NAPREDNI SUSTAV IRIGACIJE IoT -a: 17 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

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

Korak 1:

U svakodnevnom radu s zalijevanjem biljke su najvažnija kulturna praksa i najzahtjevniji zadatak. Bez obzira na vrijeme, bilo pretoplo ili hladno ili previše suho i vlažno, vrlo je važno kontrolirati količinu vode koja dopire do biljaka. Stoga će biti djelotvorno koristiti ideju o automatskom sistemu zalijevanja biljaka koji zalijeva biljke kad im zatreba. Važan aspekt ovog projekta je: „kada i koliko vode“. Ova se metoda koristi za kontinuirano praćenje razine vlažnosti tla i odlučivanje o tome je li potrebno zalijevanje ili koliko je vode potrebno u tlu biljke. U svom najosnovnijem obliku, sistem je programiran na takav način da senzor vlažnosti tla koji u određenom trenutku očitava nivo vlage iz biljke, ako je razina vlažnosti senzora manja od navedene vrijednosti praga koja je unaprijed definirana prema određeno postrojenje od željene količine vode se isporučuje biljci sve dok nivo vlage ne dosegne unaprijed definiranu vrijednost praga. Sistem uključuje senzor vlažnosti i temperature koji prati trenutnu atmosferu u sistemu i utiče na zalijevanje. Elektromagnetni ventil će kontrolirati protok vode u sistemu, kada Arduino očita vrijednost sa senzora vlage, aktivira elektromagnetni ventil prema željenom stanju.. Osim toga, sistem izvještava o svojim trenutnim stanjima i šalje poruku podsjetnika o zalijevanju biljaka i prima SMS od primatelja. Sve ove obavijesti mogu se obaviti pomoću SIM 800L.

Korak 2: Okvirni dijagram

Ovaj sistem zahtijeva Arduino UNO koji djeluje kao kontroler i poslužitelj cijelog sistema. U ovom sistemu za navodnjavanje biljaka, senzor vlažnosti tla provjerava nivo vlage u tlu i ako je nivo vlage nizak, Arduino uključuje pumpu za vodu kako bi biljci osigurao vodu. Pumpa za vodu se automatski isključuje kada sistem pronađe dovoljno vlage u tlu. Kad god je sistem uključio ili isključio pumpu, korisniku se putem GSM modula šalje poruka koja ažurira status pumpe za vodu i vlažnost tla. Ovaj sistem je vrlo koristan u farmama, vrtovima, kućama itd. Ovaj sistem je potpuno automatizovan i nema potrebe za bilo kakvom ljudskom intervencijom.

Korak 3: Korišteni hardver: Arduino UNO

Arduino UNO je ploča otvorenog koda za mikrokontroler zasnovana na mikrokontroleru Microchip ATmega328P koju je razvio Arduino.cc. Ploča je opremljena sa skupovima digitalnih i analognih ulazno/izlaznih (I/O) pinova koji se mogu spojiti na različite ploče za proširenje (štitove) i druga kola. Ploča ima 14 digitalnih pinova, 6 analognih pinova i može se programirati s Arduino IDE (Integrirano razvojno okruženje) putem USB kabela tipa B. Može se napajati putem USB kabela ili vanjske 9-voltne baterije, iako prihvaća napone između 7 i 20 volti.

Korak 4: SIM 800L

SIM800L je minijaturni ćelijski modul koji omogućava GPRS prenos, slanje i primanje SMS poruka i upućivanje i primanje glasovnih poziva. Niska cijena i mala površina i podrška za četiri frekvencijske pojaseve čine ovaj modul savršenim rješenjem za svaki projekt koji zahtijeva povezivanje na velike udaljenosti.

Korak 5: Senzor vlažnosti tla

Senzori vlažnosti tla mjere volumetrijski sadržaj vode u tlu. Budući da izravno gravimetrijsko mjerenje slobodne vlažnosti tla zahtijeva uklanjanje, sušenje i ponderiranje uzorka, senzori vlage u tlu mjere volumetrijski sadržaj vode posredno koristeći neka druga svojstva tla, poput električnog otpora, dielektrične konstante ili interakcije s neutronima, kao zamjena za sadržaj vlage.

Korak 6: Senzor temperature i vlažnosti

DHT11 je osnovni, izuzetno jeftin digitalni senzor temperature i vlažnosti. Koristi kapacitivni senzor vlažnosti i termistor za mjerenje okolnog zraka i izbacuje digitalni signal na pin podataka (nisu potrebni analogni ulazi). Prilično je jednostavan za korištenje, ali zahtijeva pažljivo određivanje vremena za prikupljanje podataka.

Korak 7: Senzor protoka vode

Senzor protoka vode sastoji se od plastičnog kućišta ventila, rotora za vodu i senzora s Hall-efektom. Kada voda teče kroz rotor, rotor se kotrlja. Njegova brzina se mijenja s različitom brzinom protoka. Senzor Hall-efekta emitira odgovarajući impulsni signal. Ovaj je prikladan za otkrivanje protoka u dozatoru vode.

Korak 8: Relej

Relej je prekidač na električni pogon. Mnogi releji koriste elektromagnet za mehaničko upravljanje prekidačem, ali se koriste i drugi principi rada, poput releja u čvrstom stanju. Releji se koriste tamo gdje je potrebno upravljati krugom zasebnim signalom male snage, ili gdje se više krugova mora kontrolirati jednim signalom.

Korak 9: LCD (ekran sa tečnim kristalima)

LCD označava ekran sa tečnim kristalima i omogućava vam kontrolu LCD ekrana koji su kompatibilni sa upravljačkim programom Hitachi HD44780. Tamo ih ima mnogo, a obično ih možete prepoznati po 16-pinskom sučelju.

Korak 10: Pumpa za vodu

Pumpa je uređaj koji mehaničkim djelovanjem pomiče tekućine (tekućine ili plinove), a ponekad i muljeve. Pumpe se mogu klasifikovati u tri velike grupe prema metodi koju koriste za pomeranje fluida: direktne pumpe, pumpe za pomeranje i gravitacione pumpe.

Pumpe rade na neki mehanizam (obično klipni ili rotacijski) i troše energiju za obavljanje mehaničkih poslova pomicanjem fluida. Pumpe rade putem mnogih izvora energije, uključujući ručni rad, električnu energiju, motore ili energiju vjetra, različitih veličina, od mikroskopskih za upotrebu u medicini do velikih industrijskih pumpi.

Korak 11: Prednosti

1. Sposobnost uštede vode i efikasnost u isporuci vode.

2. Zakazivanje i povezivanje.

(Njihov raspored se može ažurirati s bilo kojeg mjesta s internetskom vezom.)

3. Štednja električne energije.

(Solarni panel se također koristi za proizvodnju električne energije na poljoprivrednim farmama.)

4. Poljoprivrednik može znati o poljskoj prirodi bilo kada i bilo gdje.

Korak 12: Aplikacije

1. Može se koristiti u poljoprivrednim poljima, travnjacima i kao sistem za navodnjavanje kap po kap.

2. Može se koristiti u procesu uzgoja.

3. Može se koristiti za snabdijevanje vodom u rasadniku.

4. Može se koristiti za širok raspon usjeva jer se mogu prilagoditi reference potrebne za različite vrste usjeva.

5. Može se koristiti za upravljanje vodama u ribnjaku i prijenos vode.

Koristili smo IoT uređaj, tj. NodeMCU u dijagramu kola, a za isto smo prikazali i tiskanu ploču (PCB), možete koristiti i Arduino UNO.

Korak 13: Dijagram kola

Korak 14: Dizajn PCB -a za NAPREDNI SISTEM IRIGACIJE IoT -a

Korak 15: Naručivanje PCB -a

Sada imamo dizajn PCB -a i vrijeme je za naručivanje PCB -a. Za to morate samo otići na JLCPCB.com i kliknuti na dugme “CITIRAJ SAD”.

JLCPCB su takođe sponzori ovog projekta. JLCPCB (ShenzhenJLC Electronics Co., Ltd.), najveće je poduzeće za izradu prototipa PCB-a u Kini i visokotehnološki proizvođač specijaliziran za brze prototipe PCB-a i proizvodnju malih serija PCB-a. Možete naručiti najmanje 5 PCB -a za samo 2 USD.

Korak 16:

Da biste proizveli PCB, prenesite gerber datoteku koju ste preuzeli u posljednjem koraku. Otpremite.zip datoteku ili možete povući i ispustiti gerber datoteke.

Nakon što otpremite zip datoteku, na dnu ćete vidjeti poruku o uspjehu ako je datoteka uspješno učitana.

Korak 17:

Možete pregledati PCB u Gerber pregledniku kako biste se uvjerili da je sve u redu. Možete vidjeti i gornju i donju ploču.

Nakon što smo se uvjerili da naš PCB izgleda dobro, sada možemo naručiti po razumnoj cijeni. Možete naručiti 5 PCB -a za samo 2 USD, ali ako je to vaša prva narudžba, možete nabaviti 10 PCB -a za 2 USD. Da biste naručili, kliknite na dugme „SAČUVAJ U KOŠARICU“.

Mojim PCB -ovima je trebalo 2 dana da se proizvedu i stigli su u roku od sedmice koristeći DHL opciju isporuke. PCB -i su bili dobro zapakirani i kvaliteta je bila zaista dobra.