Система за интелигентно наблюдение на времето и скоростта на вятъра, базирана на IOT: 8 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Разработен от - Нихил Чудасма, Дханашри Мудляр и Ашита Радж

Въведение

Значението на мониторинга на времето съществува по много начини. Необходимо е да се наблюдават метеорологичните параметри, за да се поддържа развитието в селското стопанство, оранжерията и да се осигури безопасна работна среда в индустриите и т.н. от растежа и развитието на селското стопанство до индустриалното развитие. Метеорологичните условия на полето могат да бъдат наблюдавани от отдалечено място от земеделските производители и няма да изискват те да присъстват физически там, за да знаят климатичното поведение в земеделското поле/оранжерията чрез използване на безжична комуникация.

Консумативи

Необходим хардуер:

1. Модел на Raspberry Pi B+
2. Arduino Mega 2560
3. A3144 сензор за Хол
4. Модул за IR сензор
5. DHT11 сензор за температура и влажност
6. Газов сензор MQ-7
7. ML8511 UV сензор
8. Миниатюрен сачмен лагер
9. Резба, шестостенна гайка и шайба
10. Неодимов магнит
11. 10K резистор
12. PVC тръба и коляно
13. Химикалка

Необходим софтуер:

1. Arduino IDE
2. Червен възел

Стъпка 1: Разработване на анемометър

• Нарежете PVC тръбата с дължина, по -голяма от дебелината на лагера.
• Поставете сачмения лагер вътре в отрязаната тръба.
• Присъединете задната капачка на писалката към външната периферия на изрязаното парче тръба при 0-120-240 градуса
• Прикрепете хартиени чаши от страната за писане на писалката.
• Поставете резбования прът вътре в тръбата с помощта на шайбата и гайката, монтирайте сензора за хол A3144, както е показано на изображението.
• Прикрепете магнита към една от трите писалки, така че магнитът да идва точно върху сензора на Хола, когато писалките са сглобени.

Стъпка 2: Развитие на звено за посока на вятъра

• Нарежете парче тръба и направете прорез, който да пасне на лопатката.
• Поставете сачмения лагер вътре в отрязаното парче тръба.
• Поставете резбова лента вътре в тръбата и монтирайте CD/DVD в единия край. Над диска оставете определено разстояние и поставете тръбната част, монтирана на сачмения лагер.
• Монтирайте IR сензорния модул на диска, както е показано на изображението.
• Направете вятърна лопатка с помощта на мащаб и направете препятствие, което трябва да е точно срещу IR предавателя и приемника след сглобяването на лопатката.
• Сглобете лопатката в слота.

Стъпка 3: Сглобете единицата за скорост и посока на вятъра

Съберете единицата за скорост и посока на вятъра, разработена в стъпка 1 и стъпка 2, като използвате PVC тръба и лакът, както е показано на изображението.

Стъпка 4: Електрическа схема и връзки

Таблицата показва връзките на всички сензори към Arduino Mega 2560

• Свържете 10Kohm резистор между +5V и Данни на сензор на Хол A3144.
• Свържете съответно Vcc, 3.3V и Gnd на всички сензори.
• Свържете USB тип A/B кабел към Arduino и Raspberry Pi

Стъпка 5: Програма за Arduino

В IDE на Arduino:

• Инсталирайте библиотеките на сензора DHT11 и MQ-7, които са включени тук.
• Копирайте и поставете кода на Arduino, включен тук.
• Свържете дъската Arduino с помощта на кабела към Raspberry Pi
• Качете кода в дъската на Arduino.
• Отворете Serial Monitor и всички параметри можете да визуализирате тук.

Кодът на Arduino

Библиотека на DHT

Библиотека MQ7

Стъпка 6: Червен поток на възел

Изображенията показват потока Node-Red.

По -долу са възлите, използвани за показване на данни на таблото за управление

• Сериен вход
• Функция
• Разделяне
• Превключване
• Манометър
• Диаграма

Не използвайте MQTT изходни възли, тъй като те се използват за публикуване на данните на отдалечен сървър, като Thingsboard. Текущата инструкция е за табло за управление на локалната мрежа.

Стъпка 7: Табло за управление

Изображенията показват таблото, което показва съответно всички метеорологични параметри и графики в реално време.

Стъпка 8: Тестване

Резултатите в реално време, показани на таблото за управление