Smart IoT Garden: 10 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Hvis du ligner mig, kan du lide frisk frugt og grøntsager på din tallerken, men du har ikke tid nok til at vedligeholde en anstændig have. Denne instruktive vil vise dig, hvordan du bygger en smart IoT -have (jeg kalder den: Green Guard), der vander dine planter for dig og advarer dig om farlige situationer som: for meget sollys, ikke nok sollys og ude af vand.

Alt dette opnås ved at bruge et par enkle sensorer og en aktuator styret af en Raspberry Pi. På webstedet kan du se målingerne fra disse sensorer og tage kontrol over vandstrømmen.

Trin 1: Materialer og værktøjer

Materialer:

• 1x Raspberry Pi 4
• 1 m klaverhængsel
• 1x batteriholder 8x AA
• 8x AA batterier
• *1x magnetventil 12V 1/2"
• 3m vandrør (plast, nylon …) 12mm
• 1x tailpiece T -form
• 2x bagstykke 1/2 "12 mm
• 5x slangeklemme
• 1x 5 liter jerrycan
• 4m træplanker
• 1x træpanel 100cm / 50cm
• 1x damfolie 2m / 1m
• min. 50 skruer
• 1x brødbræt
• 2x magnetiske lukninger
• 1x npn transistor
• 1x temperatur- og fugtighedsføler
• 1x LDR lyssensor
• 1x jordfugtighedsføler
• 1x LCD -skærm
• 2x 1/2 "rørføring L -form

Dette dokument viser dig, hvor jeg fik disse materialer.

*Det er vigtigt, at magnetventilen ikke har et minimum driftstryk. Hvis det gør det, vil vandet kæmpe for at komme igennem.

Værktøjer:

• geringssav (valgfri: enhver anden sav)
• håndboremaskine (valgfri: skruetrækker)
• hæftepistol (valgfrit: skruer)
• trælim

Trin 2: Opbygning af kredsløbet

Følgende komponenter tilsluttes Raspberry Pi:

• MCP3008

  • LDR lyssensor
  • Jordfugtighedsføler
• DHT11 Fugtigheds- og temperatursensor

• PCF8574

  LCD display

• TIP120 transistor

  magnetventil

To af sensorerne (LDR og jordfugtighed) er forbundet til en MCP3008, som gør det muligt at læse analoge signaler af Raspberry Pi. Jeg bruger PCF8574 til at skrive data til LCD'et, fordi det sparer mange GPIO -ben.

Du kan bare følge billedet ovenfor, når du bygger kredsløbet.

Trin 3: Opsætning af databasen

For virkelig at have fuld kontrol over din have, vil du gerne se en tidslinje, der viser alle målinger fra dine sensorer. Jeg bruger en SQL -database til at gemme alle disse målinger.

Jeg har forberedt en selvstændig fil, der indeholder hele den database, der er nødvendig til dette projekt. Du kan finde dette i database-eksportmappen i mit Git-arkiv og importere denne database i MySQL Workbench ved at åbne server> dataimport og derefter vælge den selvstændige fil og oprette en ny database.

Denne database indeholder fire tabeller: tblmåling, tbldevice, tblwarning og tblaction. Tbldevice indeholder alle sensorerne og aktuatoren. Meddelelserne i tblwarning er på hollandsk, men du kan nemt ændre dem ved at klikke på eksekveringssymbolet på bordet, ændre meddelelserne og anvende ændringerne. Tblaction indeholder handlinger, der kan udføres af det program, jeg vil tale om i det næste trin. Disse handlinger er f.eks.: måling af temperatur, automatisk aktivering magnetventil …

Trin 4: Programmering

Du kan finde al den nødvendige kode i mit Git -lager. For- og bagende.

Dette program gør alle de tekniske ting som: læs sensordata, aktiver aktuatoren …

Ovenfor kan du se nogle billeder af webstedet. Det er på hollandsk, men du

Trin 5: Opbygning af havens grundform

Det første trin i at lave det fysiske projekt er at bygge havens grundfod. Start med at save nogle planker i følgende dimensioner:

• a - 2x 100cm / 20cm
• b - 2x 46,4 cm / 20 cm
• c - 1x 46,4 cm / 18,2 cm
• d - 1x 46cm / 18cm
• e - 1x 15cm / 20cm
• f - 1x 31cm / 20cm

Først fastgøres planker a på begge sider af træpanelet. Den bedste måde at vedhæfte dette på går i fire trin:

1. bor huller på panelet, hvor skruerne vil gå igennem
2. brug en forsænkningsbor til at få plads til, at skruehovedet kan komme ind
3. læg en streg af trælim, hvor planken vil blive fastgjort
4. placer planken på limen og bor skruerne gennem de huller, du borede tidligere

5 skruer vil være nok til at holde planker a. Så kan du gøre det samme med planker b, som jeg brugte 3 skruer til i bunden og 2 på siden.

Trin 6: Byg vandbeholderholderen

Fastgør planke e i hjørnet, du kan se på billedet, ved hjælp af den metode, jeg forklarede i det foregående trin. Du kan nemt gøre dette alene ved at bruge et stykke træ og en musling (se andet billede).

For at understøtte denne planke skal du lave en lille træbjælke med 45 graders vinklede sider på toppen og bunden. For at sikre, at det rører gulvet, når det fastgøres til den opretstående planke, skal du tegne en linje, hvor du skal save oversiden som jeg gør på det tredje billede.

Brug derefter noget skrot til at bygge en ramme, der passer til den jerrycan, du bruger. Fastgør rammen til platformen ved hjælp af trælim. Rammen, jeg lavede, var ikke helt plan, så jeg skruede den fast med to muslinger, mens den blev limet og lod den stivne en nat.

Endelig skal du fastgøre det L -formede rør til bunden af jerrycan og lave et hul i planken, der understøtter jerrycan, så rørene kan gå igennem. For at fastgøre rørene svejste jeg et passende stykke rør til en metalplade, som jeg fastgjorde til jerrycanen ved hjælp af Sikaflex universallim. Alternativt kan du bare skubbe et stykke slange i hullet, du laver i jerrycanen og lægge nok universel lim på det, så det forbliver på plads. Du kan lave hullet under jerrycanen med en hulsav til din håndboremaskine.

Trin 7: Tilslutning af rør og slanger

Inden du tilslutter nogen af slangerne, skal du fastgøre damfolien på indersiden af havedelen af projektet. Jeg fikserede det på ydersiden af projektet med en hæftemaskine. Du kan folde hjørnestykker, så de sidder godt og skære dele væk, hvor der er for meget folie.

Når dette er gjort, kan du begynde at bore 2 huller fra havedelen til ledelsesdelen på cirka 15 cm høj, for at slangen kan komme til selve haven. Du kan reducere mængden af splinter og bore gennem folien ved at fastgøre 2 stykker træ på planken og bore igennem dem som på billedet ovenfor. Du kan skubbe to rør gennem hullerne og forbinde dem i midten bag planken. Derefter kan du bore nogle 2,5 mm huller i rørene, så vandet kan komme ud (og glem ikke at bore et hul på oversiden af røret, så vandet kan blive ved med at flyde, mens magnetventilen er lukket).

Bor to huller (ikke hele vejen igennem) for enden af haven for at fastgøre enden af rørene til. Lim 2 cylindriske metalstykker på indersiden af hullerne, og skub enden af rørene hen over dem.

Sæt derefter et stykke træ på gulvpanelet ved siden af vandreservoiret (som på billedet). Det er her, magnetventilen vil hvile på, så test dens position for at sikre, at din magnetventil passer på den. På toppen af dette stykke skal du fastgøre et L-formet stykke metal, hvor magnetventilen vil blive fastgjort på.

Trin 8: Integrering af elektronik

Start med at forme to stykker træ. En til DHT11 og LDR, og en til jordfugtighedsføleren. Du kan se disse stykker på billederne ovenfor. Vedhæft dem som vist på billederne.

Du kan skjule ledningerne til DHT11 og LDR ved at hæfte et stykke damfolie oven på dem og stikke dem igennem. Bor et hul, hvor ledningerne kan gå igennem.

For derefter at lave hullet til LCD -displayet skal du bore to huller i de diagonale ender af rummet til LCD'et og bruge en hacksav til at save et rektangel ud.

Du kan placere brødbrættet, Raspberry Pi og 12V batteripakke inde bag lcd'en i hjørnet (og bruge velcro til at holde dem nede). Derefter bruger du en plastkasse, skærer 2 sider ud og placerer den over elektronikken for at beskytte dem mod eventuelt dryppende vand. Limning af et lille stykke træ på gulvpanelet ved siden af plastkassen holder det på plads.

Til sidst skal du bore en række huller lige under plastkassens højde, så den varme luft fra Raspberry Pi kan slippe ud.

Trin 9: Montering af hængsler

Det eneste, du skal gøre nu, er at vedhæfte de to sidste planker, du savede i begyndelsen.

Sav først det nederste højre hjørne af planken på siden. Det er her, strømkablet går igennem.

Derefter kan du skrue hængslerne på plankerne som på billederne ovenfor.

Trin 10: Lukning

Hvis du beslutter dig for at lave dette projekt selv, så lad mig vide det i kommentarerne (:

Tak fordi du læste.