NAPREDNI NAVODILNI SISTEM IoT: 17 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

-avtor Maninder Bir Singh Gulshan, Bhawna Singh, Prerna Gupta

Korak 1:

V vsakodnevnem delovanju, povezanem z zalivanjem, so rastline najpomembnejša kulturna praksa in najbolj delovno intenzivna naloga. Ne glede na vreme, bodisi preveč vroče in hladno ali preveč suho in mokro, je zelo pomembno nadzorovati količino vode, ki doseže rastline. Zato bo učinkovito uporabiti zamisel o avtomatskem sistemu zalivanja rastlin, ki zaliva rastline, ko jih potrebujejo. Pomemben vidik tega projekta je: "kdaj in koliko vode". Ta metoda se uporablja za stalno spremljanje vlažnosti tal in odločanje, ali je potrebno zalivanje ali ne in koliko vode je potrebno v tleh rastlin. V svoji najosnovnejši obliki je sistem programiran tako, da senzor vlage v tleh zazna nivo vlage iz rastline v določenem času, če je raven vlažnosti senzorja manjša od določene vrednosti praga, ki je vnaprej določena v skladu z določena rastlina se dovaja želeni količini vode, dokler njena vlaga ne doseže vnaprej določene mejne vrednosti. Sistem vključuje senzor vlažnosti in temperature, ki spremlja trenutno ozračje sistema in vpliva na zalivanje. Elektromagnetni ventil bo nadzoroval pretok vode v sistemu, ko Arduino odčita vrednost iz senzorja vlage, sproži elektromagnetni ventil glede na želeno stanje.. Poleg tega sistem poroča o trenutnem stanju in pošlje opomnik o zalivanju rastlin ter od prejemnika prejme SMS. Vse to obvestilo je mogoče narediti s kartico SIM 800L.

2. korak: Okvirni diagram

Ta sistem zahteva Arduino UNO, ki deluje kot krmilnik in strežnik celotnega sistema. V tem namakalnem sistemu rastlin senzor vlage v tleh preverja stopnjo vlage v tleh in če je raven vlage nizka, Arduino vklopi vodno črpalko, da rastlini zagotovi vodo. Vodna črpalka se samodejno izklopi, ko sistem najde dovolj vlage v tleh. Kadar koli sistem vklopi ali izklopi črpalko, se uporabniku preko GSM modula pošlje sporočilo, ki posodobi stanje vodne črpalke in vlažnost tal. Ta sistem je zelo uporaben na kmetijah, vrtovih, doma itd. Ta sistem je popolnoma avtomatiziran in ne potrebuje nobenega človeškega posredovanja.

3. korak: Uporabljena strojna oprema: Arduino UNO

Arduino UNO je odprtokodna mikrokrmilna plošča, ki temelji na mikrokrmilniku Microchip ATmega328P in jo je razvil Arduino.cc. Plošča je opremljena z nizi digitalnih in analognih vhodno/izhodnih (V/I) zatičev, ki so lahko povezani z različnimi razširitvenimi ploščami (ščitniki) in drugimi vezji. Plošča ima 14 digitalnih zatičev, 6 analognih zatičev in jih je mogoče programirati z Arduino IDE (integrirano razvojno okolje) prek kabla USB tipa B. Napaja se lahko prek kabla USB ali zunanje 9-voltne baterije, čeprav sprejema napetosti med 7 in 20 voltov.

4. korak: SIM 800L

SIM800L je miniaturni celični modul, ki omogoča prenos GPRS, pošiljanje in sprejemanje SMS ter opravljanje in sprejemanje glasovnih klicev. Nizki stroški in majhna podpora ter podpora štirikratnega pasu naredijo ta modul popolna rešitev za vsak projekt, ki zahteva povezljivost na velike razdalje.

5. korak: Senzor vlažnosti tal

Senzorji vlažnosti tal merijo volumetrično vsebnost vode v tleh. Ker neposredno gravimetrično merjenje proste vlage v tleh zahteva odvzem, sušenje in tehtanje vzorca, senzorji vlažnosti tal merijo prostorninsko vsebnost vode posredno z uporabo nekaterih drugih lastnosti tal, kot so električni upor, dielektrična konstanta ali interakcija z nevtroni, kot približek za vsebnost vlage.

6. korak: Senzor temperature in vlažnosti

DHT11 je osnovni, ultra poceni digitalni senzor temperature in vlažnosti. Uporablja kapacitivni senzor vlažnosti in termistor za merjenje zraka v okolici ter izpljune digitalni signal na podatkovni zatič (brez analognih vhodnih zatičev). Je precej preprosta za uporabo, vendar zahteva previden čas za zbiranje podatkov.

7. korak: Senzor pretoka vode

Senzor pretoka vode je sestavljen iz plastičnega ohišja ventila, vodnega rotorja in senzorja Hall-efekta. Ko voda teče skozi rotor, se rotor valja. Njegova hitrost se spreminja z različno hitrostjo pretoka. Senzor Hallovega učinka oddaja ustrezen impulzni signal. Ta je primeren za zaznavanje pretoka v razdelilniku vode.

8. korak: Rele

Rele je stikalo z električnim pogonom. Mnogi releji uporabljajo elektromagnet za mehansko upravljanje stikala, vendar se uporabljajo tudi druga načela delovanja, na primer polprevodniški releji. Releji se uporabljajo, kadar je potrebno krmiljenje vezja z ločenim signalom majhne moči ali če je treba z enim signalom krmiliti več vezij.

9. korak: LCD (zaslon s tekočimi kristali)

LCD pomeni zaslon s tekočimi kristali in vam omogoča nadzor LCD zaslonov, ki so združljivi z gonilnikom Hitachi HD44780. Tam jih je veliko in običajno jih lahko poveš po 16-polnem vmesniku.

Korak: Vodna črpalka

Črpalka je naprava, ki premika tekočine (tekočine ali pline) ali včasih blato z mehanskim delovanjem. Črpalke lahko glede na način premikanja tekočine razvrstimo v tri velike skupine: črpalke za neposredno dviganje, premikanje in gravitacijo.

Črpalke delujejo po nekem mehanizmu (običajno z vrtljivimi ali vrtljivimi) in porabljajo energijo za opravljanje mehanskih del pri premikanju tekočine. Črpalke delujejo prek številnih virov energije, vključno z ročnim upravljanjem, električno energijo, motorji ali vetrno energijo, ki so različnih velikosti, od mikroskopskih za uporabo v medicini do velikih industrijskih črpalk.

11. korak: Prednosti

1. Sposobnost varčevanja z vodo in učinkovitost pri dobavi vode.

2. Načrtovanje in povezljivost.

(Njihov urnik je mogoče posodobiti od koder koli z internetno povezavo.)

3. Varčevanje z električno energijo.

(Sončna plošča se uporablja tudi za proizvodnjo električne energije na kmetijskih kmetijah.)

4. Kmet lahko kadar koli in kjer koli ve o naravi polja.

12. korak: Aplikacije

1. Uporablja se lahko na kmetijskih poljih, travnikih in kot namakalni sistem.

2. Lahko se uporablja za postopek pridelave.

3. Uporablja se lahko za oskrbo z vodo na območju sajenja drevesnic.

4. Lahko se uporablja za široko paleto poljščin, saj je mogoče prilagoditi referenco, potrebno za različne vrste pridelkov.

5. Lahko se uporablja za upravljanje ribnikov in prenos vode.

V diagramu vezja smo uporabili napravo IoT, to je NodeMCU, za isto pa smo prikazali tudi tiskano vezje (PCB), lahko uporabite tudi Arduino UNO.

13. korak: Shema vezja

Korak 14: Zasnova tiskanega vezja za NAPRAVNI SISTEM NAPREDNIH IoT

15. korak: Naročanje tiskanih vezij

Zdaj imamo zasnovo tiskanega vezja in čas je za naročilo tiskanih vezij. Če želite to narediti, pojdite na JLCPCB.com in kliknite gumb »CITIRAJ ZDAJ«.

JLCPCB sta tudi sponzor tega projekta. JLCPCB (ShenzhenJLC Electronics Co., Ltd.), je največje podjetje za izdelavo prototipov PCB na Kitajskem in visokotehnološki proizvajalec, specializiran za izdelavo prototipov hitrih tiskanih vezij in majhno serijo PCB. Naročite lahko najmanj 5 PCB -jev za samo 2 USD.

16. korak:

Za izdelavo tiskanega vezja naložite datoteko gerber, ki ste jo prenesli v zadnjem koraku. Naložite datoteko.zip ali pa povlecite in spustite datoteke gerber.

Po nalaganju datoteke zip boste na dnu videli sporočilo o uspehu, če je datoteka uspešno naložena.

17. korak:

PCB lahko pregledate v pregledovalniku Gerber in se prepričate, da je vse v redu. Ogledate si lahko zgornji in spodnji del tiskanega vezja.

Ko smo se prepričali, da je naše tiskano vezje videti dobro, lahko zdaj oddamo naročilo po razumni ceni. Lahko naročite 5 PCB -jev za samo 2 USD, če pa je to vaše prvo naročilo, potem lahko dobite 10 PCB -jev za 2 USD. Če želite oddati naročilo, kliknite gumb »SHRANI V KOŠARICO«.

Za izdelavo mojih PCB -jev so potrebovali 2 dni in prispeli v enem tednu z možnostjo dostave DHL. PCB -ji so bili dobro zapakirani in kakovost je bila res dobra.