PAPILDINĀTA IoT APRIGĀCIJAS SISTĒMA: 17 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

-Maninder Bir Singh Gulshan, Bhawna Singh, Prerna Gupta

1. darbība:

Ikdienas darbībā, kas saistīta ar augu laistīšanu, ir vissvarīgākā kultūras prakse un darbietilpīgākais uzdevums. Neatkarīgi no laika apstākļiem, vai nu pārāk karsts un auksts, vai pārāk sauss un mitrs, ir ļoti svarīgi kontrolēt ūdens daudzumu, kas sasniedz augus. Tāpēc būs lietderīgi izmantot ideju par automātisku augu laistīšanas sistēmu, kas laista augus, kad tiem to vajag. Svarīgs šī projekta aspekts ir šāds: “kad un cik daudz ūdens”. Šo metodi izmanto, lai nepārtraukti uzraudzītu augsnes mitruma līmeni un izlemtu, vai laistīšana ir nepieciešama vai nē, un cik daudz ūdens nepieciešams augu augsnē. Visvienkāršākajā veidā sistēma ir ieprogrammēta tā, lai augsnes mitruma sensors, kas noteiktā laikā uztver iekārtas mitruma līmeni, ja sensora mitruma līmenis ir mazāks par noteikto sliekšņa vērtību, kas ir iepriekš noteikta saskaņā ar iekārtai tiek piegādāts vēlamais ūdens daudzums, līdz mitruma līmenis sasniedz iepriekš noteikto sliekšņa vērtību. Sistēmā ir mitruma un temperatūras sensors, kas izseko pašreizējo sistēmas atmosfēru un ietekmē laistīšanas laikā. Solenoīda vārsts kontrolēs ūdens plūsmu sistēmā, kad Arduino nolasa vērtību no mitruma sensora, tas iedarbina solenoīda vārstu atbilstoši vēlamajam stāvoklim.. Turklāt sistēma ziņo par savu pašreizējo stāvokli un nosūta atgādinājuma ziņojumu par augu laistīšanu un saņem SMS no saņēmēja. Visu šo paziņojumu var veikt, izmantojot SIM 800L.

2. darbība: ietvara diagramma

Šai sistēmai ir nepieciešams Arduino UNO, kas darbojas kā visas sistēmas kontrolieris un serveris. Šajā augu apūdeņošanas sistēmā augsnes mitruma sensors pārbauda mitruma līmeni augsnē un, ja mitruma līmenis ir zems, Arduino ieslēdz ūdens sūkni, lai nodrošinātu augu ar ūdeni. Ūdens sūknis automātiski izslēdzas, kad sistēma atrod pietiekami daudz mitruma augsnē. Ikreiz, kad sistēma ieslēdz vai izslēdz sūkni, lietotājam, izmantojot GSM moduli, tiek nosūtīts ziņojums, kas atjaunina ūdens sūkņa stāvokli un augsnes mitrumu. Šī sistēma ir ļoti noderīga saimniecībās, dārzos, mājās utt. Šī sistēma ir pilnībā automatizēta, un nav nepieciešama cilvēku iejaukšanās.

3. darbība. Izmantotā aparatūra: Arduino UNO

Arduino UNO ir atvērtā pirmkoda mikrokontrolleru plate, kuras pamatā ir mikrokontroles ATmega328P mikrokontrolleris un ko izstrādājis uzņēmums Arduino.cc. Plāksne ir aprīkota ar digitālo un analogo ieejas/izejas (I/O) tapu komplektiem, kurus var savienot ar dažādiem paplašināšanas paneļiem (vairogiem) un citām shēmām. Plātnei ir 14 digitālās tapas, 6 analogās tapas un programmējama ar Arduino IDE (integrēta izstrādes vide), izmantojot B tipa USB kabeli. To var darbināt, izmantojot USB kabeli vai ārēju 9 voltu akumulatoru, lai gan tas pieņem spriegumu no 7 līdz 20 voltiem.

4. darbība: SIM 800L

SIM800L ir miniatūrs šūnu modulis, kas ļauj pārraidīt GPRS, sūtīt un saņemt SMS, kā arī veikt un saņemt balss zvanus. Zemās izmaksas un neliels nospiedums un četru joslu frekvenču atbalsts padara šo moduli par perfektu risinājumu jebkuram projektam, kam nepieciešama liela attāluma savienojamība.

5. solis: augsnes mitruma sensors

Augsnes mitruma sensori mēra tilpuma ūdens saturu augsnē. Tā kā tiešai gravimetriskai brīvā augsnes mitruma mērīšanai nepieciešama parauga noņemšana, žāvēšana un svēršana, augsnes mitruma sensori netieši mēra tilpuma ūdens saturu, izmantojot kādu citu augsnes īpašību, piemēram, elektrisko pretestību, dielektrisko konstanti vai mijiedarbību ar neitroniem, kā mitruma satura aizstājējs.

6. solis: temperatūras un mitruma sensors

DHT11 ir pamata, īpaši lēts digitālais temperatūras un mitruma sensors. Tas izmanto kapacitatīvu mitruma sensoru un termistoru, lai izmērītu apkārtējo gaisu, un izspiež ciparu signālu uz datu tapas (nav vajadzīgas analogās ievades tapas). Tas ir diezgan vienkārši lietojams, taču datu iegūšanai nepieciešams rūpīgs laiks.

7. solis: ūdens plūsmas sensors

Ūdens plūsmas sensors sastāv no plastmasas vārsta korpusa, ūdens rotora un zāles efekta sensora. Kad ūdens plūst caur rotoru, rotors ripo. Tā ātrums mainās ar atšķirīgu plūsmas ātrumu. Halles efekta sensors izvada atbilstošo impulsa signālu. Šis ir piemērots plūsmas noteikšanai ūdens izsmidzinātājā.

8. solis: relejs

Relejs ir elektriski darbināms slēdzis. Daudzi releji slēdža mehāniskai darbināšanai izmanto elektromagnētu, taču tiek izmantoti arī citi darbības principi, piemēram, cietvielu releji. Releji tiek izmantoti, ja ir nepieciešams kontrolēt ķēdi ar atsevišķu mazjaudas signālu vai ja vairākas ķēdes jākontrolē ar vienu signālu.

9. solis: LCD (šķidro kristālu displejs)

LCD nozīmē šķidro kristālu displeju, un tas ļauj kontrolēt LCD displejus, kas ir saderīgi ar Hitachi HD44780 draiveri. To ir daudz, un jūs parasti varat tos pateikt pēc 16 kontaktu saskarnes.

10. solis: ūdens sūknis

Sūknis ir ierīce, kas mehāniski iedarbina šķidrumus (šķidrumus vai gāzes) vai dažreiz vircas. Sūkņus var iedalīt trīs lielās grupās pēc šķidruma pārvietošanas metodes: tiešie pacelšanas, pārvietošanas un gravitācijas sūkņi.

Sūkņi darbojas ar kādu mehānismu (parasti ar virzuļa kustību vai rotāciju) un patērē enerģiju, lai veiktu mehānisku darbu, kas pārvieto šķidrumu. Sūkņi darbojas, izmantojot daudzus enerģijas avotus, tostarp manuālu darbību, elektrību, dzinējus vai vēja enerģiju.

11. solis: priekšrocības

1. Spēja ietaupīt ūdeni un ūdens piegādes efektivitāte.

2. Plānošana un savienojamība.

(To grafiku var atjaunināt no jebkuras vietas, izmantojot interneta pieslēgumu.)

3. Elektrības taupīšana.

(Saules paneli izmanto arī elektroenerģijas ražošanai lauksaimniecības saimniecībās.)

4. Lauksaimnieks var uzzināt par lauka dabu jebkurā laikā un vietā.

12. solis: lietojumprogrammas

1. To var izmantot lauksaimniecības laukos, zālienos un kā pilienveida apūdeņošanas sistēmu.

2. To var izmantot audzēšanas procesā.

3. To var izmantot, lai nodrošinātu ūdeni stādaudzētavā.

4. To var izmantot plašam kultūru klāstam, jo var pielāgot atsauci, kas nepieciešama dažāda veida kultūrām.

5. To var izmantot dīķa ūdens apsaimniekošanai un ūdens pārnesei.

Mēs shēmas shēmā izmantojām IoT ierīci, t.i., NodeMCU, kā arī parādījām iespiedshēmas plates (PCB), jūs varat izmantot arī Arduino UNO.

13. darbība: shēmas shēma

14. solis: PCB dizains ADVANCED IoT IRRIGATION SYSTEM

15. solis: PCB pasūtīšana

Tagad mums ir PCB dizains un ir pienācis laiks pasūtīt PCB. Lai to izdarītu, jums vienkārši jādodas uz vietni JLCPCB.com un jānoklikšķina uz pogas “CITĒT TŪLĪT”.

JLCPCB ir arī šī projekta sponsors. JLCPCB (ShenzhenJLC Electronics Co., Ltd.) ir lielākais PCB prototipu uzņēmums Ķīnā un augsto tehnoloģiju ražotājs, kas specializējas ātru PCB prototipu un mazu partiju PCB ražošanā. Jūs varat pasūtīt vismaz 5 PCB tikai par 2 USD.

16. darbība:

Lai iegūtu PCB, augšupielādējiet Gerber failu, kuru lejupielādējāt pēdējā solī. Augšupielādējiet.zip failu vai arī velciet un nometiet Gerber failus.

Pēc zip faila augšupielādes, ja fails ir veiksmīgi augšupielādēts, apakšā redzēsit paziņojumu par veiksmi.

17. darbība:

Jūs varat pārskatīt PCB Gerber skatītājā, lai pārliecinātos, ka viss ir kārtībā. Jūs varat apskatīt gan PCB augšu, gan apakšu.

Pēc tam, kad esam pārliecinājušies, ka mūsu PCB izskatās labi, mēs tagad varam veikt pasūtījumu par saprātīgu cenu. Jūs varat pasūtīt 5 PCB tikai par 2 USD, bet, ja tas ir jūsu pirmais pasūtījums, jūs varat saņemt 10 PCB par 2 USD. Lai veiktu pasūtījumu, noklikšķiniet uz pogas “SAGLABĀT GROZĀ”.

Manu PCB izgatavošana prasīja 2 dienas un ieradās nedēļas laikā, izmantojot DHL piegādes iespēju. PCB bija labi iepakoti, un kvalitāte bija patiešām laba.