Pametni vrt - klikni i raste: 9 koraka

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

Što ako biste mogli uzgajati vlastite biljke, cvijeće, voće ili povrće uz pomoć aplikacije za pametni telefon koja osigurava da vaše biljke dobivaju optimalnu konfiguraciju vode, vlage, svjetla i temperature i omogućuje vam praćenje načina uzgoja vaših biljaka BILO GDJE.

Pametni vrt - Click and Grow pobrinut će se za vaše biljke čak i kad ste na godišnjem odmoru, miljama daleko od kuće, pazeći da u svakom trenutku imaju dovoljno vode, svjetla i odgovarajuću temperaturu.

Korištenjem naprednih senzora koji prate vlagu, svjetlost i temperaturu, naša pametna aplikacija točno zna kada treba zalijevati vaš vrt i koja je optimalna količina vode potrebna. Sve relevantne informacije o vašem vrtu stalno se prate i pojavljuju se na ekranu vašeg pametnog telefona u svakom trenutku.

Moći ćete odlučiti dopustiti da pametna aplikacija automatski navodnjava vrt ovisno o uvjetima koji vladaju u vrtu, ili možete izabrati i ručno navodnjavanje vrta kad god odlučite i u količini vode po vašem izboru, pritiskom na gumb na pametnom telefonu.

Naš pametni vrt odgovara vašim lokalnim uvjetima i smanjuje potrošnju vode i račune za vodu do 60% navodnjavanjem vaših biljaka u savršeno vrijeme i uvjete.

Napredujte u budućnost s našim pametnim vrtom i počnite obrađivati svoj vrt lako, brzo i ništa manje važno bez trošenja bogatstva.

Korak 1: Dijelovi

Za ovaj projekt trebat će vam:

Elektronički uređaji i ploče:

1) NodeMCU;

2) 2 (ili više) kanalni analogni multiplekser;

3) Tranzistor;

4) Pumpa za vodu (koristili smo 12V Blige Pump 350GPH);

5) Izvor napajanja

Senzori:

6) Svjetlosni senzor (Otpornik ovisan o svjetlu);

7) senzor MPU-6050 (ili bilo koji temperaturni senzor);

8) Kapacitivni osjetnik vlage tla;

Fizički

9) vodovodna cijev 3/4 ;

10) Otpornici;

11) Žice i nastavci;

12) Pametni telefon

13) Blynk aplikacija

Korak 2: Ožičenje - ploča i senzori

U nastavku pogledajte detaljne upute o tome kako spojiti različite komponente i pogledajte gornji dijagram ožičenja.

Ploča i MultiPlexer

Postavite NodeMCU i multiplekser na ploču kao što je prikazano na dijagramu.

Pomoću dva kratkospojnika spojite 5V i GND NodeMCU-a na stupac '+' i '-' na krušnoj ploči, te spojite multiplekser na NodeMCU kao što je prikazano gore.

Spajanje senzora

1) Senzor svjetla (otpornik ovisan o svjetlu) - trebat će vam tri kratkospojnika i 100 tisuća otpornika.

Pomoću 3 kratkospojnika spojite senzor na 5V, GND i na Y2 multiPlexera kao što je prikazano gore.

2) Senzor MPU -6050 - trebat će vam četiri kratkospojnika za povezivanje senzora na 5V, GND i D3, D4 NodeMCU -a kao što je prikazano gore.

3) Kapacitivni osjetnik vlage tla (CSMS) - Spojite CSMS s 3 kratkospojnika na 5V, GND i Y0 multipleksera kao što je prikazano gore.

Sada spojite USB kabel na NodeMCU i nastavite na sljedeći korak.

Korak 3: Ožičenje - tranzistor i pumpa

U nastavku pogledajte detaljne upute o tome kako spojiti Rely i pumpu za vodu te pogledajte gore navedene slike ožičenja.

Tranzistor

Pomoću 3 kratkospojnika spojite tranzistor na sljedeći način:

1. Srednji krak do '-' pumpe za vodu;

2. Lijeva noga do '-' 12V napajanja;

3. Desna noga prema D0 MCU -a;

Vodena pumpa

Spojite "+" 12V napajanja na "+" pumpe za vodu.

Korak 4: Povezivanje sustava

Preporučujemo staviti krušnu ploču zajedno sa svim ostalim komponentama osim pumpe u lijepu kutiju.

Trebalo bi biti unutar kante vode.

Uzmite dugu cijev od 3/4 '; Blokirajte jedan kraj cijevi, a drugi kraj postavite na pumpu za vodu; pravi rupe duž cijevi i postavlja je u blizini biljaka;

senzor tla staviti u tlo. Imajte na umu da linija upozorenja senzora treba biti izvan tla.

Možete pogledati gornju sliku kako biste vidjeli kako smo postavili sustav.

Korak 5: Kôd

Otvorite priloženu.ino datoteku pomoću arduino uređivača.

Prije nego što ga učitate u NodeMCU, obratite pažnju na sljedeće parametre koje biste možda htjeli promijeniti:

1) const int Zračna vrijednost = 900; Tu vrijednost morate ispitati senzorom vlažnosti tla.

Izvadite senzor iz tla i provjerite dobivenu vrijednost. Vrijednost u kodu možete promijeniti u skladu s tim.

2) const int Vrijednost vode = 380; Morate testirati ovu vrijednost sa svojim senzorom.

Izvadite senzor iz zemlje i stavite ga u čašu vode. Provjerite dobivenu vrijednost - Možete promijeniti vrijednost u kodu u skladu s tim.

Nakon što ste učinili gore navedeno, samo učitajte kôd NodeMCU.

Korak 6: IFTTT apleti

Ako sustav odluči automatski navodnjavati vrt, poslat će vam e -poruku, pa ćete znati da je vaš vrt navodnjavan jer je tlo bilo jako suho.

Preporučujemo da sustav konfigurirate tako da će navodnjavati samo noću ili kada je razina sunca niska.

na taj način ćete uštedjeti značajnu količinu vode svaki mjesec !!

U aplikaciji Blynk koristili smo jedan widget za webhook. Widget webhook je korišten za pokretanje događaja na IFTTT. IFTTT apletima Datum/Vrijeme -> webhooks, virtualni pin na Blynku mijenja svoju vrijednost. Što pokreće funkciju koja vam šalje poštu kada je tlo jako suho i kada je korišteno automatsko navodnjavanje.

Korak 7: Pametni vrt - aplikacija BLYNK

Naša aplikacija BLYNK sadrži sljedeće značajke:

1) LCD - LCD će vam pružiti relevantne informacije o sustavu. Obavijestit će vas kada sustav pokrene pumpu za vodu i navodnjava biljke.

2) Ljestvica vlažnosti tla - pruža vam informacije o vlažnosti tla.

Ljestvica prikazuje vlažnost u postocima tako da nula posto predstavlja prosječnu razinu vlažnosti zraka, a 100 posto predstavlja vlagu vode.

Dodali smo i usmeni opis razine vlažnosti koju predstavlja pet opcija:

O. Vrlo mokro - kada tlo pluta vodom.

B. Mokro - između normalnog i poplavljenog. Očekuje se da će se ova situacija dogoditi neko vrijeme nakon što smo navodnjavali zemljište.

C. Idealno - kada tlo sadrži idealnu količinu vode za biljke.

D. Suho - Kad se tlo počne sušiti. Međutim, u većini biljaka još nema potrebe za navodnjavanjem.

E. Vrlo suho - u ovoj situaciji zalijevajte tlo što je prije moguće (Imajte na umu da će, ako je uključen način automatskog navodnjavanja, sustav automatski navodnjavati vrt kada je tlo jako suho).

* Naravno, idealna razina vlažnosti tla ovisi o specifičnim biljkama koje imate u svom vrtu.

* Možete promijeniti razinu vlažnosti vode i razinu vlažnosti zraka u skladu s gore opisanim.

3) Sunčana ljestvica - pruža vam informacije o razini svjetlosti kojoj su biljke izložene. Idealna potrebna svjetlina ovisi o vrsti biljaka koje imate u svom vrtu.

4) Temp - pruža vam temperaturu u okolini vaših biljaka.

5) Automatsko navodnjavanje - kada je ovaj gumb UKLJUČEN, sustav će automatski navodnjavati biljke kad vlaga u tlu postane "Vrlo suha".

6) Količina - pritiskom na '+' ili ' -' možete odabrati količinu vode (u litrama) za navodnjavanje biljaka.

Korak 8: Simulacija sustava na djelu

Kako sustav radi uživo pogledajte u priloženom videu !!:)

Imajte na umu da ako uključite automatsko navodnjavanje, sustav će automatski navodnjavati vaš vrt čim se tlo jako osuši. sustav se može konfigurirati za navodnjavanje samo kada sunce nije prejako (na primjer samo u kasnim noćnim satima) pa se voda neće rasipati !!!

Ako sustav odluči automatski navodnjavati vrt, obavijestit će vas o tome na LCD -u aplikacije (ako je otvorena na vašem pametnom telefonu), a također će vam poslati i poruku e -pošte!

Korak 9: Poboljšanja i budući planovi

Glavni izazov

Naš glavni izazov bio je shvatiti koje senzore trebamo koristiti, gdje ih postaviti i koje vrijednosti krajnjih točaka trebati koristiti kako bismo postigli najbolje rezultate.

Kako smo imali puno podataka za prikazati (vlažnost tla, temperatura, razina osvjetljenja, stanje tla itd.) Potrošili smo puno vremena kako bismo našu aplikaciju učinili što jasnijom i udobnijom.

U početku smo radili s Relyom, što nam je jako otežalo život, isprobali smo nekoliko oslanjanja i shvatili smo da NodeMCU i oslanjanje ponekad nisu baš stabilni, jer VISKA vrijednost digitalnih pinova NodeMCU -a daje samo 3 volti, kada oslanjanje radi s 5 V, pa kad smo htjeli uključiti crpku i postaviti izlaz D1 na VISOK, prekidač nije radio jer je oslanjanje očekivalo da 5 V promijeni svoje stanje.

Čim smo oslanjanje oslanjali na tranzistor, mogli smo jednostavno kontrolirati pumpu.

Ograničenja sustava

Naš je vrt mali, nije bilo moguće sadržavati veliki broj senzora kako bi se primale informacije iz nekoliko različitih područja našeg vrta. S više senzora i većim vrtom mogli bismo saznati više o uvjetima koji vladaju u svakom području vrta i upotrijebiti specifična svojstva za svako područje vrta, tako da dobiva najbolje uvjete i tretman za svoje specifične potrebe, te ga također prilagoditi za automatsko navodnjavanje.

Vizija budućnosti

Naše buduće misli proizlaze uglavnom iz ograničenja sustava. Cilj je implementirati isti pametni vrtni sustav- samo veliki u većim razmjerima.

Vjerujemo da se takav sustav može prilagoditi bilo kojoj vrsti platforme počevši od privatnih vrtova, kao i javnih vrtova do poljoprivredne industrije, poput velikih staklenika i poljoprivrednih polja.

Za svaki sustav (ovisno o njegovoj veličini) koristit ćemo više senzora. Na primjer:

1. Veliki broj senzora vlažnosti tla: S velikim brojem senzora možemo znati razinu vlažnosti u bilo kojem određenom dijelu zemlje/tla.

2. Veliki broj svjetlosnih senzora: slično gore navedenom razlogu čak i ovdje možemo dobiti više nego specifično na različitim površinama vrta.

Dodavanjem ovih senzora možemo okupiti specifičan tretman za bilo koju vrstu biljaka u našem vrtu.

Budući da različite vrste biljaka zahtijevaju drugačiji tretman, svako područje našeg vrta možemo prilagoditi drugoj vrsti biljaka, a s velikim brojem senzora odgovarajućoj biljci prilagođavamo točno stanje koje joj treba. Na ovaj način možemo uzgajati različite biljke na manjim terenima.

Druga značajna prednost velikog broja senzora je mogućnost identificiranja razine vlage u tlu i temperature, zaključavanje kako bi se znalo kada je potrebno zalijevati bilo koji dio Zemlje, a mi možemo kontrolirati navodnjavanje tako da će to rezultirati maksimalna ušteda vode. Cijeli vrt moramo zalijevati samo ako je njegov mali dio suh, možemo promijeniti samo ovo područje.

3. Spajanje sustava na glavnu slavinu za vodu - na taj način ne moramo puniti vodu u spremnik. Velika prednost takvog priključka je maksimalna kontrola nad navodnjavanjem i količinom vode koju dobiva svaka regija tla, bez brige oko istjecanja vode u spremniku.

4. Namjenska aplikacija za sustav - Pisanje nove aplikacije kompatibilne sa sustavom. Uz svu našu ljubav אם Blynk aplikaciju, ne možemo je koristiti kao glavnu sistemsku aplikaciju. Željeli bismo napisati jedinstvenu aplikaciju u sustav koja odgovara kontroleru i senzorima s kojima želimo raditi kako bismo pružili savršeno iskustvo korisniku.

Pisanje ovakve aplikacije pružit će nam mogućnost dodavanja više značajki, a zatim onih koje možemo pronaći u Blynku. Na primjer, izgraditi korisnički profil za klijenta, prikupiti podatke o svakom klijentu i savjetovati ga o najboljim i najučinkovitijim nekretninama koje odgovaraju njegovim potrebama.

Željeli bismo izgraditi algoritam koji uči sve informacije koje dobivamo iz različitih senzora i koristiti ga kako bismo biljkama donijeli najbolje uvjete.

Nadalje, možemo stvoriti mrežni krug kupaca koji je ažuriran preporukama i prima mrežnu pomoć u slučaju problema u sustavu.

Uistinu mislimo da ovakav projekt ima veliki potencijal za opsluživanje širokog spektra kupaca: od privatnih osoba koje imaju male vrtove do ukrasnih vrtova u tvrtkama koje bi željele lako obrađivati svoje vrtove, uz uštedu vode i resursa, pa sve do poljoprivrednici i velika poduzeća koja drže velika polja i staklenike i traže učinkovito i relativno jeftino rješenje koje će im dati najvažnije informacije o njihovim proizvodima, pa će im dati prednosti u odnosu na njihove konkurente u pogledu kvalitete njihovih proizvoda, a ušteda troškova vode i neispravne robe s kojom se nije pravilno rukovalo (na primjer, dobiveno je previše vode).