Pametni vrt - klikni i raste: 9 koraka

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

Što ako biste mogli uzgajati vlastite biljke, cvijeće, voće ili povrće uz pomoć aplikacije za pametni telefon koja osigurava da vaše biljke dobivaju optimalnu konfiguraciju vode, vlage, svjetla i temperature i omogućuje vam praćenje načina uzgoja vaših biljaka BILO GDJE.

Pametni vrt - Click and Grow pobrinut će se za vaše biljke čak i kada ste na godišnjem odmoru, miljama daleko od kuće, pazeći da u svakom trenutku imaju dovoljno vode, svjetla i odgovarajuću temperaturu.

Korištenjem naprednih senzora koji prate vlažnost, svjetlost i temperaturu, naša pametna aplikacija tačno zna kada treba zalijevati vaš vrt i koja je optimalna količina vode potrebna. Sve relevantne informacije o vašem vrtu stalno se prate i pojavljuju se na ekranu vašeg pametnog telefona u svakom trenutku.

Moći ćete odabrati da dopustite da pametna aplikacija automatski navodnjava vrt ovisno o uvjetima koji vladaju u vrtu, ili možete izabrati i ručno navodnjavanje vrta kad god odlučite i u količini vode po vašem izboru, pritiskom na dugme na pametnom telefonu.

Naš pametni vrt odgovara vašim lokalnim uvjetima i smanjuje potrošnju vode i račune za vodu do 60% navodnjavanjem vaših biljaka u savršeno vrijeme i uslove.

Napredujte u budućnost s našim pametnim vrtom i počnite obrađivati svoj vrt lako, brzo i ništa manje važno bez trošenja bogatstva.

Korak 1: Dijelovi

Za ovaj projekat trebat će vam:

Elektronski uređaji i ploče:

1) NodeMCU;

2) 2 (ili više) kanalni analogni multiplekser;

3) tranzistor;

4) Pumpa za vodu (koristili smo 12V Blige Pump 350GPH);

5) Izvor napajanja

Senzori:

6) svjetlosni senzor (otpor zavisan od svjetlosti);

7) senzor MPU-6050 (ili bilo koji temperaturni senzor);

8) Kapacitivni senzor vlažnosti tla;

Fizički

9) vodovodna cijev 3/4 ;

10) otpornici;

11) žice i nastavci;

12) Pametni telefon

13) Blynk aplikacija

Korak 2: Ožičenje - ploča i senzori

U nastavku pogledajte detaljna uputstva o tome kako spojiti različite komponente i pogledajte gornji dijagram ožičenja.

Ploča i MultiPlexer

Postavite NodeMCU i multiplekser na matičnu ploču kao što je prikazano na dijagramu.

Pomoću dva kratkospojnika spojite 5V i GND NodeMCU-a na stupac '+' i '-' na krušnoj ploči, te spojite multiplekser na NodeMCU kao što je prikazano gore.

Povezivanje senzora

1) Senzor svjetla (otpornik ovisan o svjetlu) - trebat će vam tri kratkospojnika i 100 000 otpornika.

Pomoću 3 kratkospojnika spojite senzor na 5V, GND i na Y2 multiPlexera, kao što je prikazano gore.

2) Senzor MPU -6050 - trebat će vam četiri kratkospojnika za povezivanje senzora na 5V, GND i D3, D4 NodeMCU -a kao što je prikazano gore.

3) Kapacitivni senzor vlage tla (CSMS) - Spojite CSMS sa 3 kratkospojnika na 5V, GND i Y0 multipleksera kao što je prikazano gore.

Sada spojite USB kabel na NodeMCU i nastavite na sljedeći korak.

Korak 3: Ožičenje - tranzistor i pumpa

U nastavku pogledajte detaljna uputstva o tome kako spojiti Rely i pumpu za vodu i pogledajte gore navedene slike ožičenja.

Tranzistor

Upotrijebite 3 kratkospojnika za povezivanje tranzistora na sljedeći način:

1. Srednji krak do '-' pumpe za vodu;

2. Lijeva noga do '-' 12V napajanja;

3. Desna noga prema D0 MCU -a;

Pumpa za vodu

Spojite "+" 12V napajanja na "+" pumpe za vodu.

Korak 4: Povezivanje sistema

Preporučujemo da krušnu ploču stavite zajedno sa svim ostalim komponentama osim pumpe u lijepu kutiju.

Trebalo bi biti unutar kante vode.

Uzmite dugu cijev od 3/4 '; Blokirajte jedan kraj cijevi, a drugi kraj montirajte na pumpu za vodu; pravi rupe duž cijevi i postavlja je u blizini biljaka;

senzor tla staviti u tlo. Imajte na umu da linija upozorenja senzora treba biti izvan tla.

Možete pogledati gornju sliku da vidite kako smo postavili sistem.

Korak 5: Kôd

Otvorite priloženu.ino datoteku pomoću arduino uređivača.

Prije nego što ga postavite na NodeMCU, obratite pažnju na sljedeće parametre koje biste možda htjeli promijeniti:

1) const int AirValue = 900; Ovu vrijednost morate testirati pomoću senzora vlažnosti tla.

Izvadite senzor iz tla i provjerite dobivenu vrijednost. Vrijednost u kodu možete promijeniti u skladu s tim.

2) const int Vrijednost vode = 380; Morate testirati ovu vrijednost sa svojim senzorom.

Izvadite senzor iz zemlje i stavite ga u čašu vode. Provjerite dobijenu vrijednost - Vrijednost u kodu možete promijeniti u skladu s tim.

Nakon što ste učinili gore navedeno, samo učitajte kod na NodeMCU.

Korak 6: IFTTT apleti

Ako sistem odluči automatski navodnjavati vrt, poslat će vam e -poruku, pa ćete znati da je vaš vrt navodnjavan jer je tlo bilo jako suho.

Preporučujemo da sistem konfigurirate tako da će se navodnjavati samo noću ili kada je nivo sunca nizak.

na taj način ćete uštedjeti značajnu količinu vode svakog mjeseca !!

U aplikaciji Blynk koristili smo jedan widget za webhook. Widget webhook je korišten za pokretanje događaja na IFTTT. IFTTT aplikacijama Datum/Vrijeme -> webhooks, virtualni pin na Blynk -u mijenja vrijednost. Što pokreće funkciju koja vam šalje poštu kada je tlo jako suho i kada je korišteno automatsko navodnjavanje.

Korak 7: Pametni vrt - aplikacija BLYNK

Naša aplikacija BLYNK sadrži sljedeće značajke:

1) LCD - LCD će vam pružiti relevantne informacije o sistemu. Obavijestit će vas kada sistem pokrene pumpu za vodu i navodnjava biljke.

2) Ljestvica vlažnosti tla - pruža vam informacije o vlažnosti tla.

Skala prikazuje vlažnost u postocima tako da nula posto predstavlja prosječni nivo vlažnosti zraka, a 100 posto predstavlja vlažnost vode.

Dodali smo i usmeni opis nivoa vlažnosti predstavljen s pet opcija:

O. Vrlo vlažno - kada tlo pluta vodom.

B. Mokro - između normalnog i poplavljenog. Očekuje se da će se ova situacija dogoditi neko vrijeme nakon što smo navodnjavali zemljište.

C. Idealno - kada tlo sadrži idealnu količinu vode za biljke.

D. Suho - Kad se tlo počne sušiti. Međutim, u većini biljaka još nema potrebe za navodnjavanjem.

E. Vrlo suho - u ovoj situaciji zalijevajte tlo što je prije moguće (Imajte na umu da će, ako je uključen način automatskog navodnjavanja, sistem automatski navodnjavati vrt kada je tlo jako suho).

* Naravno, idealan nivo vlažnosti tla ovisi o specifičnim biljkama koje imate u svom vrtu.

* Možete promijeniti razinu zamućenosti vode i razine vlažnosti zraka u skladu s gore opisanim.

3) Sunčana ljestvica - pruža vam informacije o nivou svjetlosti kojoj su biljke izložene. Idealni nivo svjetlosti ovisi o vrsti biljaka koje imate u svom vrtu.

4) Temp - pruža vam temperaturu u okruženju vaših biljaka.

5) Automatsko navodnjavanje - kada je ovo dugme UKLJUČENO, sistem će automatski navodnjavati biljke kada vlaga u tlu postane „Vrlo suha“.

6) Količina - pritiskom na '+' ili ' -' možete odabrati količinu vode (u litrama) za navodnjavanje biljaka.

Korak 8: Simulacija sistema na djelu

U priloženom videu pogledajte kako sistem radi uživo !!:)

Imajte na umu da ako uključite automatsko navodnjavanje, sistem će automatski navodnjavati vaš vrt čim se tlo 'jako osuši'. sistem se može konfigurirati za navodnjavanje samo kada sunce nije prejako (na primjer samo kasno u noć), tako da se voda neće rasipati !!!

Ako se sistem odluči za automatsko navodnjavanje vrta, obavijestit će vas o tome na LCD -u aplikacije (ako je otvorena na vašem pametnom telefonu), a također će vam poslati i poruku e -pošte!

Korak 9: Poboljšanja i budući planovi

Glavni izazov

Naš glavni izazov bio je shvatiti koje senzore trebamo koristiti, gdje ih postaviti i koje vrijednosti krajnjih točaka trebamo koristiti kako bismo postigli najbolje rezultate.

Kako smo imali puno podataka za prikaz (vlažnost tla, temperatura, nivo osvjetljenja, stanje tla itd.), Potrošili smo puno vremena kako bismo našu aplikaciju učinili što jasnijom i udobnijom.

U početku smo radili s Relyjem, koji nam je jako otežao život, isprobali smo nekoliko oslanjanja i shvatili smo da NodeMCU i oslanjanje ponekad nisu baš stabilni, jer VISOKA vrijednost digitalnih pinova NodeMCU -a daje samo 3 volti, kada oslanjanje radi na 5V, pa kad smo htjeli uključiti pumpu i postaviti izlaz D1 na HIGH, prekidač nije radio jer je oslanjanje očekivalo da 5V promijeni svoje stanje.

Čim smo oslanjanje oslanjali na tranzistor, mogli smo lako kontrolirati pumpu.

Ograničenja sistema

Naš vrt je mali, nije bilo moguće sadržati veliki broj senzora za primanje informacija iz nekoliko različitih područja u našem vrtu. S više senzora i većim vrtom mogli bismo saznati više o uvjetima koji vladaju u svakom području vrta i upotrijebiti specifična svojstva za svako područje vrta, tako da dobiva najbolje uvjete i tretman za svoje specifične potrebe, te ga prilagođavamo za automatsko navodnjavanje.

Future Vision

Naše buduće misli proizlaze uglavnom iz ograničenja sistema. Cilj je implementirati isti pametni vrtni sistem- samo veliki u većim razmjerima.

Vjerujemo da se takav sustav može prilagoditi bilo kojoj vrsti platforme počevši od privatnih vrtova, kao i javnih vrtova do poljoprivredne industrije, poput velikih staklenika i poljoprivrednih polja.

Za svaki sistem (ovisno o njegovoj veličini) koristit ćemo više senzora. Na primjer:

1. Veliki broj senzora vlažnosti tla: Sa velikim brojem senzora možemo znati nivo vlažnosti u bilo kojem određenom dijelu zemlje/tla.

2. Veliki broj svjetlosnih senzora: slično gore navedenom razlogu čak i ovdje možemo dobiti više nego specifično na različitim površinama vrta.

Dodavanjem ovih senzora možemo okupiti poseban tretman za bilo koju vrstu biljaka u našem vrtu.

Budući da različite vrste biljaka zahtijevaju drugačiji tretman, svako područje našeg vrta možemo prilagoditi drugoj vrsti biljaka, a s velikim brojem senzora odgovarajućoj biljci prilagođavamo točno stanje koje joj treba. Na ovaj način možemo uzgajati različite biljke na manjim terenima.

Druga značajna prednost velikog broja senzora je mogućnost identificiranja nivoa vlage u tlu i temperature, zaključavanje da bi se znalo kada je potrebno zalijevati bilo koji dio Zemlje, a mi možemo kontrolirati navodnjavanje tako da će to rezultirati maksimalna ušteda vode. Cijeli vrt moramo zalijevati samo ako je njegov mali dio suh, možemo promijeniti samo ovo područje.

3. Priključivanje sistema na glavnu slavinu za vodu - na taj način ne moramo puniti vodu u posudu. Velika prednost takvog priključka je maksimalna kontrola nad navodnjavanjem i količinom vode koju dobiva svaka regija tla, bez brige o istjecanju vode u spremniku.

4. Namjenska aplikacija za sistem - Pisanje nove aplikacije koja je kompatibilna sa sistemom. Uz svu našu ljubav אם Blynk aplikaciju, ne možemo je koristiti kao glavnu sistemsku aplikaciju. Željeli bismo napisati jedinstvenu aplikaciju u sistem koja odgovara kontroleru i senzorima s kojima želimo raditi kako bismo pružili savršeno iskustvo korisniku.

Pisanje ovakve aplikacije pružit će nam mogućnost dodavanja više funkcija, a zatim onih koje možemo pronaći u Blynku. Na primjer, izgradnja korisničkog profila za klijenta, prikupljanje podataka o svakom klijentu i savjetovanje o najboljim i najefikasnijim nekretninama koje odgovaraju njegovim potrebama.

Željeli bismo izgraditi algoritam koji uči sve informacije koje dobijemo iz različitih senzora i koristiti ga kako bismo biljkama donijeli najbolje uslove.

Nadalje, možemo stvoriti mrežni korisnički krug koji je ažuriran preporukama i prima mrežnu pomoć u slučaju problema u sistemu.

Zaista mislimo da ovakav projekt ima veliki potencijal za opsluživanje širokog spektra kupaca: od privatnika koji imaju male vrtove do ukrasnih vrtova u poslovima koji bi željeli lako obrađivati svoje vrtove, uz uštedu vode i resursa, pa sve do poljoprivrednici i velike kompanije koje drže velika polja i staklenike i traže djelotvorno i relativno jeftino rješenje koje će im dati najrelevantnije informacije o njihovim proizvodima, pa će im dati prednosti u odnosu na njihove konkurente u pogledu kvalitete njihovih proizvoda, i ušteda troškova vode i neispravne robe sa kojom se nije pravilno rukovalo (na primjer je dobiveno previše vode).