoboard. Krokodilleklips brukes til å koble neglene til kretsen, slik at disse neglene enkelt kan kobles fra kretsen.

Det andre papplaget på toppen av dette har LIPO -batteri som driver Xenons.

Disse lagene kan fjernes ved å løfte dem opp ved hjelp av hullene som skjæres ut og neglene kan enkelt byttes ut, dette gjør systemet enkelt å vedlikeholde og montere.

Trinn 6: Trinn 6: Sluttimplementering

Jeg delte en eske full av jord, i 3 deler, en med maksimal vann, andre med middels vanninnhold, og tredje var tørr jord.

Hver sensor når den er plassert i en av de tre delene av boksen, kommuniserer lesingen til bor, som tar en avgjørelse om området må vannes. Dette indikeres med en LED, som tilsvarer hver sensor.

Sensoren blir slått på hver time.