NAPREDNI SUSTAV NAVODNJAVANJA IoT -a: 17 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

-od Maninder Bir Singh Gulshan, Bhawna Singh, Prerna Gupta

Korak 1:

U svakodnevnom radu s zalijevanjem biljke su najvažnija kulturna praksa i najzahtjevniji zadatak. Bez obzira na vrijeme, bilo prevruće ili hladno ili previše suho i vlažno, vrlo je važno kontrolirati količinu vode koja dopire do biljaka. Stoga će biti učinkovito koristiti ideju o automatskom sustavu zalijevanja biljaka koji zalijeva biljke kad im zatreba. Važan aspekt ovog projekta je: „kada i koliko vode“. Ova se metoda koristi za kontinuirano praćenje razine vlažnosti tla i za odlučivanje je li potrebno zalijevanje ili ne, te koliko je vode potrebno u tlu biljke. U svom najosnovnijem obliku, sustav je programiran na takav način da senzor vlažnosti tla koji u određenom trenutku osjeća razinu vlage iz biljke, ako je razina vlažnosti senzora manja od navedene vrijednosti praga koja je unaprijed definirana prema određeno postrojenje od željene količine vode isporučuje se biljci sve dok razina vlage ne dosegne unaprijed definiranu vrijednost praga. Sustav uključuje senzor vlažnosti i temperature koji prati trenutnu atmosferu u sustavu i utječe na zalijevanje. Elektromagnetni ventil će kontrolirati protok vode u sustavu, kada Arduino očita vrijednost s osjetnika vlage, aktivira elektromagnetni ventil prema željenom stanju.. Osim toga, sustav izvješćuje o svom trenutnom stanju i šalje poruku podsjetnika o zalijevanju biljaka i prima SMS od primatelja. Sve se ove obavijesti mogu učiniti pomoću SIM kartice 800L.

Korak 2: Okvirni dijagram

Ovaj sustav zahtijeva Arduino UNO koji djeluje kao kontroler i poslužitelj cijelog sustava. U ovom sustavu za navodnjavanje biljaka, osjetnik vlage tla provjerava razinu vlage u tlu i ako je razina vlage niska tada Arduino uključuje pumpu za vodu kako bi biljci osigurao vodu. Pumpa za vodu automatski se isključuje kada sustav pronađe dovoljno vlage u tlu. Kad god je sustav uključio ili isključio crpku, korisniku se putem GSM modula šalje poruka koja ažurira status pumpe za vodu i vlažnost tla. Ovaj sustav je vrlo koristan u farmama, vrtovima, kućama itd. Ovaj sustav je potpuno automatiziran i nema potrebe za bilo kakvom ljudskom intervencijom.

Korak 3: Korišteni hardver: Arduino UNO

Arduino UNO je ploča otvorenog koda za mikrokontroler zasnovana na mikrokontroleru Microchip ATmega328P koju je razvio Arduino.cc. Ploča je opremljena setovima digitalnih i analognih ulazno/izlaznih (I/O) pinova koji se mogu povezati s različitim pločama za proširenje (štitovima) i drugim krugovima. Ploča ima 14 digitalnih pinova, 6 analognih pinova i može se programirati s Arduino IDE (Integrirano razvojno okruženje) putem USB kabela tipa B. Može se napajati USB kabelom ili vanjskom 9-voltnom baterijom, iako prihvaća napone između 7 i 20 volti.

Korak 4: SIM 800L

SIM800L je minijaturni stanični modul koji omogućuje GPRS prijenos, slanje i primanje SMS -a te upućivanje i primanje glasovnih poziva. Niska cijena i mala površina i podrška za quad band frekvenciju čine ovaj modul savršenim rješenjem za sve projekte koji zahtijevaju povezivanje na velike udaljenosti.

Korak 5: Senzor vlage tla

Senzori vlažnosti tla mjere volumetrijski sadržaj vode u tlu. Budući da izravno gravimetrijsko mjerenje slobodne vlažnosti tla zahtijeva uklanjanje, sušenje i ponderiranje uzorka, senzori vlažnosti tla mjere volumetrijski sadržaj vode neizravno koristeći neka druga svojstva tla, poput električnog otpora, dielektrične konstante ili interakcije s neutronima, kao zamjena za sadržaj vlage.

Korak 6: Senzor temperature i vlažnosti

DHT11 je osnovni, izuzetno jeftin digitalni senzor temperature i vlažnosti. Koristi kapacitivni senzor vlažnosti i termistor za mjerenje okolnog zraka te izbacuje digitalni signal na podatkovni pin (nisu potrebni analogni ulazi). Prilično je jednostavan za korištenje, ali zahtijeva pažljivo vrijeme za prikupljanje podataka.

Korak 7: Senzor protoka vode

Senzor protoka vode sastoji se od plastičnog kućišta ventila, vodenog rotora i osjetnika Hall-efekta. Kad voda teče kroz rotor, rotor se kotrlja. Brzina mu se mijenja s različitom brzinom protoka. Senzor Hall-efekta emitira odgovarajući impulsni signal. Ovaj je prikladan za otkrivanje protoka u dozatoru vode.

Korak 8: Relej

Relej je prekidač s električnim pogonom. Mnogi releji koriste elektromagnet za mehaničko upravljanje prekidačem, ali se koriste i druga načela rada, poput releja u čvrstom stanju. Releji se koriste tamo gdje je potrebno upravljati krugom zasebnim signalom male snage, ili gdje se više krugova mora kontrolirati jednim signalom.

Korak 9: LCD (zaslon s tekućim kristalima)

LCD označava zaslon s tekućim kristalima i omogućuje vam upravljanje LCD zaslonima koji su kompatibilni s upravljačkim programom Hitachi HD44780. Tamo ih ima mnogo, a obično ih možete prepoznati po 16-pinskom sučelju.

Korak 10: Pumpa za vodu

Crpka je uređaj koji mehaničkim djelovanjem pomiče tekućine (tekućine ili plinove), a ponekad i muljeve. Pumpe se mogu klasificirati u tri velike skupine prema metodi koju koriste za premještanje fluida: izravne pumpe za podizanje, istiskivanje i gravitacijske pumpe.

Crpke rade na neki mehanizam (obično klipni ili rotacijski), a troše energiju za obavljanje mehaničkih poslova premještajući tekućinu. Crpke rade putem mnogih izvora energije, uključujući ručni rad, električnu energiju, motore ili snagu vjetra, različitih veličina, od mikroskopskih za upotrebu u medicini do velikih industrijskih crpki.

Korak 11: Prednosti

1. Sposobnost uštede vode i učinkovitost u isporuci vode.

2. Zakazivanje i povezivanje.

(Njihov se raspored može ažurirati s bilo kojeg mjesta s internetskom vezom.)

3. Štednja električne energije.

(Solarni panel također se koristi za proizvodnju električne energije na poljoprivrednim farmama.)

4. Poljoprivrednik može znati o poljskoj prirodi bilo kada i bilo gdje.

Korak 12: Aplikacije

1. Može se koristiti u poljoprivrednim poljima, travnjacima i kao sustav za navodnjavanje kap po kap.

2. Može se koristiti u procesu uzgoja.

3. Može se koristiti za opskrbu vodom u rasadniku.

4. Može se koristiti za širok raspon usjeva jer se mogu prilagoditi reference potrebne za različite vrste usjeva.

5. Može se koristiti za upravljanje vodama u ribnjaku i prijenos vode.

Koristili smo IoT uređaj, tj. NodeMCU u dijagramu kruga, a za isto smo prikazali i tiskanu ploču (PCB), možete koristiti i Arduino UNO.

Korak 13: Dijagram kruga

Korak 14: Dizajn PCB -a za NAPREDNI SUSTAV NAVODNJAVANJA IoT -a

Korak 15: Naručivanje PCB -a

Sada imamo dizajn PCB -a i vrijeme je za naručivanje PCB -a. Za to morate samo otići na JLCPCB.com i kliknuti gumb “CITIRAJ SAD”.

JLCPCB su također pokrovitelji ovog projekta. JLCPCB (ShenzhenJLC Electronics Co., Ltd.), najveće je poduzeće za prototip PCB-a u Kini i visokotehnološki proizvođač specijaliziran za prototipe brzih PCB-a i proizvodnju malih serija PCB-a. Možete naručiti najmanje 5 PCB -a za samo 2 USD.

Korak 16:

Za proizvodnju PCB -a prenesite gerber datoteku koju ste preuzeli u posljednjem koraku. Prenesite.zip datoteku ili možete povući i ispustiti gerber datoteke.

Nakon što prenesete zip datoteku, na dnu ćete vidjeti poruku o uspjehu ako se datoteka uspješno prenese.

Korak 17:

Možete pregledati PCB u Gerber pregledniku kako biste bili sigurni da je sve u redu. Možete vidjeti i gornju i donju stranu PCB -a.

Nakon što smo se uvjerili da naš PCB izgleda dobro, sada možemo naručiti po razumnoj cijeni. Možete naručiti 5 PCB -a za samo 2 USD, ali ako je to vaša prva narudžba, tada možete dobiti 10 PCB -a za 2 USD. Za naručivanje kliknite gumb "SPREMI U KOŠARICU".

Mojim PCB -ima je trebalo 2 dana da se proizvedu i stigli su u roku od tjedan dana koristeći DHL opciju dostave. PCB -i su bili dobro zapakirani i kvaliteta je bila zaista dobra.