Uz IOT balstīta viedā laika un vēja ātruma uzraudzības sistēma: 8 soļi

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Izstrādāja - Nikhil Chudasma, Dhanashri Mudliar un Ashita Raj

Ievads

Laika apstākļu uzraudzības nozīme pastāv daudzos veidos. Laika apstākļu parametri ir jāuzrauga, lai saglabātu attīstību lauksaimniecībā, siltumnīcās un nodrošinātu drošu darba vidi rūpniecībā uc no lauksaimniecības izaugsmes un attīstības līdz rūpniecības attīstībai. Lauku laika apstākļus lauksaimnieki var novērot no tālākas vietas, un viņiem nav nepieciešama fiziska klātbūtne, lai uzzinātu klimatisko uzvedību lauksaimniecības laukā/siltumnīcā, izmantojot bezvadu sakarus.

Piegādes

Nepieciešamā aparatūra:

1. Raspberry Pi B+ modelis
2. Arduino Mega 2560
3. A3144 zāles sensors
4. IR sensora modulis
5. DHT11 temperatūras un mitruma sensors
6. MQ-7 gāzes sensors
7. ML8511 UV sensors
8. Miniatūrs lodīšu gultnis
9. Vītņots stienis, sešstūra uzgrieznis un mazgātājs
10. Neodīma magnēts
11. 10K rezistors
12. PVC caurule un elkonis
13. Lodīšu pildspalva

Nepieciešamā programmatūra:

1. Arduino IDE
2. Mezgls sarkans

1. darbība: anemometra izstrāde

• Izgrieziet PVC cauruli, kuras garums ir lielāks par gultņa biezumu.
• Ielieciet lodīšu gultni caurules griezuma detaļas iekšpusē.
• Pievienojiet pildspalvas aizmugurējo vāciņu caurules griezuma gabala ārējai perifērijai 0-120-240 grādu leņķī
• Pildspalvas rakstīšanas pusē pievienojiet papīra krūzes.
• Ievietojiet vītņoto stieni caurules iekšpusē, izmantojot paplāksni un uzgriezni, uzstādiet A3144 zāles sensoru, kā parādīts attēlā.
• Piestipriniet magnētu pie vienas no trim pildspalvām tā, lai, samontējot pildspalvas, magnētam būtu tieši virs zāles sensora.

2. solis: Vēja virziena vienības izstrāde

• Izgrieziet caurules gabalu un izveidojiet spraugu, lai tā atbilstu vēja lāpstiņai.
• Ielieciet lodīšu gultni grieztajā caurules daļā.
• Ievietojiet vītņoto stieni caurules iekšpusē un vienā galā piestipriniet CD/DVD disku. Virs diska atstājiet noteiktu attālumu un uzstādiet lodīšu gultņa caurules gabalu.
• Uzstādiet IS sensora moduli uz diska, kā parādīts attēlā.
• Izgatavojiet vēja lāpstiņu, izmantojot mērogu, un pēc lāpstiņas salikšanas izveidojiet šķēršļus, kas būtu tieši pretēji IR raidītājam un uztvērējam.
• Salieciet lāpstiņu slotā.

3. darbība: salieciet vēja ātruma un vēja virziena vienību

Salieciet vēja ātruma un vēja virziena vienību, kas izstrādāta 1. un 2. solī, izmantojot PVC cauruli un elkoni, kā parādīts attēlā.

4. darbība: shēmas shēma un savienojumi

Tabulā parādīti visu sensoru savienojumi ar Arduino Mega 2560

• Pievienojiet 10Kohm rezistoru starp +5V un Hall Sensor A3144 datiem.
• Pievienojiet attiecīgi visu sensoru Vcc, 3.3V un Gnd.
• Pievienojiet A/B tipa USB kabeli Arduino un Raspberry Pi

5. darbība: programma Arduino

Arduino IDE:

• Instalējiet šeit iekļautās DHT11 sensora un MQ-7 bibliotēkas.
• Kopējiet un ielīmējiet šeit iekļauto Arduino kodu.
• Pievienojiet Arduino plati, izmantojot kabeli, ar Raspberry Pi
• Augšupielādējiet kodu Arduino panelī.
• Atveriet Serial Monitor un visus parametrus var vizualizēt šeit.

Arduino kods

DHT bibliotēka

MQ7 bibliotēka

6. solis: mezgla sarkanā plūsma

Attēlos redzama mezgla-sarkanā plūsma.

Tālāk ir norādīti mezgli, kas tiek izmantoti datu parādīšanai informācijas panelī

• Serial-IN
• Funkcija
• Sadalīts
• Slēdzis
• Mērinstruments
• Diagramma

Nelietojiet MQTT izejas mezglus, jo tie tiek izmantoti, lai publicētu datus attālajā serverī, piemēram, Thingsboard. Pašreizējais norādījums ir paredzēts lokālā tīkla informācijas panelim.

7. darbība: informācijas panelis

Attēlos parādīts informācijas panelis, kas attiecīgi parāda visus laika apstākļu parametrus un reālā laika grafikus.

8. darbība: pārbaude

Reāllaika rezultāti, kas parādīti informācijas panelī