Sistem Pemantauan Cuaca dan Angin Laju Berasaskan IOT: 8 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Dibangunkan oleh - Nikhil Chudasma, Dhanashri Mudliar dan Ashita Raj

Pengenalan

Kepentingan pemantauan cuaca ada dalam banyak cara. Parameter cuaca diperlukan untuk dipantau untuk mempertahankan perkembangan di pertanian, rumah hijau dan untuk memastikan persekitaran kerja yang aman di industri, dll. Motivasi utama di sebalik menjalankan projek ini adalah utiliti besar pemantauan cuaca tanpa wayar di berbagai daerah mulai dari dari pertumbuhan dan pembangunan pertanian hingga pembangunan industri. Keadaan cuaca di sebuah ladang dapat dipantau dari tempat yang jauh oleh petani dan tidak memerlukan mereka hadir secara fizikal di sana untuk mengetahui tingkah laku iklim di ladang pertanian / rumah hijau dengan menggunakan komunikasi tanpa wayar.

Bekalan

Perkakasan yang diperlukan:

1. Model Raspberry Pi B +
2. Arduino Mega 2560
3. Sensor Dewan A3144
4. Modul Sensor IR
5. Sensor Suhu dan Kelembapan DHT11
6. Sensor Gas MQ-7
7. Sensor UV ML8511
8. Galas Bola Miniatur
9. Threaded Bar, Hex Nut dan Washer
10. Magnet Neodymium
11. Perintang 10K
12. Pipa PVC dan siku
13. Pen bola

Perisian yang diperlukan:

1. Arduino IDE
2. Node Merah

Langkah 1: Pembangunan Anemometer

• Potong paip PVC dengan panjang lebih besar daripada ketebalan galas.
• Pasangkan galas bebola di dalam bahagian potongan paip.
• Sambungkan penutup belakang pen pada pinggiran luar bahagian pemotong paip pada 0-120-240 darjah
• Pasang cawan kertas di bahagian pena pena.
• Pasang Bar berulir di dalam paip menggunakan mesin cuci dan mur, pasangkan sensor ruang A3144 seperti yang ditunjukkan dalam gambar.
• Pasang magnet pada salah satu daripada tiga pena sehingga magnet harus berada tepat di atas sensor dewan semasa pen dipasang.

Langkah 2: Pembangunan Unit Arah Angin

• Potong sekeping paip dan buat slot agar sesuai dengan baling-baling angin.
• Pasangkan galas bebola di dalam bahagian paip yang dipotong.
• Pasangkan batang berulir di dalam paip dan pasangkan CD / DVD di satu hujungnya. Di atas cakera tinggalkan jarak tertentu dan pasangkan sekeping paip yang dipasang dengan galas bebola.
• Pasang Modul Sensor IR pada cakera seperti yang ditunjukkan dalam gambar.
• Buat baling-baling angin menggunakan skala dan buat halangan yang seharusnya bertentangan dengan pemancar dan penerima IR setelah pemasangan baling-baling.
• Pasang baling-baling di slot.

Langkah 3: Pasang Unit Kelajuan Angin dan Arah Angin

Pasang unit arah angin dan kelajuan angin yang dikembangkan pada langkah 1 dan langkah 2 menggunakan paip pvc dan siku seperti yang ditunjukkan dalam gambar.

Langkah 4: Diagram dan Sambungan Litar

Jadual menunjukkan sambungan semua sensor ke Arduino Mega 2560

• Sambungkan perintang 10Kohm antara + 5V dan Data Hall Sensor A3144.
• Sambungkan Vcc, 3.3V dan Gnd dari semua sensor masing-masing.
• Sambungkan kabel A / B jenis USB ke Arduino dan Raspberry Pi

Langkah 5: Program untuk Arduino

Dalam IDE Arduino:

• Pasang perpustakaan sensor DHT11 dan MQ-7 yang disertakan di sini.
• Salin dan tampal kod Arduino yang disertakan di sini.
• Sambungkan papan Arduino menggunakan kabel ke Raspberry Pi
• Muat naik kod di papan Arduino.
• Buka Serial Monitor dan semua parameter dapat dilihat di sini.

Kod Arduino

Perpustakaan DHT

Perpustakaan MQ7

Langkah 6: Aliran Merah Node

Gambar menunjukkan aliran Node-Red.

Berikut adalah node yang digunakan untuk menunjukkan data pada papan pemuka

• Bersiri-DALAM
• Fungsi
• Berpisah
• Tukar
• Tolok
• Carta

Jangan gunakan nod keluar MQTT kerana ia digunakan untuk menerbitkan data pada pelayan jauh seperti Thingsboard. Instruktif semasa adalah untuk dasboard rangkaian tempatan.

Langkah 7: Papan Pemuka

Gambar menunjukkan papan pemuka yang masing-masing menunjukkan semua parameter cuaca dan grafik masa nyata.

Langkah 8: Menguji

Hasil masa nyata ditunjukkan di papan pemuka