Taman IoT Pintar: 10 Langkah (dengan Gambar)

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

Sekiranya anda seperti saya, anda suka buah dan sayur segar di pinggan anda, tetapi anda tidak mempunyai cukup masa untuk mengekalkan kebun yang baik. Petunjuk ini akan menunjukkan kepada anda cara membina taman IoT yang pintar (saya menyebutnya: Penjaga Hijau) yang menyalurkan tanaman anda untuk anda dan memberi amaran kepada anda mengenai situasi berbahaya seperti: cahaya matahari yang terlalu banyak, cahaya matahari yang tidak mencukupi dan kehabisan air.

Ini semua dicapai dengan menggunakan beberapa sensor sederhana dan penggerak yang dikendalikan oleh Raspberry Pi. Di laman web, anda dapat melihat pengukuran dari sensor ini dan mengawal aliran air.

Langkah 1: Bahan & Alat

Bahan:

• 1x Raspberry Pi 4
• Engsel piano 1m
• 1x pemegang bateri 8x AA
• Bateri AA 8x
• * 1x injap solenoid 12V 1/2"
• Tiub air 3m (plastik, nilon…) 12mm
• Bentuk T ekor 1x
• 2x tailpiece 1/2 "12mm
• Pengapit hos 5x
• Jerrycan 1x 5 liter
• Papan kayu 4m
• Panel kayu 1x 100cm / 50cm
• 1x kerajang kolam 2m / 1m
• min. 50 skru
• 1x papan roti
• Penutupan magnet 2x
• Transistor 1x npn
• Sensor suhu & kelembapan 1x
• Sensor cahaya 1x LDR
• Sensor kelembapan tanah 1x
• Paparan LCD 1x
• Bentuk pipa L 2x 1/2"

Dokumen ini menunjukkan di mana saya mendapat bahan-bahan ini.

* Penting bahawa injap solenoid tidak mempunyai tekanan operasi minimum. Sekiranya berlaku, air akan sukar untuk dilalui.

Alat:

• miter saw (pilihan: jenis gergaji lain)
• gerudi tangan (pilihan: pemutar skru)
• pistol staple (pilihan: skru)
• gam kayu

Langkah 2: Membina Litar

Komponen berikut akan disambungkan ke Raspberry Pi:

• MCP3008

  • Sensor cahaya LDR
  • Sensor kelembapan tanah
• Sensor Kelembapan & Suhu DHT11

• PCF8574

  Paparan LCD

• Transistor TIP120

  injap solenoid

Dua daripada sensor (LDR dan kelembapan tanah) disambungkan ke MCP3008 yang membolehkan isyarat analog dibaca oleh Raspberry Pi. Saya menggunakan PCF8574 untuk menulis data ke LCD kerana ia menjimatkan banyak pin GPIO.

Anda hanya boleh mengikuti gambar di atas semasa membina litar.

Langkah 3: Menyiapkan Pangkalan Data

Untuk benar-benar mempunyai kawalan penuh ke atas kebun anda, anda perlu melihat garis masa yang menunjukkan semua pengukuran dari sensor anda. Saya menggunakan pangkalan data SQL untuk menyimpan semua ukuran ini.

Saya telah menyediakan fail serba lengkap yang merangkumi keseluruhan pangkalan data yang diperlukan untuk projek ini. Anda boleh mendapatkannya di folder eksport pangkalan data di repositori Git saya dan mengimport pangkalan data ini di MySQL Workbench dengan membuka pelayan> import data dan kemudian memilih fail yang lengkap dan membuat pangkalan data baru.

Pangkalan data ini mengandungi empat jadual: pengukuran tbl, alat tbldevice, tblwarning dan tblaction. Tbldevice mengandungi semua sensor dan penggerak. Mesej dalam tblwarning adalah dalam bahasa Belanda, tetapi anda dapat mengubahnya dengan mudah dengan mengklik simbol eksekusi di atas meja, mengubah pesan dan menerapkan perubahan. Tblaction mengandungi tindakan yang dapat dilaksanakan oleh program yang akan saya bicarakan pada langkah seterusnya. Tindakan ini seperti: mengukur suhu, injap solenoid pengaktifan automatik…

Langkah 4: Pengaturcaraan

Anda boleh mendapatkan semua kod yang diperlukan di repositori Git saya. Hujung depan dan hujung belakang.

Program ini melakukan semua perkara teknikal seperti: membaca data sensor, mengaktifkan penggerak…

Di atas, anda dapat melihat beberapa gambar laman web. Ini dalam bahasa Belanda tetapi anda

Langkah 5: Membina Bentuk Dasar Taman

Langkah pertama membuat projek fizikal adalah membina selongsong asas taman. Mulakan dengan menggergaji beberapa papan dalam dimensi berikut:

• sebiji - 2x 100cm / 20cm
• b - 2x 46.4cm / 20cm
• c - 1x 46.4cm / 18.2cm
• d - 1x 46cm / 18cm
• e - 1x 15cm / 20cm
• f - 1x 31cm / 20cm

Pertama, pasang papan pada kedua sisi panel kayu. Cara terbaik untuk melampirkan ini berlaku dalam empat langkah:

1. gerudi lubang pada panel di mana skru akan dilalui
2. gunakan sedikit gerudi kaunter untuk membuat kepala skru masuk
3. letakkan sebaris gam kayu di mana papan akan dilekatkan
4. letakkan papan pada gam dan gerudi skru melalui lubang yang anda gerudi tadi

5 skru akan mencukupi untuk memegang papan a. Kemudian anda boleh melakukan perkara yang sama dengan papan b, yang mana saya menggunakan 3 skru di bahagian bawah dan 2 di sisi.

Langkah 6: Bina Pemegang Takungan Air

Pasang papan e di sudut yang dapat anda lihat dalam gambar menggunakan kaedah yang saya jelaskan pada langkah sebelumnya. Anda boleh melakukannya sendiri dengan menggunakan sebatang kayu dan kerang (lihat gambar kedua).

Untuk menyokong papan ini, buat balok kayu kecil dengan sisi bersudut 45 darjah di bahagian atas dan bawah. Untuk memastikan ia menyentuh lantai ketika melekatkannya ke papan tegak, lukiskan garis di mana untuk melihat bahagian atas seperti yang saya lakukan pada gambar ketiga.

Seterusnya, gunakan beberapa kayu bekas untuk membina bingkai yang sesuai untuk jerrycan yang anda gunakan. Pasang bingkai ke platform menggunakan gam kayu. Bingkai yang saya buat tidak sama rata sehingga saya mengetatkannya dengan dua kerang sambil terpaku dan membiarkannya dipasang selama satu malam.

Akhirnya, anda perlu memasang paip berbentuk L ke bahagian bawah jerrycan dan membuat lubang di papan yang menyokong jerrycan supaya paip dapat melalui. Untuk memasang paip, saya mengimpal bahagian pipa yang sesuai ke plat logam yang saya pasangkan ke jerrycan menggunakan gam universal Sikaflex. Sebagai alternatif, anda hanya boleh memasukkan sebatang tiub ke dalam lubang yang anda buat di jerrycan dan meletakkan gam universal yang cukup di atasnya sehingga tetap di tempatnya. Anda boleh membuat lubang di bawah jerrycan dengan lubang gergaji untuk gerudi tangan anda.

Langkah 7: Menyambungkan Paip dan Tiub

Sebelum menyambungkan salah satu tiub, pasangkan kerajang kolam di bahagian dalam bahagian kebun projek. Saya membetulkannya di luar projek dengan pistol stapler. Anda boleh melipat potongan sudut sehingga sesuai dengan baik dan memotong bahagian di mana terdapat terlalu banyak kerajang.

Dengan ini, anda boleh mula menggerudi 2 lubang dari bahagian kebun ke bahagian pengurusan dengan ketinggian kira-kira 15 cm agar tiub sampai ke kebun itu sendiri. Anda boleh mengurangkan jumlah serpihan dan mengebor kerajang dengan memasang 2 kepingan kayu di papan dan menggerudi melalui mereka seperti pada gambar di atas. Anda boleh menolak dua tiub melalui lubang dan menghubungkannya di tengah belakang papan. Kemudian anda boleh mengebor lubang 2.5mm di dalam tiub agar air keluar (dan jangan lupa untuk mengebor satu lubang di bahagian atas tiub sehingga air dapat terus mengalir semasa injap solenoid ditutup).

Bor dua lubang (tidak sepanjang jalan) di hujung kebun untuk memasang hujung tiub. Lekatkan 2 kepingan logam silinder di bahagian dalam lubang dan tolak hujung tiub ke atasnya.

Seterusnya, pasangkan sebatang kayu ke panel lantai di sebelah takungan air (seperti dalam gambar). Di sinilah injap solenoid akan hidup, jadi uji kedudukannya untuk memastikan solenoid anda sesuai dengannya. Di atas bahagian ini, pasangkan sekeping logam berbentuk L di mana injap solenoid akan dipasang.

Langkah 8: Mengintegrasikan Elektronik

Mulakan dengan membentuk dua kepingan kayu. Satu untuk DHT11 dan LDR, dan satu untuk sensor kelembapan tanah. Anda dapat melihat kepingan-kepingan tersebut dalam gambar di atas. Lampirkan seperti yang ditunjukkan dalam gambar.

Anda boleh menyembunyikan wayar DHT11 dan LDR dengan memasang sehelai kerajang kolam di atasnya dan mencucuknya. Bor lubang yang boleh dilalui wayar.

Seterusnya, untuk membuat lubang untuk paparan LCD, gerudi dua lubang di hujung pepenjuru ruang untuk LCD dan gunakan gergaji besi untuk melihat sebuah segi empat tepat.

Anda boleh meletakkan papan roti, pek bateri Raspberry Pi dan 12V di belakang lcd di sudut (dan gunakan Velcro untuk menahannya). Kemudian anda menggunakan kotak plastik, potong 2 sisi dan letakkan di atas elektronik untuk melindungi mereka dari sebarang air yang menetes. Melekatkan sekeping kecil kayu di panel lantai di sebelah kotak plastik menyimpannya di tempat.

Akhirnya, gerudi garis lubang tepat di bawah ketinggian kotak plastik sehingga udara panas Raspberry Pi dapat keluar.

Langkah 9: Memasang Engsel

Satu-satunya perkara yang perlu dilakukan sekarang ialah memasang dua papan terakhir yang anda gergaji pada awalnya.

Pertama, melihat dari sudut kanan bawah papan di sebelah. Di sinilah kabel kuasa akan dilalui.

Kemudian anda boleh memasukkan engsel ke papan seperti dalam gambar di atas.

Langkah 10: Penutup

Sekiranya anda memutuskan untuk membuat projek ini sendiri, beritahu saya dalam komen (:

Terima kasih untuk membaca.