РАЗШИРЕНА СИСТЕМА ЗА НАПОЯВАНЕ НА IoT: 17 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

-от Maninder Bir Singh Gulshan, Bhawna Singh, Prerna Gupta

Етап 1:

В ежедневната работа, свързана с поливането, растенията са най-важната културна практика и най-трудоемката задача. Независимо от времето, което е топло или студено, или прекалено сухо и мокро, е много важно да се контролира количеството вода, достигащо до растенията. Така че ще бъде ефективно да се използва идея за автоматична система за поливане на растения, която полива растенията, когато имат нужда от това. Важен аспект на този проект е, че: „кога и колко вода“. Този метод се използва за непрекъснато наблюдение на нивото на влажност на почвата и за решаване дали е необходимо поливане или не и колко вода е необходима в почвата на растението. В най -основната си форма системата е програмирана по такъв начин, че сензорът за влажност на почвата, който отчита нивото на влага от растението в определен момент, ако нивото на влага на сензора е по -малко от определената стойност на прага, който е предварително определен според конкретното растение, отколкото желаното количество вода, се подава към растението, докато нивото на влажността му достигне предварително определената прагова стойност. Системата включва сензор за влажност и температура, който следи текущата атмосфера на системата и има влияние при поливане. Соленоидният клапан ще контролира водния поток в системата, когато Arduino отчита стойност от сензора за влага, той задейства електромагнитния клапан според желаното състояние.. Освен това системата докладва текущите си състояния и изпраща напомнящо съобщение за поливане на растения и получава SMS от получателя. Всичко това известие може да бъде направено с помощта на SIM 800L.

Стъпка 2: Рамкова диаграма

Тази система изисква Arduino UNO, който действа като контролер и сървър на цялата система. В тази система за напояване на растенията сензорът за влажност на почвата проверява нивото на влага в почвата и ако нивото на влага е ниско, тогава Arduino включва водна помпа, за да осигури вода на растението. Водната помпа се изключва автоматично, когато системата намери достатъчно влага в почвата. Всеки път, когато системата включва или изключва помпата, чрез GSM модул се изпраща съобщение до потребителя, актуализиращо състоянието на водната помпа и влажността на почвата. Тази система е много полезна във ферми, градини, дома и т.н. Тази система е напълно автоматизирана и няма нужда от човешка намеса.

Стъпка 3: Използва се хардуер: Arduino UNO

Arduino UNO е микроконтролерна платка с отворен код, базирана на микроконтролера Microchip ATmega328P и разработена от Arduino.cc. Платката е оборудвана с набори от цифрови и аналогови входно -изходни (I/O) щифтове, които могат да бъдат свързани към различни разширителни платки (екрани) и други схеми. Платката има 14 цифрови пина, 6 аналогови пина и програмируема с Arduino IDE (интегрирана среда за развитие) чрез USB кабел тип В. Може да се захранва от USB кабел или от външна 9-волтова батерия, въпреки че приема напрежения между 7 и 20 волта.

Стъпка 4: SIM 800L

SIM800L е миниатюрен клетъчен модул, който позволява GPRS предаване, изпращане и получаване на SMS и извършване и приемане на гласови повиквания. Ниска цена и малък отпечатък и поддръжка на четирите честотни ленти правят този модул идеално решение за всеки проект, който изисква връзка на дълги разстояния.

Стъпка 5: Датчик за влажност на почвата

Сензорите за почвена влажност измерват обемното водно съдържание в почвата. Тъй като директното гравиметрично измерване на свободната влажност на почвата изисква отстраняване, изсушаване и претегляне на проба, сензорите за влажност на почвата измерват обемното водно съдържание косвено, като използват някои други свойства на почвата, като електрическо съпротивление, диелектрична константа или взаимодействие с неутрони, като заместител на съдържанието на влага.

Стъпка 6: Сензор за температура и влажност

DHT11 е основен, ултра евтин цифров сензор за температура и влажност. Той използва капацитивен сензор за влажност и термистор за измерване на околния въздух и изплюва цифров сигнал върху извода за данни (не са необходими аналогови входни щифтове). Той е сравнително лесен за използване, но изисква внимателно време за събиране на данни.

Стъпка 7: Сензор за воден поток

Сензорът за дебит на вода се състои от пластмасов корпус на клапана, воден ротор и сензор за ефект на Хол. Когато водата тече през ротора, роторът се търкаля. Скоростта му се променя с различен дебит. Сензорът за ефекта на Хол извежда съответния импулсен сигнал. Този е подходящ за откриване на поток във водоразпределител.

Стъпка 8: Реле

Релето е електрически превключвател. Много релета използват електромагнит за механично управление на превключвател, но се използват и други принципи на работа, като например релета в твърдо състояние. Релета се използват, когато е необходимо да се управлява верига чрез отделен сигнал с ниска мощност, или когато няколко вериги трябва да се управляват от един сигнал.

Стъпка 9: LCD (дисплей с течни кристали)

LCD означава Liquid Crystal Display и ви позволява да управлявате LCD дисплеи, които са съвместими с драйвера на Hitachi HD44780. Има много от тях и обикновено можете да ги разпознаете чрез 16-пиновия интерфейс.

Стъпка 10: Водна помпа

Помпата е устройство, което премества течности (течности или газове), или понякога суспензии, чрез механично действие. Помпите могат да бъдат класифицирани в три основни групи според метода, който използват за преместване на флуида: директно повдигане, изместване и гравитационни помпи.

Помпите работят по някакъв механизъм (обикновено бутален или ротационен) и консумират енергия за извършване на механична работа, движеща течността. Помпите работят чрез много източници на енергия, включително ръчно управление, електричество, двигатели или вятърна енергия, идват в много размери, от микроскопични за използване в медицински приложения до големи промишлени помпи.

Стъпка 11: Предимства

1. Възможност за пестене на вода и ефективност при доставката на вода.

2. График и свързаност.

(Графикът им може да се актуализира отвсякъде с интернет връзки.)

3. Спестяване на електроенергия.

(Слънчевият панел се използва и за генериране на електроенергия в земеделските стопанства.)

4. Фермерът може да знае за природата на полето по всяко време и навсякъде.

Стъпка 12: Приложения

1. Може да се използва в селскостопански области, тревни площи и като система за капково напояване.

2. Може да се използва за култивиране.

3. Може да се използва за осигуряване на вода в зоната за засаждане на разсадници.

4. Може да се използва за широк спектър от култури, тъй като може да се персонализира референтната стойност, необходима за различни видове култури.

5. Може да се използва за управление на водни басейни и прехвърляне на вода.

Използвахме IoT устройство, т.е. NodeMCU в електрическата схема и също показахме печатната платка (PCB) за същото, можете да използвате и Arduino UNO.

Стъпка 13: Електрическа схема

Стъпка 14: Дизайн на печатни платки за НАПОЛНЕНА ИРИГРАЦИОННА СИСТЕМА на IoT

Стъпка 15: Поръчване на печатни платки

Сега имаме дизайна на печатни платки и е време да поръчаме платките. За целта просто трябва да отидете на JLCPCB.com и да кликнете върху бутона „ЦИТИРАЙ СЕГА“.

JLCPCB също са спонсори на този проект. JLCPCB (ShenzhenJLC Electronics Co., Ltd.), е най-голямото предприятие за прототип на печатни платки в Китай и високотехнологичен производител, специализиран в производството на прототипи за бързи печатни платки и производство на малки партиди. Можете да поръчате минимум 5 печатни платки само за 2 долара.

Стъпка 16:

За да произведете печатната платка, качете гербер файла, който сте изтеглили в последната стъпка. Качете.zip файла или можете също да плъзнете и пуснете гербер файловете.

След като качите zip файла, ще видите съобщение за успех в долната част, ако файлът е качен успешно.

Стъпка 17:

Можете да прегледате печатната платка в прегледа Gerber, за да се уверите, че всичко е наред. Можете да видите както горната, така и долната част на печатната платка.

След като се уверихме, че нашата печатна платка изглежда добре, сега можем да направим поръчката на разумна цена. Можете да поръчате 5 печатни платки само за 2 долара, но ако това е първата ви поръчка, можете да получите 10 печатни платки за 2 долара. За да направите поръчка, кликнете върху бутона „ЗАПАЗЕТЕ В КОШНИЦАТА“.

Моите печатни платки отнеха 2 дни, за да бъдат произведени и пристигнаха в рамките на една седмица, използвайки опцията за доставка на DHL. ПХБ бяха добре опаковани и качеството беше наистина добро.