Mdhibiti wa Starter wa DOT wa IOT kwa pampu ya Umwagiliaji: Hatua 6

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Halo Marafiki

Mafundisho haya ni juu ya jinsi ya kudhibiti kwa mbali na kudhibiti pampu ya umwagiliaji iliyowekwa kwenye wavuti.

Hadithi: Katika shamba langu ninapata usambazaji wa umeme kutoka kwa gridi ya mitaa tu kwa masaa 6 kwa siku. Wakati sio kawaida, upatikanaji wa nguvu unaweza kuwa asubuhi na mapema au jioni sana au hata usiku wa manane. Kila wakati kwenda kwenye eneo la kisima cha kuzaa kuangalia upatikanaji wa umeme, kuanza au kusimamisha motor ilikuwa mchakato mchungu sana. Pia ilibidi kuhakikisha motor inaendesha angalau masaa 2-3 kila siku ili kusambaza maji ya kutosha kwa mfumo wa matone. Wakati kadhaa nilikuwa nikitafuta chaguzi za kutatua shida hii kwa kuendesha gari kwa mbali na pia kujua hali. Kuna vifaa vinavyopatikana sokoni ambavyo vitaanza gari mara tu kunapokuwa na usambazaji wa umeme, lakini hawana huduma ya kusimamisha gari wakati wowote tunataka. Na pia hakuna njia ya kujua hali ya motor ON / OFF wakati wowote wa wakati. Hii kawaida husababisha umwagiliaji zaidi, na kusababisha upotevu wa rutuba ya mchanga na pia kupoteza umeme. Mwishowe niliunda suluhisho mwenyewe ambapo naweza kuanza na kusimamisha gari kwa mbali kutoka kwa rununu / kompyuta kibao / PC WAKATI WOWOTE POPOTE … !!. Pia ninaweza kufuatilia upatikanaji wa umeme kutoka kwa mshipi na vile vile hali ya motor (ON / OFF) wakati wote. Natumai itasaidia wamiliki wa shamba upande wa nchi kusimamia mifumo yao ya umwagiliaji bila hitaji la kwenda kwenye eneo la kuanza wakati wote.

Vifaa

Mahitaji:

Mahali ambapo unataka kusakinisha kifaa hiki lazima iwe na upatikanaji wa mtandao (broadband na wifi / mtandao wa rununu)

Vitu unahitaji:

1. NodeMCU / ESP12
2. Relay mbili ya kituo
3. WCS1700 - sensa ya sasa
4. Moduli ya kuchaji betri ya TP4056
5. LD313, Capacitor - 1000uF Daftari - Sajili mbili za 5k ohm
6. Smartphone yoyote (ya Zamani) yenye hotspot / mtandao.

Inavyofanya kazi:

Suluhisho lake rahisi la IOT kulingana na wingu kwa kutumia NodeMCU / ESP12 na broker wa mbali wa MQTT. NodeMCU inafanya kazi kama lango la IOT, pia inadhibiti kuanza kwa DOL. Inaunganisha kwa broker wa mbali wa MQTT kwenye wavuti. Programu inayotumia simu ya rununu inaunganisha kwa broker kupitia ambayo tunaweza kufuatilia na kudhibiti pampu yetu ya umwagiliaji iliyowekwa wakati wote. Nilitumia broker wa MQTT wa bure kutoka Adafruit IO. Kuna madalali wengi wa bure wanaopatikana kama mbu, cloudmqtt nk. Unaweza kuchagua broker yoyote ikiwa utabadilisha seva na nambari ya bandari kwenye nambari. NodeMCU inaunganisha kwenye mtandao kwa kutumia WiFi kutoka hotspot ya rununu. Yon anaweza kutumia simu yoyote ya zamani au ya bei ya chini kutoa ufikiaji wa wifi kupitia hotspot au njia nyingine yoyote ya kutoa mtandao kupitia wifi. Simu ya rununu inapaswa kushikamana na chaja kama inavyopaswa kuwa kwenye 24X7.

NodeMCU imeingiliana na relays mbili kudhibiti kuanza na kuacha operesheni ya motor. Ili kuhisi sasa katika gari nilitumia sensa ya sasa ya WCS1700. Pato la Analog kutoka kwa sensorer hutumiwa kujua kuwa motor imewashwa au imezimwa. Inahisi pia upatikanaji wa nguvu kutoka kwa gridi na kuichapisha kwa broker ili tuweze kujua hali ya gridi wakati wowote. Kifaa hujisajili kwa milisho miwili kupokea ombi la motor ON na motor OFF. Kwa kutuma maadili maalum kwa milisho hii tunaweza kudhibiti gari KUANZA au KUSIMAMA.

Mwishowe niliweka programu ya MQTT Dash kwenye simu yangu ya android na kuisanidi kuungana na broker wa MQTT na kutumia milisho kwenye dashibodi / gui yake. Programu ina ikoni nzuri sana na vifungo, kupima, kubadili nk kuunda dashibodi ya kuvutia. Walakini unaweza kutumia programu yoyote ya rununu ya nyumbani ya IOT inayounga mkono itifaki ya mqtt.

Jinsi WCS1700 inafanya kazi:

WCS1700 kimsingi ni sensorer ya athari ya Hall ambayo itatoa voltage ya pato sawia na uwanja wa sumaku iliyoundwa kama mtiririko wa sasa kupitia coil. Coil hapa ni laini ya usambazaji wa umeme ambayo itaunganishwa na motor. Inaweza kupima AC ya sasa hadi 70 Amps. Voltage ya kufanya kazi ni kati ya 3.3 hadi 12 V. Rejea karatasi yake ya data kwa maelezo zaidi. Kama ninavyotumia ESP12 nilitumia umeme sawa wa 3.3V kama voltage ya uendeshaji kwa WCS1700. Kama ilivyoainishwa kwenye karatasi ya data saa 3.3 V kifaa kinapaswa kutoa voltage tofauti ya karibu 32 hadi 38 mV kwa kila amp ya sasa kupitia coil. Lakini inaweza kutofautiana kulingana na saizi ya coil / pengo la hewa na tofauti katika kifaa. Kwa hivyo ilibidi nisawazishe kwa kuipima na Ampere Meter. Sifurahii juu ya usahihi wa kifaa lakini ni nzuri ya kutosha kuamua juu ya hali ya Magari kama KUWASHA / KUZIMA. Pini ya pato la WCS1700 imeunganishwa na A0 ya ESP12. Wakati hakuna sasa ESP12 inapaswa kusoma thamani karibu 556. Kama kuongezeka kwa sasa kwa coil voltage inaweza upande wowote kulingana na jinsi kebo hupita kupitia sensa. Katika nambari nilichukua tofauti ya maadili kama dhamana kamili ya (x - 556). Kwa kugawanya matokeo na 15 nilipata takriban sasa inayotiririka kupitia kihisi. Itabidi ujaribu hii kupata nambari inayofaa kwako. Upimaji wowote wa sasa na kifaa kilicho juu ya Amps 5 naona kama motor ON na chini ya 5 Amp kwani motor imezimwa. Unaweza kutumia nambari inayofaa kwa kifaa chako kwa kujaribu. Unahitaji kubadilisha WCS1700_CONST na MIN_CURRENT katika nambari hiyo ipasavyo.

Hatua ya 1: Ujenzi wa Kifaa

Mchoro hapo juu unatoa maelezo kamili juu ya jinsi ya kuweka waya kwa vifaa vyote.

Ugavi wa umeme: Nilitumia TP4056 kuchaji betri na LM313 kudhibiti 3.7V - 4.2V ya pato la betri hadi 3.3 V kuwezesha NodeMCU. Imetumika 1000mF capacitor kati ya Vin na ardhi ya LM313 kupata usambazaji thabiti wa 3.3V. Unaweza kutumia chaja ya kawaida ya rununu ya USB kuwezesha TP4056. Ina mzunguko wa ulinzi wa betri kulinda betri kutokana na kuchaji zaidi.

Kuhisi usambazaji wa Nguvu ya Gridi: Mgawanyiko wa voltage ya 5k ohm itapunguza 5 V hadi 2.5 V. Pini D5 ya NodeMCU itahisi voltage.

Pini ya pato la WCS1700 imeunganishwa na A0 kusoma voltage ya analog kutoka kwa sensor. Laini ya Nguvu ya Gridi inapaswa kupita kwenye shimo ili kupima sasa. Nilitumia capacitor ya 0.01 uF kupata fomu thabiti ya kusoma WCS1700.

D1 na D2 ya NodeMCU kuunganishwa na IN0 na IN1 ya pini za kuingiza relay.

Hatua ya 2: Uunganisho wa Starter ya DOL

Nilibadilisha mzunguko wa kudhibiti wa kuanza kwa DOL kuanzisha seti nyingine ya START na STOP switch. Mabadiliko haya hayataathiri operesheni ya kuanza / kuacha mwongozo na wataendelea kufanya kazi kama ilivyo.

Tahadhari !!!! Kwa kuwa starter ya DOL ni kifaa cha High Voltage hakikisha swichi kuu imezimwa kabla ya kufungua sanduku. Kuwasiliana moja kwa moja na waya wa moja kwa moja inaweza kuwa hatari. Ikiwa haujiamini chukua msaada wa fundi wa umeme kufanya unganisho

Nilitumia moduli 2 ya kupokezana 5 V kama StartT na STOP switch. Relays hizi zitadhibitiwa na ESP12.

Relay - 0 itafanya kazi kama START switch - wired kama NO (Kawaida kufunguliwa).

Relay-1 itafanya kazi kama STOP switch - wired kama NC (Kawaida Ilifungwa). Starter tayari itakuwa na waya inayounganisha kutoka kwa kontena ya juu kwenda kwa NVC. Itabidi uiondoe na ubadilishe kwa waya -1 za waya kama inavyoonyeshwa.

Hakikisha uunganisho kati ya kuanzia na moduli za Relay zimefungwa kabisa kwa usalama. Niliweka programu ya ESP kushikilia upitishaji wote kwa sekunde 2 kuiga kushinikiza kwa kitufe cha START / STOP.

Hatua ya 3: Unda Akaunti na Adafruit IO (io.adafruit.com)

Nilitumia broker ya Adafruit io mqtt ambayo ni bure kutumia na mapungufu machache lakini ni sawa kwa matumizi yetu. Ninapendelea hii kwa sababu niliitumia katika miradi mingine pia na nikapata kuaminika kabisa na pia ina huduma zingine nyingi kama Dashibodi iliyo na GUI nzuri na hata tunaweza kutumia vichocheo. Kutumia Adafruit io unahitaji kuunda akaunti na kumbuka jina la mtumiaji na ufunguo wa kazi.

Hatua ya 4: Jenga na usakinishe Programu

Nambari kamili inapatikana kwenye mchoro. Unahitaji kufungua hii katika Arduino IDE na ufanye mabadiliko kadhaa kabla ya kukusanya na kupakia firmware. Chagua aina ya bodi kama NodeMCU 1.0. Ufungaji wa IDE na maktaba zinazohusiana haziko katika wigo wa nyaraka hizi.

Rekebisha mistari ifuatayo katika nambari kama wenzi.

#fafanua WLAN_SSID "xxx" // Wifi Hotspot WiFi SSID yako

#fafanua WLAN_PASS "……" //

/ ************************* Usanidi wa Adafruit.io ******************** ************* /

#fafanua AIO_SERVER "io.adafruit.com"

#fafanua AIO_SERVERPORT 1883 // tumia 8883 kwa SSL

#fafanua AIO_USERNAME "xyz" // Jina lako la mtumiaji wa akaunti ya adafruit

#fafanua AIO_KEY "abcd ……" // kitufe chako cha kazi…

Kuhusu Milisho ya MQTT: Kifaa na mteja (programu ya rununu) hubadilishana habari kupitia milisho ya ujumbe kwa kutumia mfano mdogo wa baa kupitia broker wa MQTT. Mteja au kifaa chochote ili kupokea ujumbe, inapaswa kujiandikisha kwa lishe iliyochaguliwa mapema na inapaswa kutumia njia ya kuchapisha kutuma ujumbe kwa malisho. Kwa mradi wetu tunahitaji takriban milisho 5. Chini ni maelezo juu ya kila mlisho kama unavyoona katika nambari na jinsi zinavyofanya kazi.

Hali ya Gridi: Upatikanaji wa usambazaji wa umeme kutoka kwa gridi ya taifa unachapishwa kwenye malisho / feed / gridi.

0 inaonyesha usambazaji wa umeme haupatikani na 1 ya usambazaji wa umeme inapatikana.

Hali ya Magari: Kifaa hicho kitachapisha hali ya motor kwenye malisho… / feeds / gridi ya taifa.

Adafruit_MQTT_Chapisha motor_status = Adafruit_MQTT_Chapisha (& mqtt, AIO_USERNAME "/ feeds / motor")

Thamani ya 0 kwa OFF na 1 kwa ON

Kitufe cha gari: Malisho haya hutumiwa kupokea ombi la kuanza kwa motor. Kifaa kitajisajili kwa malisho kupokea ombi la kuanza kwa gari na thamani = 1 na kutumia mlisho huo huo kuchapisha ujumbe wa kukubali kama 0. Kwa njia hiyo tunaweza kudhibitisha ujumbe wa ombi la kuanza ulipokelewa na kifaa.

Adafruit_MQTT_Jisajili kitufe cha gari = Adafruit_MQTT_Jisajili (& mqtt, AIO_USERNAME "/ feeds / motor_on");

Kitufe cha KUZIMA MAGARI:

Sawa na ombi la Anza malisho haya hutumiwa kupokea ombi la kusimama kwa motor. Kifaa kitajisajili kwa malisho kupokea ombi la kusimama na thamani = 1 na kutumia mpasho huo huo kuchapisha ujumbe wa kukubali kama 0.

Adafruit_MQTT_Jisajili motoroffbutton = Adafruit_MQTT_Jisajili (& mqtt, AIO_USERNAME "/ feeds / motor_off");

Uhusiano:

Hii ni malisho maalum na chaguo la "mapenzi ya mwisho" imewezeshwa. Wakati kifaa kinafanya kazi vizuri kwa kila muda uliowekwa kitachapisha unganisho = 1 kumwambia mtumiaji kila kitu ni sawa. Ikiwa mfumo utashuka au muunganisho unapotea basi kifaa hakitaweza kuwasiliana na broker. Katika visa kama vile MQTT broker mwenyewe atachapisha kwenye malisho kama unganisho = 0 kumruhusu mtumiaji kujua kuwa kuna kitu kimeenda vibaya na kifaa hakiwezi kupatikana kwenye wavuti. Tunapaswa kwenda kimwili na kuangalia kifaa. Nambari ni rahisi sana. Rejea nyaraka za MQTT kwa maelezo zaidi juu ya jinsi "Wosia wa Mwisho" unavyofanya kazi.

ikiwa (ni <= 0)

{

chapisha (AIO_USERNAME "/ feeds / unganisho", "1", 1);

itr = CON_LIVE_ITR;

}

Nambari iliyobaki inaelezea yenyewe na hakuna marekebisho yanayotakiwa. Jisikie huru kutoa maoni ikiwa utahitaji maelezo zaidi.

Hatua ya 5: Sakinisha na Sanidi MQTT Dash APP kwenye Simu yako

1. Sakinisha MQTT Dash kwenye simu yako ya android na ufungue programu
2. Bonyeza kwenye ikoni + kwenye kona ya juu kulia ili kuongeza kifaa.
3. Kama inavyoonyeshwa kwenye picha ya kwanza hapo juu toa jina kwa kifaa chako sema "MyFarm-IPSet". Sehemu ya anwani kama io.adafruit.com na bandari kama 1883, jina la mtumiaji linapaswa kuwa jina lako la mtumiaji na nywila ya adafruit inapaswa kuwa ufunguo wako wa Active kutoka kwa adafruit. Acha sehemu zingine za shamba kama ilivyo. Mwishowe bonyeza kuokoa.
4. Umetengeneza kifaa chako. Sasa bonyeza juu yake ili kuongeza dashibodi kwake.
5. Bonyeza + na uchague aina kama kitufe / kitufe. Kama inavyoonyeshwa hapo juu ingiza sys katika uwanja wa jina. na ingiza jina la kulisha kwenye uwanja wa mada. kila lishe inapaswa kuanza na jina la mtumiaji / milisho /. kwa hii sisi / tunalisha / unganisho. Hakikisha Wezesha Uchapishaji umezimwa. Kwa kubonyeza aikoni ya kuonyesha unaweza kuchagua aina ya ikoni unayotaka kwenye dashibodi kuonekana. Kwa thamani 1 chagua moja ya rangi (sema kijani) na kwa thamani 0 chagua rangi kama kijivu au nyekundu. Mwishowe bonyeza kwenye kona ya juu kulia. Vile vile tengeneza ikoni mbili zaidi moja ya Gridi na jina la mtumiaji / milisho / gridi kama mada na Magari yenye jina la mtumiaji / milisho / motor. Hakikisha Wezesha Uchapishaji umezimwa.
6. Mwishowe tengeneza kitufe cha Motor ON. Yake tena sawa na aina kama swichi / kitufe. Mada inapaswa kuwa / kulisha / motor_on na kuhakikisha Wezesha Chapisha imewezeshwa wakati huu na QOS = 1. Vile vile tengeneza kitufe kingine cha Motor OFF. Mada inapaswa kuwa / ada / motor_off.

Hatua ya 6: Hatua ya Mwisho:-) Kupima na Kuweka Finetuning

1. Ili kuwa salama unahitaji kujaribu kifaa kwanza kwa shughuli zake za ANZA na STOP kabla ya kuunganisha kupelekwa kwa kuanza kwa DOL. Wezesha Hotspot kwenye simu na mtandao umewezeshwa. Unganisha kompyuta ndogo iliyo na mazingira ya maendeleo moja kwa moja kwenye bandari ya NodeMCU USB na sinia nyingine iliyounganishwa na TP4056 kwa wakati mmoja. Ikiwa kifaa kimeunganishwa kwa mafanikio kwenye mtandao unapaswa kuona kifaa 1 kimeunganishwa kwenye hotspot kwenye smartphone.
2. Kwenye smartphone nyingine ambapo umesakinisha MQTT Dash fungua dashibodi ya programu. Unapaswa kuona kwamba ikoni ya NET katika ikoni ya kijani na Gridi pia iko kwenye kijani kibichi na maadili yao kama 1. Ikoni ya gari inapaswa kuonyesha kama motor mbali na thamani kama 0.
3. Unapobofya kitufe cha Motor ON, relay ya kuanza inapaswa kutoa sauti mbili za kubofya kwa muda wa sekunde mbili. Vivyo hivyo kifungo cha Motor OFF pia.
4. Kwa usalama sasa zima ugavi kuu kwa kuanza kwa DOL na uunganishe kupelekwa kwa kuanza kwa DOL kama inavyoonyeshwa hapo juu hatua-2. Hakikisha motor imezimwa. Bonyeza kitufe cha kuweka upya kwenye NodeMCU. Kutoka kwa pato la mfuatiliaji wa serial, unaweza kuona taarifa za utatuzi ambazo zinachapisha maadili kutoka kwa sensorer ya WC1700, delta na sasa iliyohesabiwa kwenye coil. Pamoja na motor katika hali ya mbali na "#fafanua WCS1700_CONST 15" maxCur inapaswa kuwa chini ya 2 mfululizo. Ikiwa inaonyesha kubwa kuliko 2 basi jaribu na maadili ya juu ya WCS1700_CONST. Kila wakati itabidi urejeshe nambari na upakie firmware.
5. Sasa washa motor na utafute masomo ya sasa tena. Acha motor ON kwa kama dakika 10 -15 na angalia usomaji thabiti wa sasa. Sasa inaweza kutofautiana kati ya Amps 10 hadi 20 takribani na haiitaji kuwa sahihi.
6. Rudi kwa nambari na uweke "#fafanua MIN_CURRENT X. Ambapo X ni asilimia 40 ya sasa ya juu inakadiriwa kuwa na nambari. Kwa kesi yangu nimeweka MIN_CURRENT kuwa 5. Sanya na upakie tena firmware kwa NodeMCU tena.
7. Ondoa kebo ya USB kutoka NodeMCU. ZIMA na ZIMA kifaa na chaja ya USB iliyounganishwa na TP4056. Kubonyeza kitufe cha Motor ON kwenye programu ya rununu inapaswa kuanza gari. Mara tu motor iko kwenye hali ya motor inapaswa kutafakari juu ya dashibodi ya programu kama ON. Kubonyeza kitufe cha kuacha inapaswa kuacha motor.

Furahiya !!!!