Pametni sistem za spremljanje vremena in hitrosti vetra na osnovi IOT: 8 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Razvili - Nikhil Chudasma, Dhanashri Mudliar in Ashita Raj

Uvod

Pomen spremljanja vremena obstaja na več načinov. Za vzdrževanje razvoja kmetijstva, rastlinjakov in zagotavljanje varnega delovnega okolja v industriji itd. Je treba spremljati vremenske parametre. Glavna motivacija za začetek tega projekta je velika uporabnost brezžičnega spremljanja vremena na različnih področjih, od kmetijske rasti in razvoja do industrijskega razvoja. Kmetje lahko od daleč spremljajo vremenske razmere na polju in ne zahtevajo njihove fizične prisotnosti, da bi z brezžično komunikacijo spoznali podnebne razmere na kmetijskem polju/rastlinjaku.

Zaloge

Potrebna strojna oprema:

1. Model Raspberry Pi B+
2. Arduino Mega 2560
3. A3144 Hallov senzor
4. Modul IR senzorja
5. Senzor temperature in vlažnosti DHT11
6. Senzor plina MQ-7
7. ML8511 UV senzor
8. Miniaturni kroglični ležaj
9. Navojna palica, šesterokotna matica in podložka
10. Neodimijski magnet
11. 10K upor
12. PVC cev in komolec
13. Kemični svinčnik

Potrebna programska oprema:

1. Arduino IDE
2. Rdeče vozlišče

1. korak: razvoj anemometra

• PVC cev odrežite z dolžino, večjo od debeline ležaja.
• Kroglični ležaj namestite v kos cevi.
• Spojite zadnji pokrovček peresa na zunanjem obodu rezanega kosa cevi pri 0-120-240 stopinjah
• Na stran pisala pritrdite papirnate skodelice.
• Navojno palico namestite v cev s podložko in matico, pritrdite hodni senzor A3144, kot je prikazano na sliki.
• Magnet pritrdite na eno od treh peresnikov, tako da mora magnet prihajati točno na hodnikov senzor, ko so peresa sestavljena.

2. korak: Razvoj enote za smer vetra

• Odrežite kos cevi in naredite režo, ki bo ustrezala vetrnici.
• Kroglični ležaj namestite v odrezan kos cevi.
• V cev namestite palico z navojem in na en konec namestite CD/DVD. Nad diskom pustite določeno razdaljo in namestite kos cevi, nameščen s krogličnim ležajem.
• Modul IR senzorja namestite na disk, kot je prikazano na sliki.
• Naredite vetrnico z lestvico in po sestavljanju lopatice naredite oviro, ki mora biti ravno nasprotna oddajniku in sprejemniku IR.
• Vstavite lopatico v režo.

3. korak: Sestavite enoto za hitrost in smer vetra

Enoto za hitrost in smer vetra, razvito v 1. in 2. koraku, sestavite s pvc cevjo in komolcem, kot je prikazano na sliki.

4. korak: Shema vezja in povezave

Tabela prikazuje povezave vseh senzorjev z Arduino Mega 2560

• Priključite 10Kohm upor med +5V in podatki Hall senzorja A3144.
• Priključite Vcc, 3.3V in Gnd vseh senzorjev.
• Priključite kabel USB tipa A/B na Arduino in Raspberry Pi

5. korak: Program za Arduino

V Arduino IDE:

• Namestite knjižnice senzorja DHT11 in MQ-7, ki so tukaj vključene.
• Kopirajte in prilepite tukaj vključeno kodo Arduino.
• Ploščo Arduino s kablom povežite z Raspberry Pi
• Naložite kodo na ploščo Arduino.
• Odprite Serial Monitor in vse parametre si lahko ogledate tukaj.

Koda Arduino

Knjižnica DHT

Knjižnica MQ7

6. korak: Rdeči tok vozlišča

Slike prikazujejo tok Node-Red.

V nadaljevanju so navedena vozlišča za prikaz podatkov na nadzorni plošči

• Serijski vhod
• Funkcija
• Split
• Preklopite
• Merilec
• Tabela

Ne uporabljajte izhodnih vozlišč MQTT, saj se uporabljajo za objavo podatkov na oddaljenem strežniku, kot je Thingsboard. Trenutno navodilo je za nadzorno ploščo lokalnega omrežja.

7. korak: Nadzorna plošča

Slike prikazujejo armaturno ploščo, ki prikazuje vse vremenske parametre in grafe v realnem času.

8. korak: Testiranje

Rezultati v realnem času, prikazani na nadzorni plošči