Taman Pintar - Klik dan Tumbuh: 9 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Bagaimana jika anda dapat menanam tanaman, bunga, buah atau sayur-sayuran anda sendiri dengan bantuan aplikasi Telefon Pintar yang memastikan tanaman anda mendapat konfigurasi air, kelembapan, cahaya dan suhu yang optimum dan membolehkan anda memantau cara menanam tanaman anda di mana-mana sahaja.

Taman Pintar - Klik dan Tumbuh akan menjaga tumbuh-tumbuhan anda walaupun anda sedang bercuti, beberapa kilometer dari rumah, dengan memastikan mereka mempunyai air, cahaya dan suhu yang mencukupi sepanjang masa.

Dengan menggunakan sensor canggih yang memantau kelembapan, cahaya dan suhu, aplikasi pintar kami mengetahui dengan tepat kapan mengairi kebun anda dan berapa banyak air yang diperlukan. Semua maklumat yang relevan tentang kebun anda sentiasa dipantau dan muncul di skrin telefon pintar anda setiap masa.

Anda dapat memilih untuk membiarkan aplikasi pintar mengairi kebun secara automatik bergantung pada keadaan yang berlaku di kebun, atau sebagai alternatif, anda boleh memilih untuk mengairi kebun secara manual setiap kali anda memutuskan dan dalam jumlah air pilihan anda, dengan menekan butang di telefon pintar anda.

Taman Pintar kami sesuai dengan keadaan setempat anda dan mengurangkan penggunaan air dan bil air hingga 60% dengan mengairi tanaman anda mengikut masa dan keadaan yang sempurna.

Maju ke masa depan dengan taman pintar kami dan mulailah mengusahakan kebun anda dengan mudah, cepat dan tidak kurang pentingnya tanpa menghabiskan banyak wang.

Langkah 1: Bahagian

Untuk projek ini, anda memerlukan:

Peranti dan Papan Elektronik:

1) NodeMCU;

2) 2 (atau lebih) saluran multiplexer analog;

3) Transistor;

4) Pam Air (kami menggunakan 12V Blige Pump 350GPH);

5) Sumber Kuasa

Sensor:

6) Sensor Cahaya (Perintang Bergantung Cahaya);

7) Sensor MPU-6050 (atau sensor suhu apa pun);

8) Sensor Kelembapan Tanah Kapasitif;

Fizikal

9) paip air 3/4 ;

10) Perintang;

11) Wayar dan Sambungan;

12) Telefon Pintar

13) Aplikasi Blynk

Langkah 2: Pendawaian - Papan dan Sensor

Lihat arahan terperinci di bawah mengenai cara menyambungkan komponen yang berbeza, dan rujuk rajah pendawaian yang dipaparkan di atas.

Papan dan MultiPlexer

Letakkan NodeMCU dan multiplexer di papan roti seperti yang ditunjukkan dalam rajah.

Gunakan dua penerjun untuk menyambungkan 5V dan GND NodeMCU ke lajur '+' dan '-' pada papan roti, dan sambungkan multiplexer ke NodeMCU seperti yang ditunjukkan di atas.

Menyambungkan sensor

1) Sensor Cahaya (Resistor Bergantung Cahaya) - Anda memerlukan tiga pelompat dan perintang 100K.

Gunakan 3 jumper untuk menyambungkan sensor ke 5V, GND dan ke Y2 multiPlexer seperti yang ditunjukkan di atas.

2) Sensor MPU-6050 - Anda memerlukan empat pelompat untuk menyambungkan sensor ke 5V, GND, dan D3, D4 dari NodeMCU seperti yang ditunjukkan di atas.

3) Capacitive Soil Moisture Sensor (CSMS) - Sambungkan CSMS dengan 3 pelompat, ke 5V, GND dan Y0 multiplexer seperti yang ditunjukkan di atas.

Sekarang, sambungkan kabel USB ke NodeMCU, dan teruskan ke langkah seterusnya.

Langkah 3: Pendawaian - Transistor dan Pam

Lihat arahan terperinci di bawah mengenai cara menyambungkan Rely dan Pam Air, dan lihat gambar-gambar pendawaian yang dipaparkan di atas.

Transistor

Gunakan 3 Pelompat untuk menyambungkan transistor seperti berikut:

1. Kaki tengah ke '-' pam air;

2. Kaki kiri ke '-' dari bekalan kuasa 12V;

3. Kaki kanan ke D0 MCU;

Pam air

Sambungkan '+' bekalan kuasa 12V ke '+' pam air.

Langkah 4: Menyambungkan Sistem

Kami mengesyorkan meletakkan papan roti bersama dengan semua komponen lain kecuali pam di dalam kotak yang bagus.

Harus ada di dalam baldi air.

Ambil paip 3/4 'panjang; Sekat satu hujung paip, dan pasangkan hujung yang lain ke pam air; membuat beberapa lubang di sepanjang paip, dan menyebarkannya di dekat kilang;

letakkan sensor tanah di dalam tanah. Perhatikan bahawa garis amaran sensor harus berada di luar tanah.

Anda boleh melihat gambar di atas untuk melihat bagaimana kami meletakkan sistem ini.

Langkah 5: Kod

Buka fail.ino yang dilampirkan dengan editor arduino.

Sebelum anda memuat naiknya ke NodeMCU, perhatikan parameter berikut yang mungkin anda mahu ubah:

1) Const int AirValue = 900; Anda perlu menguji nilai ini dengan sensor kelembapan tanah anda.

Keluarkan sensor dari tanah dan periksa nilai yang anda dapat. Anda boleh mengubah nilai dalam kod sesuai.

2) const int WaterValue = 380; Anda perlu menguji nilai ini dengan sensor anda.

Keluarkan sensor dari tanah dan masukkan ke dalam segelas air. Periksa nilai yang anda dapat - Anda boleh mengubah nilai dalam kod sesuai.

Setelah melakukan perkara di atas hanya muat naik kod NodeMCU.

Langkah 6: Applet IFTTT

Sekiranya sistem memutuskan untuk mengairi kebun secara automatik, ia akan menghantar E-mel kepada anda, jadi anda akan mengetahui bahawa taman anda diairi, kerana tanahnya sangat kering.

Kami mengesyorkan agar anda mengkonfigurasi sistem agar sistem ini tidak boleh menyiram hanya pada waktu malam, atau ketika suhu matahari rendah.

dengan cara itu anda akan menjimatkan sejumlah besar air setiap bulan !!

Dalam aplikasi Blynk kami menggunakan satu widget webhook. Widget webhook digunakan untuk mencetuskan peristiwa pada applet IFTTT. IFTTT Tarikh / Masa -> webhooks, pin maya di Blynk mengubah nilainya. Yang mencetuskan fungsi yang mengirimkan surat kepada anda ketika tanah sangat kering dan pengairan secara automatik dikendalikan.

Langkah 7: Aplikasi Smart Garden - BLYNK

Aplikasi BLYNK kami mengandungi ciri-ciri berikut:

1) LCD - lcd akan memberi anda maklumat yang relevan mengenai sistem. Ini akan memberitahu anda bila sistem mengoperasikan pam air dan mengairi kilang.

2) Skala Kelembapan Tanah - Memberi anda maklumat mengenai kelembapan tanah.

Skala menunjukkan kelembapan dalam peratusan sehingga nol persen mewakili tahap kelembapan udara rata-rata, dan 100 peratus mewakili kelembapan air.

Kami juga menambahkan penerangan secara lisan mengenai tahap kelembapan yang diwakili oleh lima pilihan:

A. Sangat basah - apabila tanah terapung dengan air.

B. Basah - antara yang normal dan yang dilanda banjir. Keadaan ini dijangka berlaku untuk beberapa lama setelah kita mengairi tanah.

C. Ideal - apabila tanah mengandungi jumlah air yang sesuai untuk tanaman.

D. Kering - Apabila tanah mula kering. Walau bagaimanapun, di kebanyakan tanaman belum perlu disiram.

E. Sangat kering - dalam keadaan ini menyiram tanah secepat mungkin (Perhatikan bahawa jika mod Pengairan automatik AKTIF, Sistem akan mengairi kebun secara automatik apabila Tanah sangat kering).

* Sudah tentu tahap kelembapan tanah yang ideal bergantung pada tanaman spcefic yang anda miliki di kebun anda.

* Anda dapat mengubah tahap kelembapan Air dan kelembapan udara sesuai seperti yang dijelaskan di atas.

3) Skala cerah - Memberi anda maklumat mengenai tahap cahaya yang terdedah kepada tumbuhan. Tahap cahaya ideal yang diperlukan adalah bergantung pada jenis tanaman yang anda ada di kebun anda.

4) Temp - memberi anda suhu di kawasan persekitaran tanaman anda.

5) Auto Irrigate - apabila butang ini AKTIF, sistem akan secara automatik mengairi tanaman apabila kelembapan tanah menjadi 'Sangat Kering'.

6) Jumlah - dengan menekan '+' atau '-' anda boleh memilih jumlah air (dalam liter) untuk mengairi tanaman.

Langkah 8: Simulasi Sistem dalam Tindakan

Lihat sistem berfungsi secara langsung dalam video yang dilampirkan !!:)

Perhatikan bahawa jika anda menghidupkan Pengairan Otomatis, sistem akan mengairi kebun anda secara automatik sebaik sahaja tanah menjadi 'Sangat Kering'. Sistem boleh dikonfigurasikan untuk menyiram hanya apabila cahaya matahari tidak terlalu kuat (contohnya hanya pada larut malam) sehingga air tidak akan terbuang !!!

Sekiranya sistem memutuskan untuk mengairi kebun secara automatik, ia akan memberi tahu anda di lcd aplikasi (jika terbuka di telefon pintar anda), dan juga akan menghantar E-mel kepada anda!

Langkah 9: Penambahbaikan dan Rancangan Masa Depan

Cabaran utama

Cabaran utama kami adalah untuk mengetahui sensor mana yang harus kami gunakan, di mana meletakkannya, dan nilai titik akhir apa yang harus kami gunakan untuk mendapatkan hasil terbaik.

Oleh kerana kami mempunyai banyak maklumat untuk ditampilkan (kelembapan tanah, suhu, tahap cahaya, keadaan tanah dll.) Kami menghabiskan banyak masa untuk menjadikan aplikasi kami sejelas dan senyaman yang kami dapat.

Pada mulanya, kami bekerja dengan Rely, yang menjadikan hidup kami sangat sukar, kami mencuba beberapa pergantungan dan kami mendapati bahawa NodeMCU dan alat bergantung kadang-kadang tidak begitu stabil, kerana nilai TINGGI pin Digital NodeMCU hanya menghasilkan 3 volt, apabila alat gandaan berfungsi dengan 5V, jadi ketika kami ingin menghidupkan pam, dan menetapkan output D1 ke TINGGI, suis tidak berfungsi kerana 5V yang diharapkan dapat mengubah keadaannya.

Sebaik sahaja kami mengganti rel dengan transistor, kami dapat mengawal pam dengan mudah.

Batasan sistem

Taman kami kecil, tidak mungkin berisi sejumlah besar sensor untuk menerima maklumat dari beberapa kawasan di taman kami. Dengan lebih banyak sensor dan taman yang lebih besar, kita dapat mengetahui lebih lanjut mengenai keadaan yang berlaku di setiap kawasan kebun dan menggunakan sifat khusus untuk setiap kawasan kebun, sehingga mendapat kondisi dan rawatan terbaik untuk keperluan spesifiknya, dan juga menyesuaikannya untuk pengairan automatik.

Visi Masa Depan

Pemikiran masa depan kita timbul terutamanya dari keterbatasan sistem. Tujuannya adalah untuk menerapkan sistem taman pintar yang sama - hanya yang besar dalam skala yang lebih besar.

Kami percaya bahawa sistem seperti ini dapat disesuaikan dengan jenis platform apa pun mulai dari kebun persendirian, serta kebun umum hingga industri pertanian, Seperti rumah hijau dan ladang pertanian yang besar.

Untuk setiap sistem (bergantung pada ukurannya), kami akan menggunakan lebih banyak sensor. Sebagai contoh:

1. Sebilangan besar sensor kelembapan tanah: Dengan sebilangan besar sensor kita dapat mengetahui tahap kelembapan di mana-mana bahagian tanah / tanah tertentu.

2. Sebilangan besar sensor cahaya: sama dengan alasan di atas bahkan di sini kita dapat memperoleh lebih banyak daripada yang spesifik di kawasan kebun yang berlainan.

Dengan menambahkan sensor ini, kita dapat mengumpulkan rawatan khusus untuk semua jenis tanaman di kebun kita.

Oleh kerana pelbagai jenis tanaman memerlukan rawatan yang berbeza, kita dapat menyesuaikan setiap kawasan kebun kita dengan jenis tanaman yang lain, dan dengan sejumlah besar sensor, kita menyesuaikan tanaman tertentu dengan keadaan yang tepat yang diperlukannya. Dengan cara ini kita dapat menanam pelbagai jenis tanaman di kawasan yang lebih kecil.

Kelebihan ketara lain dari sebilangan besar sensor adalah keupayaan untuk mengenal pasti tahap kelembapan di dalam tanah dan suhu, mengunci untuk mengetahui kapan perlu menyiram mana-mana bahagian Bumi dan kita dapat mengawal pengairan sehingga akan mengakibatkan penjimatan air maksimum. Kita harus menyiram seluruh kebun hanya jika sebahagian kecilnya kering, kita hanya boleh mengubah kawasan ini.

3. Menyambungkan sistem ke keran air utama - dengan cara itu kita tidak perlu mengisi air ke dalam bekas. Kelebihan besar sambungan tersebut adalah kawalan maksimum terhadap pengairan dan jumlah air yang diterima oleh setiap kawasan tanah, tanpa perlu risau air di tangki habis.

4. Aplikasi khusus untuk sistem - Menulis aplikasi baru yang sesuai dengan sistem. Dengan semua aplikasi cinta אם Blynk kami, kami tidak dapat menggunakannya sebagai aplikasi sistem utama. Kami ingin menulis aplikasi unik untuk sistem yang sesuai dengan pengawal dan sensor yang ingin kami bekerjasama untuk memberikan pengalaman yang sempurna kepada pengguna.

Menulis aplikasi seperti ini akan memberi kita pilihan untuk menambahkan lebih banyak ciri, kemudian yang dapat kita temukan di Blynk. Contohnya membina profil pengguna untuk pelanggan, mengumpulkan maklumat mengenai setiap pelanggan dan memberi nasihat kepadanya mengenai sifat terbaik dan paling berkesan yang sesuai dengan keperluannya.

Kami ingin membina algoritma yang mempelajari semua maklumat yang kami dapat dari pelbagai sensor dan menggunakannya untuk membawa keadaan terbaik kepada tanaman.

Selanjutnya kita dapat membuat lingkaran pelanggan dalam talian yang dikemas kini dengan cadangan dan menerima bantuan dalam talian dalam situasi masalah dalam sistem.

Kami benar-benar berpendapat bahawa projek seperti ini mempunyai potensi besar untuk melayani pelbagai pelanggan: dari individu persendirian yang memiliki kebun kecil melalui kebun hiasan dalam perniagaan yang ingin mengusahakan kebun mereka dengan mudah, sambil menjimatkan air dan sumber daya, dan hingga petani dan syarikat besar yang memiliki ladang dan rumah hijau yang besar dan mencari penyelesaian yang berkesan dan agak murah yang akan memberi mereka maklumat yang paling relevan mengenai hasilnya, sehingga akan memberi mereka kelebihan berbanding pesaingnya dari segi kualiti produk mereka, dan oleh menjimatkan perbelanjaan, baik air dan barang yang rosak yang tidak dikendalikan dengan betul (contohnya, air terlalu banyak).