DIY - Umwagiliaji wa Bustani Kiotomatiki - (Arduino / IOT): Hatua 9 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:53

Mradi huu utakuonyesha jinsi ya kujenga mtawala wa umwagiliaji kwa bustani ya nyumbani. Uwezo wa kupima usomaji wa unyevu wa ardhi na kuwezesha umwagiliaji kutoka kwenye bomba la bustani ikiwa mchanga unakauka sana. Mdhibiti pia ni pamoja na sensorer ya joto na unyevu. Mdhibiti hatawasha bomba la bustani ikiwa hali ya joto ni ya chini sana. Usomaji wa sensorer na takwimu kuhusu utumiaji wa maji / nyakati za kukimbia zimeandikwa kwenye ThingsBoard IOT kwa taswira na uchambuzi. Tahadhari na barua pepe husababishwa ikiwa mdhibiti wa umwagiliaji ataacha kusambaza data, mchanga unakauka sana au umejaa sana.

Mahitaji

• Ujuzi wa Arduino ikiwa ni pamoja na angalau usimbuaji msingi wa Arduino na soldering.
• Bomba la bustani lenye shinikizo la 1x

Muswada wa Vifaa

• Bomba la umwagiliaji bustani, jets, drippers nk.
• Piga saa mbili za bomba la elektroniki (yaani: Aqua Systems Digital Digital Tap Timer)
• Punguza shinikizo la bomba 300kpa
• Arduino Uno
• Ngao ya Lora Arduino
• Lora Gateway (Haihitajiki ikiwa una lango la Mtandao la Vitu vya anuwai katika anuwai)
• Sensor ya unyevu wa joto ya DHT11
• Kupitisha 5v
• Cable ya simu
• Cable Ties
• Magari yaliyotenganishwa
• Vipande vya Kiunganishi cha Kituo cha Magari
• Misumari ya mabati 2x
• 1x Mpingaji
• Silicon / Caulk
• Saruji ya PVC
• Primer ya PVC
• Bomba la PVC 32mm upana x 60mm urefu
• Bomba la PVC 90mm upana x 30cm urefu
• 3x Push mwisho Caps 90mm
• 1x PVC Parafujo Mwisho Cap 90mm
• 1x PVC Threaded Ingiza Inafaa 90mm
• 1x PVC Kushinikiza Caps 32mm
• Chanzo cha nguvu cha 1x 3.2V (bomba la kipima muda) [betri, adapta ya AC multivolt]
• Chanzo cha nguvu cha 1x 6-12V (arduino) [betri, USB, USB hadi adapta ya AC]
• mkanda wa muhuri wa uzi
• mkanda wa umeme

Hatua ya 1: Sakinisha Umwagiliaji wa Bustani

Mpangilio wa bomba nyingi, ndege zinazofaa, mistari ya matone na viboko. Mdhibiti wa umwagiliaji atafanya kazi na umwagiliaji wowote utafaa. Katika msingi wake ni kupima usomaji wa unyevu wa ardhi na kuamsha kipima muda ikiwa na wakati udongo ni kavu sana. Kidhibiti kinaweza kusanidiwa kuweka kiwango cha chini cha kueneza, muda wa bomba unapaswa kuwashwa kwa muda gani na mtawala anapaswa kuangalia kueneza.

Mipangilio hii inaweza kubadilishwa kwenye arduino na kuhifadhiwa kwenye kumbukumbu ya EPROM. Mipangilio inaweza pia kusasishwa na ujumuishaji wa IOT. Mradi huu utaendesha mdhibiti kila masaa manne na kuwasha bomba kwa dakika 3 ikiwa mchanga ni kavu sana. Inaweza kukimbia mara kadhaa mfululizo ikiwa kavu / moto au mara moja kwa siku au mbili vinginevyo.

Hatua ya 2: Fit Timer Timer

Fanya kipima muda cha bomba na ujaribu vibofya vinavyoweza kubadilishwa ili kufanya kazi kwa mzunguko mbaya na wakati wa kukimbia ambao unafanya kazi vizuri kwako kwa ufungaji wa umwagiliaji. Tutakuwa tukiondoa kipima muda na tukibadilisha ili kufanya kazi na Arduino.

Hatua ya 3: Jengo la Arduino

Tumia mchoro wa wiring kama mwongozo wa ujenzi. Katika picha wiring kebo ya simu imetumika na screw strips terminal kwa sehemu za makutano. Uuzaji mwingine unahitajika.

Gonga Marekebisho ya Timer

Kuchukua kwa uangalifu kipima muda. Tutakuwa wiring ngumu mbili zilizobadilishwa ili waweze kudhibitiwa na arduino badala ya piga mwongozo. Upigaji wa masafa ya kushoto utakuwa na waya ngumu kwa nafasi ya kuweka upya ili piga kulia iweze kugeuzwa kati ya nafasi ya kuwasha / kuzima. Upigaji wa kulia utakuwa na waya mmoja kutoka kwa mawasiliano ya kulia katikati na anwani ya nje ya kulia kama inavyoonyeshwa. Kwa chaguo-msingi kipima muda kitakuwa katika nafasi ya mbali. Ikiwa waya mbili zinawasiliana na kipima muda kitawasha. Pamoja na waya mbili zilizounganishwa na relay ya 5V, arduino inaweza kufunga / kufungua mawasiliano kati ya waya hizo mbili. Pamoja na waya mmoja kwenye kituo cha kawaida cha kupokezana na nyingine kwenye kituo kilichofungwa kawaida tutahakikisha kuwa kipima muda kimezimwa wakati arduino imezimwa. Kuweka pini ya kupeleka kwa HIGH itawasha kipima muda; kuiweka chini itazima kipima muda.

Kuchunguza udongo

Kwa mradi huu kucha mbili zinauzwa kwa waya iliyounganishwa na vituo vya screw. Ncha moja ya msumari huenda moja kwa moja ardhini. Nyingine inaunganisha na pembejeo ya analog kwenye arduino na kontena. Kontena linaunganisha kwa ishara ya arduinos 5v. Imeonyeshwa kwenye mchoro wa wring.

Sensorer ya joto / unyevu

Sensorer ya DHT11 ya Temp / Humidity imeunganishwa ndani ya 5V ya arduino, ardhi na pini ya dijiti kwenye arduino.

Ngao ya Lora

Mradi huu pia ulitumia Dragino Lora Shield (haionyeshwi kwenye mchoro wa wiring).

Msingi wa PVC

Msingi wa PVC wa arduino uliotumiwa katika mradi huu ulibuniwa ili sensorer ya muda / unyevu iweze kufunuliwa wakati wa kuweka vifaa vingine vyote vikiwa salama ndani ya kizuizi cha PVC kisicho na maji. Shimo ndogo hupigwa / kukatwa kwa sensa na silicon hutumiwa kuishikilia wakati wa kuzuia unyevu kufikia arduino. Imeonyeshwa kwenye mchoro.

Hatua ya 4: Programu ya Arduino

Unganisha vifaa pamoja kupitia ubao wa mkate au sehemu za mwisho za programu na upimaji

Usanidi wa EPROM

Kwanza tunahitaji kuandika vigeuzi vya usanidi kwa kumbukumbu ya EPROM. Endesha nambari ifuatayo kwenye arduino yako:

Nambari inapatikana kwenye Github

Hapa DRY_VALUE imewekwa 960. 1024 inamaanisha kuwa mchanga ni kavu kabisa, 0 inamaanisha kueneza kamili, 960 ilikuwa kiwango kizuri cha kueneza kwa kontena, urefu wa kebo na kucha zilizotumiwa. Hii inaweza kutofautiana kulingana na usanidi wako mwenyewe.

VALVE_OPEN imewekwa kwa miliseconds 180000 (dakika 3). Wakati / ikiwa kipima muda cha bomba kimewashwa kitaachwa wazi kwa dakika 3.

RUN_INTERVAL imewekwa kwa miliseconds 14400000 (masaa 4). Hii inamaanisha kuwa mtawala ataangalia unyevu wa mchanga kila masaa manne na kuwasha kipima muda kwa dakika 3 ikiwa kueneza ni kidogo (zaidi ya 960).

Nambari iliyo hapo juu inaweza kubadilishwa na maadili haya kubadilishwa wakati wowote.

Nambari ya Programu

Nambari inapatikana kwenye Github

Utegemezi:

• TimedAction
• Mkuu wa Redio

Mfano huu ulitumia ngao ya Dragino Lora na haswa mfano wa Lora wakati huo huo na ngao inayounganisha moja kwa moja na Dragino Lora Gateway.

Hii inaweza kubadilishwa kutumia Mtandao wa Vitu kwa kuondoa nambari chini ya kifungu "BEGIN: lora vars" na kubadilisha mpango huo kuwa na mfano ufuatao wa Dragino au kubadilishwa kufanya kazi na redio zingine / ngao za wifi nk.

Nambari inayotolewa inachukua kuwa DHT11_PIN ni pini ya dijiti 4, RELAY_PIN ni pini ya dijiti 3 na pini ya unyevu wa mchanga ni pembejeo la analog 0.

Tofauti ya utatuzi inaweza kuwekwa kuwa kweli ili ujumbe wa utatuzi wa serial uweze kuingia kwa baudrate 9600.

Hatua ya 5: Jengo la Ukumbi

Kata bomba la PVC ili kukidhi kipima muda cha bomba na msingi wa Arduino. Piga mashimo kwa bomba inayofaa bomba la bomba na kufaa kwa bomba. Piga mashimo kwenye bomba pana ya kutosha kwa mfereji wa magari, weka urefu wa 10cm ya mfereji kwenye mashimo na uteleze waya kutoka arduino na bomba la bomba. Hii inapaswa kujumuisha:

Kutoka Arduino

• Waya za usambazaji wa umeme na / au kebo ya usb kutoka bandari ya USB ya arduino.
• Kamba za unyevu wa udongo (VCC, GND, A0)
• Waya mbili kutoka vituo vya NC & Common screw vya Relay

Kutoka kwa kipima muda

• Cable za usambazaji wa umeme
• Waya mbili kutoka kwa anwani za kupiga kulia

Hatua ya 6: Mdhibiti wa Mtihani kabla ya Gluing

Hakikisha kila kitu bado kinafanya kazi kabla ya kufunga kila kitu juu.

Picha hapo juu zinaonyesha usanidi wa sampuli kwenye esky ambapo uchunguzi wa unyevu wa udongo uliwekwa kwenye sufuria na kipima muda kilikuwa na maji yanayotokana na chupa ya kinywaji laini.

Dripper moja iliambatanishwa na kipima muda.

Hii ilikuwa njia nzuri ya kujaribu kuwa usanidi haukuzidi au chini ya maji kwenye mmea.

Mfano huu unaweza kuendeshwa kwa muda mrefu kama inahitajika kusawazisha kidhibiti.

Hatua ya 7: Gundi / Mabango ya kuzuia maji

Tumia Primer ya PVC na Saruji ya PVC kupata kofia za mwisho na uunganishaji.

Tumia caulk / silicon kujaza mapungufu yoyote karibu na mfereji wa gari na gonga vifaa vya kipima muda.

Hapa kofia ya mwisho ya screw hutumiwa kwenye kiambatisho cha arduino kwa upatikanaji.

Hatua ya 8: Sakinisha

Sakinisha siku wazi. Vipengele na waya vitahitaji kukaa kavu kabla ya kufungwa.

Weka kidhibiti mahali fulani katikati ya mahali bomba la bustani liko na mahali uchunguzi wa mchanga utawekwa.

Weka kipima muda cha bomba na uhakikishe kuwa haina nguvu hadi usakinishaji ukamilike.

Fanya uchunguzi wa mchanga.

Ambatisha vituo vya ukanda kwa kila sehemu kisha weka kebo ya simu kutoka kwenye vituo vya visima vya kila kitu kuhakikisha kuwa kebo imefunikwa kwenye mfereji wa magari. Kuunganisha kila kitu pamoja

Funga vituo vyote na sehemu zingine zozote zilizo wazi na mkanda wa muhuri wa uzi kisha mkanda wa umeme.

Funga maeneo yoyote yaliyo wazi / wazi ya mfereji uliogawanyika na mkanda wa muhuri wa uzi kisha mkanda wa umeme.

Unganisha kipima muda kwa chanzo cha umeme cha 3.2v. Labda pakiti ya betri au kwa adapta ya 3.2V DC - AC inayokimbilia kwa duka kuu.

Unganisha Arduino kwenye chanzo cha umeme cha 6-12V DC. Labda pakiti ya betri au kwa adapta ya USB / DC-AC inayoendesha kwa duka kuu.

Power Up na mtihani!

Hatua ya 9: Ujumuishaji wa Vitu vya Bodi - Ufuatiliaji na Kuripoti

Mfano huu ulitumia Dragino Lora Shield iliyounganishwa na Dragino Lora Gateway. Iwe unatumia usanidi huu, usanidi mwingine wa Lora au muunganisho wowote wa IOT data iliyokusanywa na mtawala wa umwagiliaji inaweza kupelekwa kwenye jukwaa la IOT kama Thingsboard. Kwa chaguo-msingi mpango hupitisha kamba ya data ifuatayo ambapo kila njia ya herufi imesimbwa kwa hex:

TXXXHXXSXXXXRX

Ambapo T inafuatwa na joto, H inafuatwa na unyevu, S inafuatiwa na kiwango cha kueneza na R inafuatiwa na nambari moja inayohusiana na hatua gani ilifanya katika kipindi cha mwisho cha kukimbia. Hii inaweza kuwa ama 0-5 ambapo kila tarakimu inamaanisha:

0: Programu inaanza1: Joto la sensorer2: Joto lilikuwa chini sana kuweza kukimbia3: Unyevu wa mchanga umekauka sana kwa hivyo kipima muda wa bomba kiliamilishwa

Kuna njia kadhaa za kusanikisha nakala ya Thingsboard kwenye vifaa vyako mwenyewe au unaweza kuweka akaunti ya bure kwenye usanikishaji wa ThingsBoard hapa.

Sanidi kifaa chako kwenye Thingsboard

Fuata maagizo haya ili kuongeza kifaa kipya kwenye Thingsboard kinachoiita "Kidhibiti cha Umwagiliaji".

Sukuma data ya Telemetry kutoka kwa kifaa

Fuata maagizo haya ili kuweka njia ya kusukuma data ya telemtry kutoka kwa kifaa hadi Thingboard kupitia MQTT, HTTP au CoAp.

Kwenye seva yetu tunasukuma JSON ifuatayo kwa https://thingsboard.meansofproduction.tech/api/v1/… kila masaa manne wakati kifaa kinaendeshwa (na data ya moja kwa moja):

Pia tunasukuma sifa zifuatazo kwa https://thingsboard.meansofproduction.tech/api/v1/… mara kwa mara na data juu ya lini nodi ilionekana mwisho:

Hii hutumiwa kwa arifu ambazo husababishwa ikiwa kifaa kitaacha kupeleka data.

Unda Dashibodi

Unda dashibodi kama ilivyoelezwa hapa. Wijeti zetu ni pamoja na:

Wijeti ya kadi rahisi iliyoundwa kutoka uwanja wa mwisho wa RunResult telemetry. Guage wima ya dijiti kwa uwanja wa joto telemetry Jedwali la Timeseries iliyoundwa kutoka uwanja wa mwisho wa RunResult unaonyesha data ya siku za mwisho. Baa ya usawa inayoonyesha uwanja wa telemetry ya kueneza. Hii hutumia kazi ya kuchakata data baada ya data:

kurudi 1024-thamani;

Na inaweka kiwango cha chini na cha juu 0-100. Kwa njia hii kiwango cha kueneza kinaweza kuonyeshwa kama asilimia. Dhana ya kuonyesha kiwango cha unyevu. Chati ya bar ya mfululizo ambayo inajumuisha muda, unyevu na matokeo ya kukimbia, yaliyowekwa katika vipindi vya masaa 5 kwa wiki iliyopita, iliyojumuishwa kuonyesha maadili ya juu. Hii inatupa baa moja kwa hafla ya kukimbia kwa saa nne. Kazi ya utaftaji wa data hutumiwa kuelezea matokeo ya kukimbia kama 0 au 120 kulingana na ikiwa maji yalitekelezwa au la. Hiyo inatoa maoni rahisi ya kuona kuona ni mara ngapi maji yanaendesha katika wiki. Kadi ya tuli ya HTML inayoonyesha picha ya bustani.

Arifa za barua pepe

Tulitumia sheria kuanzisha arifu za barua pepe kwa mdhibiti wa umwagiliaji. Vichungi vyote vya utumiaji wa ujumbe na Kitendo cha programu tumizi ya Tuma barua pepe.

Kutuma arifa ya barua pepe ikiwa mdhibiti wa umwagiliaji atashindwa kutuma data tuliyotumia 'Kichujio cha Sifa za Kifaa' na kichujio kifuatacho:

typeof cs.secondsSinceLastSeen! == 'haijafafanuliwa' && cs.secondsSinceLastSeen> 21600

Kutuma barua pepe ikiwa mchanga unakauka sana tumia kichujio kifuatacho cha Telemetry

typof kueneza! = "kisichojulikana" && kueneza> 1010

Kutuma barua pepe msingi ikiwa mchanga unakuwa unyevu sana tumia kichujio kifuatacho cha Telemetry

typof kueneza! = "kisichojulikana" && kueneza