Autonomni sustav zalijevanja biljaka: 4 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Ovaj projekt predstavlja pametan autonomni sustav zalijevanja biljaka. Sustav je autonomni u energiji koristeći bateriju od 12 V i solarnu ploču te zalijeva biljku kad se za to stvore pravi uvjeti, s dobro smišljenim (nadam se) sustavom otpornim na kvarove. Pametan je jer je komunicirao s korisnicima putem aplikacije Telegram.

Koraci koje sustav slijedi su sljedeći:

• uvijek se prati sadržaj vode u tlu;

• ako je sadržaj vode u tlu ispod određene vrijednosti (maksimalna_vlaga_ tla), sustav:

  • (?) provjerava da spremnik za vodu nije prazan (i tijekom) zalijevanja kako bi se izbjeglo oštećenje pumpe koja radi na suho;
  • (?) provjerava prekoračenje minimalnog razdoblja vode između dva zalijevanja. To se radi kako bi se izbjeglo zalijevanje biljaka previše puta tijekom dana (bolje da se u nekom trenutku malo osuši), te kako bi se dodala sigurnost u slučaju da se pokvari osjetnik vlage u tlu;
  • (?) započeti navodnjavanje;

  • zaustavlja navodnjavanje kad god:

    • (?) sadržaj vode u tlu dosegne određenu vrijednost (maksimalna_vlaga_ tla) ili;
    • (?) spremnik za vodu je prazan, u tom slučaju navodnjavanje će se nastaviti čim se ponovno napuni, ili;
    • (?) trajanje zalijevanja premašuje maksimalno dopušteno trajanje za svaki događaj zalijevanja (zalijevanje_max_time). Ovdje je cilj izbjeći rad pumpe dok se spremnik za vodu ne isprazni ako dođe do curenja u sustavu koje bi spriječilo povećanje vlažnosti tla;
• (?) provjerava da li se biljke zalijevaju barem u svakom datom razdoblju (max_wo_water), kako bi se izbjeglo njihovo odumiranje ako npr. senzor vlažnosti tla je pokvaren i uvijek vraća visoke vrijednosti;

Telegram porukama korisnika se obavještava o svakom važnom koraku (označeno?). Korisnik također može ručno pokrenuti događaj navodnjavanja iz Telegrama, čak i ako je sadržaj vode u tlu veći od zadane vrijednosti (max_soil_moisture). Također je moguće UKLJUČITI i ISKLJUČITI cijeli sustav, pitati radi li sustav ili radi ili pitati trenutnu vrijednost sadržaja vode u tlu (pogledajte snimak Telegrama).

Pribor

Materijal

Ovdje je popis proizvoda koji su korišteni za izgradnju sustava. Moram reći da ne dobivam nikakve poticaje od Amazona, od kojeg su svi proizvodi kupljeni.

Za upravljanje sustavom:

• NodeMCU ploča (ESP8266) za mozak, 17,99 €
• Relejni modul, 11,99 €
• 120 prototipnih žica kratkospojnika, 6,99 € -> izrada prototipa
• 3 ploče, 8,99 € -> izrada prototipa
• Vodootporna kutija, 10,99 €
• Komplet otpornika 525 komada, 10,99 €
• Tiskani PCB sa priključcima sličnim ploči, 9,27 €
• Električne žice 20, 22 ili 24 AWG ovisno o vašim željama (20 je čvršće, ali ih je potrebno smanjiti za neke spojeve, 22 je dobro, 24 je jeftinije), 18,99 €

Za autonomiju energije:

• 12V baterija, 21,90 €
• 10W wp 12V monokristalni solarni panel, 23,90 €
• Regulator punjenja 12/24V, 13,99 €

Za spremnik vode:

• Pumpa za vodu 12V, 16,99 €
• DC muški/ženski priključak (za spajanje pumpe), 6,99 €

Senzori:

• Plovak za vodostaj, 7,99 €
• Kapacitivni senzor vlažnosti tla, 9,49 €
• malo laka za nokte za hidroizolaciju senzora vlažnosti tla, 7,99 €;

I sustav navodnjavanja:

Sustav za navodnjavanje, 22,97 €

Za ukupno 237,40 €. To nije jeftino! No, imajte na umu da je još uvijek jeftiniji od unaprijed izgrađenog sustava i s puno više mogućnosti! Također, neki su dijelovi samo za izradu prototipa (15,98 €), a mnoge sam komponente kupio u grupama od nekoliko komada za druge projekte, npr. 525 otpornika je luda količina, ne trebate 3 NodeMCU ploče, niti 6 releja za ovaj projekt.

Korak 1: Kodiranje

Za reprodukciju ovog projekta trebat će vam neki alati, nešto materijala i kôd iz ovog projekta.

Kodirati

Da biste dobili kôd iz ovog projekta, ili ga klonirajte (ili bolje, forkite) iz spremišta Github pomoću GIT -a, a ako ne znate što znači GIT, klon i fork, jednostavno ga preuzmite na svoje računalo pomoću ove veze?.

Zatim ga konfigurirajte prema svojim potrebama!

Za korištenje Telegrama, NodeMCU mora biti spojen na internet. Učinio sam to koristeći njegov WIFI modul i svoj kućni WIFI. Da biste konfigurirali vlastitu vezu, otvorite script_watering.ino skriptu u Arduino IDE-u i popunite vrijednosti koje nedostaju za vaše WiFi vjerodajnice (pretpostavljam da imate WiFi):

Niz ssid = "xxxxx"; // Naziv vašeg Wifi String pass = "xxxxx"; // Lozinka za WiFi

Zatim ćemo postaviti Telegram robota, koji je korisnički račun sličan vašem, ali kojim zapravo upravlja robot (vaš NodeMCU). Da biste to učinili, slijedite korake opisane ovdje. U nekoliko riječi:

• Otvorite Telegram (i povežite se sa svojim računom);

• Izradite novog robota:

  • Pretražite BotFather u svojim kontaktima (upišite ga u traku za pretraživanje) i otvorite razgovor s njim (kao što biste učinili sa svakim novim kontaktom);
  • Upišite /newbot u razgovor (pazite na slučaj i uključite /!)
  • Imenujte svog bota kako želite, ali završite s "bot" (npr. "Watering_balcony_bot");
  • Botfather vam daje žeton bota, čuvajte ga u tajnosti (nemojte ga dijeliti pomoću GIT -a !!), upotrijebit ćemo ga u nekoliko koraka;
  • Pretražite ga u svojim kontaktima i pošaljite mu ovu poruku: /start

  • Kopirajte žeton koji je vratio Botfather i zalijepite ga u skriptu plant_watering.ino ovdje:

    Oznaka niza = "xxxxxx: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"; // Telegram bot žeton

Vaš bot je sada živ!

Da bi mu omogućio komunikaciju s vama, mora znati vaš ID razgovora. Budući da želimo biti u mogućnosti podijeliti ono što bot govori s drugim ljudima u slučaju da odemo na godišnji odmor, radije bih umjesto toga stvorio grupni chat. Zato stvorite jednog (Nova grupa), dodajte svog bota pretraživanjem njegova imena i privremeno dodajte trećeg bota po imenu IDBot. Zatim imenujte svoj grupni chat kako želite. Otvorite grupni chat i upišite /getgroupid. IDBot će vratiti broj kao što je -xxxxxxxxx (ne zaboravite minus kada ga kopirate!), To je vaš ID grupnog chata!

Također možete zatražiti /getid da dobije vaš osobni dokument, tako da će vaš bot umjesto toga slati poruke izravno vama (ne šaljući ga grupi)

Kopirajte ID i zalijepite ga u skriptu plant_watering.ino ovdje:

int chatID = -000000000; // Ovo je ID vašeg grupnog chata Ovdje zalijepite /getid ako želite da bot šalje poruke izravno vama

Zatim za svaki slučaj uklonite IDBot iz svoje grupe (ne želimo da podaci procure).

Za posljednji korak morate instalirati knjižnice CTBot i ArduinoJson. Da biste to učinili, upišite ctrl+maj+I, pretražite CTBot i potražite CTBot od Stefana Ledde, a zatim kliknite instaliraj. Zatim ponovite za ArduinoJson i potražite ArduinoJson od Benoita Blanchona, ali za sada instalirajte verziju 5.13.5 jer CTBot još nije kompatibilan sa šestom verzijom (ovdje možete provjeriti postoje li promjene).

I to je to, vaš kôd je spreman! Sada ga možete učitati na NodeMCU! Ako postoje neke pogreške, provjerite jeste li odabrali NodeMCU 1.0 za vrstu ploče i koristite li ispravnu verziju za svoje knjižnice.

Korak 2: Alati

Alati

Alati su vrlo jednostavni, koristio sam za ovaj projekt:

• Lemilica + lim (npr. 220V 60W);
• Multimetar (moj je TackLife DM01M);
• Ravni odvijač (sićušni je bolji);
• Kliješta za rezanje;

Ako ih imate, možete dodati i neke skidače žice, ali oni nisu neophodni.

Korak 3: Montaža

Sklapanje dijelova možete pronaći pomoću Fritzinga za otvaranje projekta Fritzing u spremištu Github.

Napomena: NodeMCU je spojen na solarni regulator punjenja USB kabelom (onaj na shemi ga nema). Pogledajte odjeljak Materijal za primjer solarnog regulatora punjenja s USB -om.

Sve prilagođene dijelove učinio sam dostupnima u fascikli za fritzing iz projekta Github (svi se mogu pronaći na internetu osim vodenog plovca jer sam ga napravio).

Korak 4: Priznanja

Želio bih zahvaliti svom divnom partneru koji mi je to omogućio tijekom vikenda! I naravno svi tvorci koji su omogućili projekt, poput @shurillu za super CTBot knjižnicu, EstebanP27 za njegov vodič iz kojeg sam puno naučio za ovaj projekt! Također bih želio zahvaliti svgrepu iz kojeg sam koristio SVG -ove kao osnovu za logotip.