Smart IoT Garden: 10 korakov (s slikami)

2025 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2025-01-23 15:08

Če ste mi podobni, imate na krožniku radi sveže sadje in zelenjavo, nimate pa dovolj časa za vzdrževanje dostojnega vrta. Ta navodila vam bodo pokazala, kako zgraditi pameten internetni vrt stvari (temu pravim: Green Guard), ki namesto vas zaliva vaše rastline in vas opozarja na nevarne situacije, kot so: preveč sončne svetlobe, premalo sončne svetlobe in iz vode.

Vse to dosežete z uporabo nekaj preprostih senzorjev in aktuatorja, ki ga upravlja Raspberry Pi. Na spletni strani si lahko ogledate meritve s teh senzorjev in prevzamete nadzor nad pretokom vode.

Korak: Materiali in orodja

Materiali:

• 1x Raspberry Pi 4
• 1 m klavirski tečaj
• 1x držalo za baterije 8x AA
• 8x AA baterije
• *1x magnetni ventil 12V 1/2"
• 3m cev za vodo (plastična, najlonska…) 12 mm
• 1x T -oblika repa
• 2x repni del 1/2 "12 mm
• 5x objemka za cev
• 1x 5 -litrski kozarec
• 4 m lesenih desk
• 1x lesena plošča 100cm / 50cm
• 1x ribniška folija 2m / 1m
• min. 50 vijakov
• 1x plošča
• 2x magnetna zapirala
• 1x npn tranzistor
• 1x senzor temperature in vlažnosti
• 1x svetlobni senzor LDR
• 1x senzor vlažnosti tal
• 1x LCD zaslon
• 2x 1/2 "cevovod L oblika

Ta dokument prikazuje, kje sem dobil to gradivo.

*Pomembno je, da elektromagnetni ventil nima minimalnega obratovalnega tlaka. Če se to zgodi, se bo voda težko prebila.

Orodja:

• kosa žaga (neobvezno: katera koli druga vrsta žage)
• ročni vrtalnik (neobvezno: izvijač)
• pištola za spenjanje (neobvezno: vijaki)
• lepilo za les

2. korak: Izdelava vezja

Na Raspberry Pi bodo priključene naslednje komponente:

• MCP3008

  • LDR svetlobni senzor
  • Senzor vlažnosti tal
• DHT11 Senzor vlažnosti in temperature

• PCF8574

  LCD zaslon

• TIP120 tranzistor

  elektromagnetni ventil

Dva senzorja (LDR in vlaga v tleh) sta povezana z MCP3008, ki omogoča, da Raspberry Pi bere analogne signale. Za zapis podatkov na LCD uporabljam PCF8574, ker prihrani veliko zatičev GPIO.

Pri gradnji vezja lahko sledite zgornji sliki.

3. korak: Nastavitev zbirke podatkov

Če želite resnično imeti popoln nadzor nad svojim vrtom, si boste želeli ogledati časovno premico, ki prikazuje vse meritve vaših senzorjev. Za shranjevanje vseh teh meritev uporabljam bazo podatkov SQL.

Pripravil sem samostojno datoteko, ki vključuje celotno bazo podatkov, potrebno za ta projekt. To lahko najdete v mapi za izvoz baze podatkov v mojem skladišču Git in to bazo podatkov uvozite v delovno mizo MySQL tako, da odprete strežnik> uvoz podatkov in nato izberete samostojno datoteko in ustvarite novo bazo podatkov.

Ta zbirka podatkov vsebuje štiri tabele: tblmeasurement, tbldevice, tblwarning in tblaction. Tbldevice vsebuje vse senzorje in aktuator. Sporočila v tblwarning so v nizozemščini, vendar jih lahko preprosto spremenite tako, da na tabeli kliknete simbol za izvedbo, spremenite sporočila in uporabite spremembe. Tblaction vsebuje dejanja, ki jih lahko izvede program, o katerem bom govoril v naslednjem koraku. Ti ukrepi so na primer: merjenje temperature, elektromagnetni ventil za samodejni vklop …

4. korak: Programiranje

Vso potrebno kodo najdete v mojem skladišču Git. Sprednji in zadnji del.

Ta program opravlja vse tehnične stvari, kot so: bere podatke senzorja, aktivira aktuator …

Zgoraj si lahko ogledate nekaj slik spletnega mesta. To je v nizozemščini, ampak ti

5. korak: Gradnja osnovne oblike vrta

Prvi korak pri izdelavi fizičnega projekta je izgradnja osnovnega ohišja vrta. Začnite z žaganjem nekaterih desk v naslednjih dimenzijah:

• a - 2x 100 cm / 20 cm
• b - 2x 46,4 cm / 20 cm
• c - 1x 46,4 cm / 18,2 cm
• d - 1x 46 cm / 18 cm
• e - 1x 15 cm / 20 cm
• f - 1x 31 cm / 20 cm

Najprej pritrdite deske a na obe strani lesene plošče. Najboljši način pritrditve je v štirih korakih:

1. izvrtajte luknje na plošči, skozi katere bodo šli vijaki
2. s svedrom za umivalnik namestite glavo vijaka
3. položite črto lepila za les, kjer bo pritrjena deska
4. položite desko na lepilo in izvrtajte vijake skozi luknje, ki ste jih izvrtali prej

Za pritrditev desk bo dovolj 5 vijakov a. Potem lahko enako storite z deskami b, za katere sem uporabil 3 vijake na dnu in 2 na strani.

6. korak: Zgradite nosilec zbiralnika vode

Pritrdite desko e v kot, ki ga vidite na sliki, z metodo, ki sem jo razložil v prejšnjem koraku. To lahko preprosto naredite sami z uporabo lesa in školjke (glej drugo sliko).

Če želite podpreti to desko, naredite majhen lesen žarek s stranicami pod kotom 45 stopinj na vrhu in na dnu. Če se želite prepričati, da se dotika tal, ko ga pritrdite na pokončno desko, potegnite črto, na kateri boste žagali zgornjo stran, kot to počnem na tretji sliki.

Nato uporabite nekaj odpadnega lesa, da zgradite okvir, primeren za posodo, ki jo uporabljate. Okvir pritrdite na ploščad z lepilom za les. Okvir, ki sem ga naredil, ni bil popolnoma raven, zato sem ga med lepljenjem privijal z dvema školjkama in pustil, da se je postavil za noč.

Na koncu boste morali pritrditi cev v obliki črke L na dno jerrycana in v deski narediti luknjo, ki podpira jerrycan, tako da lahko cevovodi gredo skozi. Za pritrditev cevovoda sem na kovinsko ploščo zvaril ustrezen kos cevi, ki sem ga pritrdil na jerrycan z univerzalnim lepilom Sikaflex. Lahko pa samo potisnete kos cevi v luknjo, ki jo naredite v posodi, in nanjo nanesete dovolj univerzalnega lepila, da ostane na svojem mestu. Luknjo pod jerrycanom lahko naredite z žago za ročno vrtanje.

7. korak: Priključitev cevi in cevi

Pred priključitvijo katere koli cevi pritrdite ribniško folijo na notranjo stran vrtnega dela projekta. Popravil sem ga na zunanji strani projekta s pištolo za spenjanje. Vogalne kose lahko zložite tako, da se lepo prilegajo, in odrežete dele, kjer je preveč folije.

Ko to storite, lahko začnete vrtati 2 luknji od vrtnega dela do upravljalnega dela na višini približno 15 cm, da lahko cevi pridejo do samega vrta. Količino drobcev in vrtanje skozi folijo lahko zmanjšate tako, da na desko pritrdite 2 kosa lesa in jih izvrtate, kot je prikazano na zgornji sliki. Dve cevi lahko potisnete skozi luknje in ju povežete na sredini za desko. Nato lahko v ceveh izvrtate nekaj 2,5 -milimetrskih lukenj za iztekanje vode (in ne pozabite izvrtati ene luknje na zgornji strani cevi, da lahko voda teče, medtem ko je elektromagnetni ventil zaprt).

Na koncu vrta izvrtajte dve luknji (ne do konca), na katere pritrdite konec cevi. Na notranjo stran lukenj prilepite 2 valjasta kosa in potisnite konec cevi čez njiju.

Nato pritrdite kos lesa na talno ploščo poleg rezervoarja za vodo (kot je na sliki). Na tem mestu bo počival elektromagnetni ventil, zato preizkusite njegov položaj in se prepričajte, da se nanj prilega magnetni ventil. Na vrh tega kosa pritrdite kos kovine v obliki črke L, na katerega bo pritrjen elektromagnetni ventil.

8. korak: Vključitev elektronike

Začnite z oblikovanjem dveh kosov lesa. Enega za DHT11 in LDR ter enega za senzor vlažnosti tal. Te kose lahko vidite na zgornjih slikah. Pritrdite jih, kot je prikazano na slikah.

Žice DHT11 in LDR lahko skrijete tako, da na njih pritrdite kos ribniške folije in jih prebodite. Naredite luknjo, skozi katero lahko gredo žice.

Nato naredite luknjo za LCD zaslon, izvrtajte dve luknji na diagonalnih koncih prostora za LCD in z nožno žago razžagajte pravokotnik.

Ohišje, Raspberry Pi in 12 -voltno baterijo lahko postavite za LCD -zaslon v kotu (in jih držite z Velcro). Nato uporabite plastično škatlo, izrežite dve strani in jo položite na elektroniko, da jo zaščitite pred kapljajočo vodo. Lepljenje majhnega kosa lesa na talno ploščo poleg plastične škatle ga drži na mestu.

Na koncu izvrtajte črto lukenj tik pod višino plastične škatle, da lahko vroč zrak iz maline Pi uide.

9. korak: Pritrditev tečajev

Edino, kar morate zdaj narediti, je, da pritrdite zadnji dve deski, ki ste jih žagali na začetku.

Najprej so ob strani odrezali spodnji desni kot deske. Tu bo šel napajalni kabel.

Nato lahko tečaje privijete na deske, kot je na zgornjih slikah.

10. korak: Zapiranje

Če se odločite, da boste ta projekt naredili sami, mi to sporočite v komentarjih (:

Hvala za branje.