MAG (miniaturni avtomatski rastlinjak): 9 korakov

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

Moja mama je večinoma precej zaposlena. Zato sem ji želel pomagati z avtomatizacijo rastlinjakov. Tako lahko prihranite nekaj časa, saj rastlin ne bo treba zalivati.

To mi bo uspelo z MAG (Miniature Automatic Garden). Kot v imenu, je MAG miniaturni projekt, ki ga je mogoče razširiti za večje rastlinjake. MAG je avtomatiziran sistem za spremljanje vrtnarjenja, ki bere in pošilja podatke različnih senzorjev na spletni strežnik, ki deluje na Raspberry Pi. Uporabnik bo lahko spremljal svoje rastline na spletni strani. Ta koncept se razvija kot končni projekt v prvem letu multimedijske in komunikacijske tehnologije v Howest Kortrijku v Belgiji.

1. korak: Materiali

Za izdelavo tega projekta boste potrebovali naslednje elemente:

Elektronika:

1. Malina pi 4 - komplet2. Malina pi T-čevljar 3. Ogledna plošča 4. Priključki moški-moški5. Priključki moški-ženski6. LM35 (temperaturni senzor) 7. 4x senzorji vlage 8. DHT119. MCP300810. Potenciometer (za krmiljenje, ni potrebno) 11. LCD zaslon SunFounder12. 4x brezkrtačni vodni pompom 12V13. Vodne cevi 14. Adapter 12V15. 4x rele 5V

Ohišje:

1. Akvarij2. Lesene deske3. Trdna okrogla palica iz železa4. Žeblji 5. Vijaki 6. Strešni premaz Aquaplan

Orodja:

1. Kladivo2. Žaga 3. Izvijač 4. Vrtalnik 5. Lesna datoteka6. Pištola za lepilo 7. Čopič za barvanje 8. Varilni stroj9. Naprava za spajkanje

V spodnji datoteki Pdf si lahko ogledate celoten cenik s povezavami do delov.

2. korak: Izdelava rastlinjaka

Na priloženih slikah boste našli potrebne mere za plošče. Najprej boste našli slike z meritvijo, na njej boste našli številko (pod tem bodo dodatni podatki z ustrezno številko). Na voljo je tudi nekaj slik, kako bo videti.

Številke 1 do 4 so za ohišje in ko jih izrežete, jih lahko pritrdite tako, da v luknje zabijete žeblje.

Dodatna deska s številkami 5 + 6 je pokrov, ki ga lahko postavite nad predel za pi.

Opombe:

Središče lukenj na vseh ploščah je od robov oddaljeno 0,8 cm (sive črte, glej sliko z referenco številka ena). Luknje so bile izvrtane z 2 mm vijakom za les.

1.: To je spodnja plošča. Na levi strani imate med dvema luknjama 64 cm. To šteje za razdalje med luknjami in robovi na levi in desni strani. Zgornja plošča ima kvadrat velikosti 2 cm x 2 cm z namenom prepuščanja napajalnih kablov. Spodnja deska ima izrez 8 cm x 2,5 cm za namestitev LCD zaslona.

2.: To so najdaljše stranice in potrebovali boste 2 od teh desk. Na vrhu imate 2 izrezana kosa 3 mm x 10 mm. To bo kasneje uporabljeno za napeljavo kablov senzorja vlage.

3.: To so najkrajše stranice in potrebovali boste 4 te deske.

4.: To so križišča za rastlinsko posodo, potrebovali boste 2 od teh desk. Beli kos boste morali odstraniti, kot je prikazano, da lahko ta 2 potisnete drug v drugega

3. korak: Dokončanje ohišja rastlinjaka

Zdaj, ko je vse skupaj pritrjeno, bomo poskrbeli, da so predelki za rastline vodotesni. To naredimo, da za vsak slučaj zagotovimo, da voda ne pušča. S čopičem za barvanje predelkov, če želite, lahko dodate drugo plast, ko se posuši.

Sledi varjenje kovinskih palic skupaj na sredini, tako da na koncu dobimo križ. Ta kovinski okvir bomo dali na ohišje, potem ko izvrtamo 4 luknje, po 1 na vsakem koncu, kot je na sliki. Ko ga vstavite, se prepričajte, da so vse štiri strani enake.

Kot zadnji bomo naredili zarezo na vsaki strani predelka. Poskrbite, da bodo vodovodne cevi počivale. Na vrh dodajte majhen kos lesa, da ostane na svojem mestu. Ko uporabljate ta kos lesa, se prepričajte, da lahko še vedno enostavno odstranite vodovodno cev in jo po potrebi znova vstavite.

4. korak: Programska oprema na Raspberry Pi

Če želite, da moja koda deluje (kar bom povezal spodaj), morate namestiti nekaj paketov in knjižnic. Najprej morate posodobiti svoj Pi.

Najprej posodobite seznam sistemskih paketov tako, da vnesete naslednji ukaz: sudo apt-get update.

Nadgradite vse nameščene pakete na najnovejše različice z naslednjim ukazom: sudo apt-get dist-upgrade.

Če sistem ne zahteva ponovnega zagona, naredite 'sudo reboot'. To je zato, da se prepričate, da je vse pravilno nastavljeno.

Ko namestite pakete, boste morali namestiti nekaj knjižnic:

• sudo pip3 install --upgrade setuptools
• sudo apt-get install python3-flask
• sudo pip install -U flask -cors
• sudo pip namestite flask-socketio
• sudo apt-get install rpi.gpio
• sudo pip3 namestite Adafruit_DHT

Ko končate, naredite 'sudo reboot'.

5. korak: Izdelava vezja

V 2. koraku bomo naredili vezje za ta projekt. To je absolutni minimum, ki ga potrebujete, če želite, da deluje. S tabelo za fritovanje in diagramom naredite kopijo vezja. Tu potrebujete vse električne materiale iz 1. koraka.

Informacije o vezju:

Na MCP3008 imamo priključenih 5 senzorjev, ki so lm35 za notranjo temperaturo, in 4 senzorje vlažnosti tal. DHT11 za zunanjo temperaturo in vlago in nazadnje stikalo za plavanje vode, da preveri, ali je v rezervoarju dovolj vode.

Senzor vlažnosti tal ima analogni izhod in uporablja GPIO-pin na Raspberry Pi.

Dodatno:

Uvedel sem tudi LCD-zaslon, ki bo kasneje olajšal povezavo z Raspberry Pi brez potrebe po povezovanju z prenosnikom. To ni nujno, vendar je zelo priporočljivo.

Preden sem vse skupaj spajkal, sem s svojo ploščo povezal vse skupaj in preizkusil svoje senzorje, da se prepričam, da vse deluje.

6. korak: Ustvarite bazo podatkov

Zelo pomembno je, da podatke iz senzorjev hranite na organiziran, a tudi varen način. Zato sem se odločil, da svoje podatke shranim v bazo podatkov. Tako lahko le jaz dostopam do te zbirke podatkov (z osebnim računom) in jo organiziram. Na zgornji sliki najdete moj ERD diagram.

Zgornji diagram ERD si lahko ogledate, povezal bom tudi datoteko dump, tako da lahko bazo podatkov uvozite sami. S to zbirko podatkov boste lahko prikazali več stvari, kot so:

• Temperatura blizu in nad rastlinami
• Vlažnost v bližini rastlin
• Vlažnost tal vsake rastline
• Preverite, ali je črpalka omogočena za napravo
• Itd..

V prilogi tega koraka najdete moje odlagališče Mysql. Tako ga lahko preprosto uvozite. Pridobite odlagališče Mysql.

7. korak: Spletno mesto

Želel sem imeti možnost spremljanja rastlin, zato sem naredil spletno stran, na kateri so mi prikazani ti podatki. Prek spletnega mesta boste lahko preverili naprave in ločeno omogočili/onemogočili črpalke.

Med zagonom Pi se bo začel izvajati moj skript python. To bo skrbelo za prikaz podatkov na spletnem mestu. Po scenariju bo pi prebral podatke iz senzorjev vsako točno uro in jih dal v bazo podatkov. Spletno mesto je tudi odzivno, zato ga je mogoče odpreti v mobilnih napravah.

Mojo kodo lahko najdete na githubu tukaj.

8. korak: Pisanje zaledja

Zdaj je čas, da se prepričamo, da vse komponente delujejo. Zato sem napisal nekaj kode v pythonu in jo razmestil na maline pi. Mojo kodo najdete na Githubu.

Za programiranje kode sem uporabil Visual Studio Code. Koda je napisana v html, CSS, javascript in python (Flask)

9. korak: Vse postavite v ohišje

Ko uspešno zaključite vse korake, lahko začneš dajati vse v ohišje. V ta namen toplo priporočam, da komponente spajkate skupaj, da jih ne morete po naključju odklopiti.

Rele sem zlepil na kos lesa, da ne visijo v ohišju. Črpalke sem tudi prilepil na rezervoar, da se ne izgubijo. Prav tako svetujem, da senzor DHT11 prilepite na okvir.