Viedais IoT dārzs: 10 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Ja jūs esat kaut kas līdzīgs man, jums patīk svaigi augļi un dārzeņi uz šķīvja, bet jums nav pietiekami daudz laika, lai uzturētu pienācīgu dārzu. Šī pamācība parādīs, kā izveidot gudru IoT dārzu (es to saucu: Green Guard), kas laista jūsu augus jūsu vietā un brīdina par tādām bīstamām situācijām kā: pārāk daudz saules gaismas, nepietiek saules gaismas un ūdens.

Tas viss tiek panākts, izmantojot pāris vienkāršus sensorus un izpildmehānismu, ko kontrolē Raspberry Pi. Vietnē varat apskatīt šo sensoru mērījumus un kontrolēt ūdens plūsmu.

1. darbība: materiāli un rīki

Materiāli:

• 1x Raspberry Pi 4
• 1m klavieru eņģes
• 1x bateriju turētājs 8x AA
• 8x AA baterijas
• *1x solenoīda vārsts 12V 1/2"
• 3 m ūdens caurule (plastmasa, neilons …) 12 mm
• 1x uzgalis T forma
• 2x uzgalis 1/2 "12mm
• 5x šļūtenes skava
• 1x 5 litru jerrycan
• 4m koka dēļi
• 1x koka panelis 100cm / 50cm
• 1x dīķa folija 2m / 1m
• min. 50 skrūves
• 1x maizes dēlis
• 2x magnētiskie aizbīdņi
• 1x npn tranzistors
• 1x temperatūras un mitruma sensors
• 1x LDR gaismas sensors
• 1x augsnes mitruma sensors
• 1x LCD displejs
• 2x 1/2 "caurules L forma

Šis dokuments parāda, kur es ieguvu šos materiālus.

*Ir svarīgi, lai solenoīda vārstam nebūtu minimālā darba spiediena. Ja tas notiks, ūdens cīnīsies, lai tiktu cauri.

Rīki:

• leņķzāģis (pēc izvēles: jebkura cita veida zāģis)
• rokas urbis (pēc izvēles: skrūvgriezis)
• skavu pistole (pēc izvēles: skrūves)
• koka līme

2. solis: ķēdes izveide

Ar Raspberry Pi tiks savienoti šādi komponenti:

• MCP3008

  • LDR gaismas sensors
  • Augsnes mitruma sensors
• DHT11 mitruma un temperatūras sensors

• PCF8574

  LCD displejs

• TIP120 tranzistors

  solenoīda vārsts

Divi sensori (LDR un augsnes mitrums) ir savienoti ar MCP3008, kas ļauj Raspberry Pi nolasīt analogos signālus. Es izmantoju PCF8574, lai rakstītu datus uz LCD, jo tas ietaupa daudz GPIO tapas.

Veidojot ķēdi, varat vienkārši sekot iepriekš redzamajam attēlam.

3. darbība. Datu bāzes iestatīšana

Lai patiešām varētu pilnībā kontrolēt savu dārzu, vēlaties redzēt laika skalu, kurā parādīti visi sensoru mērījumi. Es izmantoju SQL datu bāzi, lai saglabātu visus šos mērījumus.

Esmu sagatavojis autonomu failu, kas ietver visu šim projektam nepieciešamo datu bāzi. To var atrast datubāzes eksporta mapē manā Git krātuvē un importēt šo datubāzi MySQL Workbench, atverot serveri> datu importēšana un pēc tam atlasot autonomu failu un izveidojot jaunu datu bāzi.

Šajā datu bāzē ir četras tabulas: tblmeasurement, tbldevice, tblwarning un tblaction. Tbldevice satur visus sensorus un izpildmehānismu. Tblwarning ziņojumi ir holandiešu valodā, taču tos var viegli mainīt, noklikšķinot uz izpildes simbola uz galda, mainot ziņojumus un piemērojot izmaiņas. Tblaction satur darbības, kuras var izpildīt programma, par kuru es runāšu nākamajā solī. Šīs darbības ir, piemēram: temperatūras mērīšana, elektromagnētiskais vārsts …

4. solis: programmēšana

Visu nepieciešamo kodu varat atrast manā Git krātuvē. Priekšpuse un aizmugure.

Šī programma veic visas tehniskās darbības, piemēram: nolasa sensoru datus, aktivizē pievadu …

Iepriekš varat redzēt dažus vietnes attēlus. Tas ir holandiešu valodā, bet ne jūs

5. solis: veidojiet dārza pamatformu

Fiziskā projekta izstrādes pirmais solis ir dārza pamata apvalka izveide. Sāciet ar dažu dēļu zāģēšanu šādos izmēros:

• a - 2x 100cm / 20cm
• b - 2x 46,4 cm / 20 cm
• c - 1x 46,4 cm / 18,2 cm
• d - 1x 46cm / 18cm
• e - 1x 15cm / 20cm
• f - 1x 31cm / 20cm

Vispirms piestipriniet dēlus abās koka paneļa pusēs. Labākais veids, kā to piestiprināt, notiek četros posmos:

1. urbt caurumus uz paneļa, kur skrūves ies cauri
2. izmantojiet urbšanas urbi, lai izveidotu vietu skrūves galvai
3. ielieciet koka līmes līniju vietā, kur dēlis tiks piestiprināts
4. novietojiet dēli uz līmes un izurbiet skrūves caur iepriekš izurbtajiem caurumiem

Dēļu turēšanai pietiks ar 5 skrūvēm a. Tad jūs varat darīt to pašu ar dēļiem b, kuriem es izmantoju 3 skrūves apakšā un 2 sānos.

6. darbība: izveidojiet ūdens rezervuāra turētāju

Pievienojiet dēli e stūrī, kuru varat redzēt attēlā, izmantojot metodi, kuru es paskaidroju iepriekšējā solī. To var viegli izdarīt patstāvīgi, izmantojot koka gabalu un gliemeni (skat. Otro attēlu).

Lai atbalstītu šo dēli, izveidojiet nelielu koka siju ar 45 grādu leņķa malām augšpusē un apakšā. Lai pārliecinātos, ka pieskaras grīdai, piestiprinot to pie vertikālā dēļa, uzzīmējiet līniju, kur zāģēt augšējo pusi, kā es to daru trešajā attēlā.

Pēc tam izmantojiet kādu koka lūžņu, lai izveidotu rāmi, kas piemērots jūsu izmantotajam jerrycan. Piestipriniet rāmi pie platformas, izmantojot koka līmi. Rāmis, kuru es izveidoju, nebija pilnīgi līdzens, tāpēc, līmējot, es to pieskrūvēju ar divām gliemenēm un atstāju uz nakti.

Visbeidzot, jums ir jāpiestiprina L formas cauruļvads jerrycan apakšā un jāizveido caurums dēlī, kas atbalsta jerrycan, lai cauruļvadi varētu iziet cauri. Lai piestiprinātu cauruļvadus, es metināju pieguļošu cauruļvadu gabalu pie metāla plāksnes, kuru es piestiprināju pie jerrycan, izmantojot Sikaflex universālo līmi. Alternatīvi, jūs varat vienkārši iespiest caurules gabalu jerrycan izveidotajā caurumā un uzlikt uz tā pietiekami daudz universālas līmes, lai tā paliktu vietā. Jūs varat izveidot caurumu zem jerrycan ar caurumu zāģa uzgali jūsu rokas urbjmašīnai.

7. solis: cauruļvadu un cauruļu savienošana

Pirms cauruļu pievienošanas piestipriniet dīķa foliju projekta dārza daļas iekšpusē. Es to fiksēju projekta ārpusē ar skavotāja pistoli. Jūs varat salocīt stūra gabalus, lai tie labi iederētos, un nogriezt daļas, kur ir pārāk daudz folijas.

Kad tas ir izdarīts, jūs varat sākt urbt 2 caurumus no dārza daļas līdz apsaimniekošanas daļai aptuveni 15 cm augstumā, lai caurule nokļūtu pašā dārzā. Jūs varat samazināt šķembu daudzumu un urbt caur foliju, piestiprinot pie dēļa 2 koka gabalus un urbjot caur tiem, kā parādīts attēlā iepriekš. Jūs varat iespiest divas caurules caur caurumiem un savienot tās vidū aiz dēļa. Tad jūs varat urbt caurulēs apmēram 2,5 mm caurumus, lai ūdens izplūst (un neaizmirstiet urbt vienu caurumu caurules augšējā pusē, lai ūdens varētu turpināt plūst, kamēr elektromagnētiskais vārsts ir aizvērts).

Izurbiet divus caurumus (ne līdz galam) dārza galā, lai piestiprinātu cauruļu galu. Caurumu iekšpusē pielīmējiet 2 cilindriskus metāla gabalus un piespiediet cauruļu galu virs tiem.

Pēc tam piestipriniet koka gabalu pie grīdas paneļa blakus ūdens tvertnei (kā attēlā). Šeit atradīsies elektromagnētiskais vārsts, tāpēc pārbaudiet tā stāvokli, lai pārliecinātos, ka jūsu solenoīds tam ir piemērots. Šim gabalam virsū piestipriniet L veida metāla gabalu, kur tiks piestiprināts elektromagnētiskais vārsts.

8. solis: elektronikas integrēšana

Sāciet, veidojot divus koka gabalus. Viens DHT11 un LDR, otrs - augsnes mitruma sensoram. Jūs varat redzēt šos gabalus iepriekš redzamajos attēlos. Pievienojiet tos, kā parādīts attēlos.

Jūs varat paslēpt DHT11 un LDR vadus, saspiežot tiem virsū dīķa folijas gabalu un izlaižot to cauri. Izurbiet caurumu, kurā var iziet vadi.

Pēc tam, lai izveidotu caurumu LCD displejam, urbiet divus caurumus LCD telpas diagonālajos galos un izmantojiet zāģi, lai izzāģētu taisnstūri.

Jūs varat ievietot maizes dēli, Raspberry Pi un 12 V akumulatoru iekšpusē aiz LCD stūrī (un izmantojiet Velcro, lai tos noturētu). Tad jūs izmantojat plastmasas kasti, izgrieziet 2 malas un novietojiet to virs elektronikas, lai pasargātu tās no piloša ūdens. Neliela koka gabala pielīmēšana pie grīdas paneļa pie plastmasas kastes to notur vietā.

Visbeidzot, urbiet caurumu līniju tieši zem plastmasas kastes augstuma, lai Raspberry Pi karstais gaiss varētu izplūst.

9. solis: eņģu piestiprināšana

Tagad atliek tikai piestiprināt pēdējos divus dēļus, kurus sākumā zāģējāt.

Pirmkārt, zāģējiet dēļa apakšējo labo stūri sānos. Tieši šeit izies barošanas kabelis.

Pēc tam jūs varat pieskrūvēt eņģes uz dēļiem, kā parādīts iepriekš attēlos.

10. solis: slēgšana

Ja jūs nolemjat pats izveidot šo projektu, paziņojiet man komentāros (:

Paldies, ka izlasījāt.