Smart Garden - Klik og vækst: 9 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Hvad hvis du kunne dyrke dine egne planter, blomster, frugt eller grøntsager ved hjælp af en Smartphone -app, der sørger for, at dine planter får den optimale konfiguration af vand, fugtighed, lys og temperatur og giver dig mulighed for at overvåge, hvordan du dyrker dine planter HVAD som helst.

Smart Garden - Click and Grow vil tage sig af dine planter, selv når du er på ferie, miles væk hjemmefra, ved at sørge for, at de har nok vand, lys og den rigtige temperatur hele tiden.

Ved at bruge avancerede sensorer, der overvåger fugtighed, lys og temperatur, ved vores smarte applikation nøjagtigt, hvornår din have skal vandes, og hvad der er den optimale mængde vand, der er behov for. Alle relevante oplysninger om din have overvåges konstant og vises hele tiden på din smartphone -skærm.

Du vil være i stand til at lade den smarte applikation automatisk skylle haven afhængigt af de forhold, der hersker i haven, eller alternativt kan du vælge at skylle haven manuelt, når du beslutter dig og i den mængde vand, du vælger, ved at trykke på en knap i din smartphone.

Vores smarte have passer til dine lokale forhold og reducerer vandforbrug og vandregninger med op til 60% ved at vande dine planter med den perfekte timing og betingelser.

Gå videre til fremtiden med vores smarte have, og begynd at dyrke din have let, hurtigt og ikke mindre vigtigt uden at bruge en formue.

Trin 1: Dele

Til dette projekt skal du bruge:

Elektroniske enheder og tavler:

1) NodeMCU;

2) 2 (eller flere) kanal analog multiplexer;

3) Transistor;

4) Vandpumpe (vi brugte 12V Blige Pumpe 350GPH);

5) Strømkilde

Sensorer:

6) lyssensor (lysafhængig modstand);

7) MPU-6050 sensor (eller en hvilken som helst temperatursensor);

8) Kapacitiv jordfugtighedssensor;

Fysisk

9) 3/4 vandrør;

10) Modstande;

11) Ledninger og forlængere;

12) Smartphone

13) Blynk App

Trin 2: Ledningsføring - Board og sensorer

Se nedenfor detaljerede instruktioner om, hvordan du tilslutter de forskellige komponenter, og se ledningsdiagrammet, der er angivet ovenfor.

Board og MultiPlexer

Placer NodeMCU og multiplexeren på brødbrættet som vist i diagrammet.

Brug to jumpere til at forbinde 5V og GND for NodeMCU til henholdsvis '+' og '-' kolonnen på brødbrættet, og tilslut multiplexeren til NodeMCU'en som vist ovenfor.

Tilslutning af sensorerne

1) Lyssensor (lysafhængig modstand) - Du skal bruge tre jumpere og 100K modstand.

Brug de 3 jumpere til at forbinde sensoren til 5V, GND og til Y2 på multiPlexeren som vist ovenfor.

2) MPU -6050 sensor - Du skal bruge fire jumpere for at forbinde sensoren til 5V, GND og D3, D4 i NodeMCU som vist ovenfor.

3) Kapacitiv jordfugtighedssensor (CSMS) - Tilslut CSMS med 3 jumpere til 5V, GND og Y0 på multiplexeren som vist ovenfor.

Tilslut nu USB -kablet til NodeMCU, og fortsæt til næste trin.

Trin 3: Ledninger - Transistor og pumpe

Se nedenstående detaljerede instruktioner om, hvordan du tilslutter Rely og vandpumpen, og se ledningsbillederne ovenfor.

Transistor

Brug 3 Jumpers til at forbinde transistoren som følger:

1. Mellemben til vandpumpens '-';

2. Venstre ben til '-' for 12V strømforsyningen;

3. Højre ben til D0 i MCU'en;

Vandpumpe

Tilslut '+' på 12V strømforsyningen til '+' på vandpumpen.

Trin 4: Tilslutning af systemet

Vi anbefaler at lægge brødbrættet sammen med alle andre komponenter undtagen pumpen i en fin æske.

Bør være inde i en spand vand.

Tag et langt 3/4 'rør; Bloker den ene ende af røret, og monter den anden ende på vandpumpen; laver nogle huller langs røret, og sæt det i nærheden af planterne;

læg jordsensoren i jorden. Bemærk, at sensorens advarselslinje skal være uden for jorden.

Du kan tage et kig på billedet ovenfor for at se, hvordan vi placerede systemet.

Trin 5: Koden

Åbn den vedhæftede.ino -fil med arduino -editoren.

Inden du uploader den til NodeMCU, skal du være opmærksom på følgende parametre, som du måske vil ændre:

1) const int AirValue = 900; Du skal teste denne værdi med din jordfugtighedsføler.

Tag sensoren ud af jorden og tjek den værdi, du får. Du kan ændre værdien i koden i overensstemmelse med.

2) const int WaterValue = 380; Du skal teste denne værdi med din sensor.

Tag sensoren ud af jorden og kom den i et glas vand. Kontroller den værdi, du får - Du kan ændre værdien i koden i overensstemmelse med.

Efter at have gjort ovenstående skal du bare uploade koden til NodeMCU.

Trin 6: IFTTT -applets

Hvis systemet beslutter sig for at skylle haven automatisk, sender det dig en e -mail, så du ved, at din have blev vandet, da jorden var meget tør.

Vi anbefaler, at du konfigurerer systemet, så det kun vandes om natten, eller når solniveauet er lavt.

på den måde sparer du en betydelig mængde vand hver måned !!

I Blynk -appen brugte vi en webhook -widget. Webhook -widgeten blev brugt til at udløse en hændelse på IFTTT. IFTTT -applets Dato/tid -> webhooks, en virtuel pin på Blynk ændrer dens værdi. Hvilket udløser en funktion, der sender dig en mail, når jorden er meget tør, og automatisk vanding blev betjent.

Trin 7: Smart Garden - BLYNK -applikation

Vores BLYNK -applikation indeholder følgende funktioner:

1) LCD - LCD'en giver dig relevante oplysninger om systemet. Det giver dig besked, når systemet driver vandpumpen og vander planterne.

2) Jordfugtighedsskala - Giver dig information om jordens fugtighed.

Skalaen viser fugtigheden i procent, således at nul procent repræsenterer luftens gennemsnitlige fugtighedsniveau, og 100 procent repræsenterer vandets fugtighed.

Vi tilføjede også en verbal beskrivelse af fugtighedsniveauet repræsenteret af fem muligheder:

A. Meget våd - når jorden flyder med vand.

B. Våd - mellem det normale og det oversvømmede. Denne situation forventes at opstå i et stykke tid, efter at vi har kunstvandet jorden.

C. Ideel - når jorden indeholder en ideel mængde vand til planterne.

D. Tør - Når jorden begynder at tørre. I de fleste planter er det imidlertid ikke nødvendigt at skylle endnu.

E. Meget tørt - i denne situation vandes jorden så hurtigt som muligt (Bemærk, at hvis Auto -kunstvanding er ON, vil systemet automatisk skylle haven, når jorden er meget tør).

* Selvfølgelig afhænger det ideelle niveau af jordfugtighed af de specifikke planter, du har i din have.

* Du kan ændre vandets humuditetsniveau og luftens humuditetsniveau i overensstemmelse med forklaret ovenfor.

3) Solskala - Giver dig information om det lysniveau, som planterne udsættes for. Det ideelle lysniveau, der kræves, afhænger af, hvilken type planter du har i din have.

4) Temp - giver dig temp i omgivelserne af dine planter.

5) Automatisk vanding - når denne knap er tændt, vil systemet automatisk skylle planterne, når jordfugtigheden er 'Meget tør'.

6) Mængde - ved at trykke på '+' eller ' -' kan du vælge mængden af vand (i liter) til vanding af planterne.

Trin 8: Simulering af systemet i aktion

Se systemet fungere live i den vedhæftede video !!:)

Bemærk, at hvis du tænder for automatisk kunstvanding, vil systemet automatisk skylle din have, så snart jorden bliver 'meget tør'. systemet kan konfigureres til kun at skylle, når solen ikke er for stærk (f.eks. kun sent om natten), så vandet ikke spildes !!!

Hvis systemet beslutter sig for at skylle haven automatisk, vil det give dig besked på applikationens lcd (hvis det er åbent åbent på din smartphone), og det vil også sende dig en e -mail!

Trin 9: Forbedringer og fremtidsplaner

Hovedudfordringen

Vores største udfordring var at finde ud af, hvilke sensorer vi skulle bruge, hvor vi skulle placere dem, og hvilke slutpunktværdier vi skulle bruge for at få de bedste resultater.

Da vi havde mange oplysninger at vise (jordfugtighed, temperatur, lysniveau, jordtilstand osv.) Brugte vi meget tid på at gøre vores app så klar og så behagelig som vi kan.

I begyndelsen arbejdede vi med en Rely, der gjorde vores liv meget hårdt, vi prøvede flere afhængigheder, og vi fandt ud af, at NodeMCU og relie undertiden ikke var særlig stabile, da den HØJ værdi af de digitale stifter af NodeMCU kun udsender 3 volt, når relie fungerer med 5V, så da vi ønskede at tænde pumpen og indstille D1 -udgangen til HIGH, fungerede kontakten ikke, da den forventede 5V ville ændre dens tilstand.

Så snart vi erstattede relie med transistoren, kunne vi let styre pumpen.

Systemets begrænsninger

Vores have er lille, det var ikke muligt at indeholde et stort antal sensorer for at modtage information fra flere forskellige områder i vores have. Med flere sensorer og en større have kunne vi lære mere om forholdene i hvert område af haven og bruge specifikke egenskaber for hvert område af haven, så det får de bedste betingelser og behandling til dets specifikke behov, og også justere det til automatisk kunstvanding.

Fremtidsvision

Vores fremtidige tanker stammer hovedsageligt fra systemets begrænsninger. Målet er at implementere det samme smarte havesystem- bare et stort i større skalaer.

Vi mener, at et sådant system kan tilpasses enhver form for platform, der starter fra private haver, såvel som offentlige haver op til landbrugsindustrien, ligesom store drivhuse og landbrugsmarker.

For hvert system (afhængigt af dets størrelse) vil vi bruge flere sensorer. For eksempel:

1. Et stort antal jordfugtighedsfølere: Med et stort antal sensorer kan vi kende fugtighedsniveauet i en bestemt del af jorden/jorden.

2. Stort antal lyssensorer: ligner årsagen ovenfor, selv her kan vi få mere end specifikt på forskellige områder af haven.

Ved at tilføje disse sensorer kan vi samle en specifik behandling for enhver type plante i vores have.

Da forskellige plantetyper kræver en anden behandling, kan vi tilpasse hvert område af vores have til en anden plantetype, og med et stort antal sensorer matcher vi den specifikke plante den nøjagtige tilstand, den har brug for. På denne måde kan vi dyrke forskellige planter på mindre terræn.

En anden væsentlig fordel ved et stort antal sensorer er evnen til at identificere fugtighedsniveauet i jorden og temperaturen, låse for at vide, hvornår det er nødvendigt at vande enhver del af Jorden, og vi kan kontrollere kunstvandingen, så det vil resultere i maksimal vandbesparelse. Vi skal kun vande hele haven, hvis en lille del af den er tør, vi kan kun ændre dette område.

3. Tilslutning af systemet til hovedvandhanen - på den måde behøver vi ikke fylde vand i beholderen. Den store fordel ved en sådan forbindelse er maksimal kontrol over kunstvanding og mængden af vand, som hvert område af jorden modtager, uden bekymringer om vandet i tanken, der løber tør.

4. Dedikeret applikation til systemet - Skrivning af en ny applikation, der er kompatibel med systemet. Med al vores kærlighed אם Blynk -applikation kan vi ikke bruge det som hovedsystemprogrammet. Vi vil gerne skrive en unik applikation til systemet, der matcher controlleren og sensorer, som vi vil arbejde med for at give en perfekt oplevelse til brugeren.

At skrive en applikation som denne giver os mulighed for at tilføje flere funktioner end dem, vi kan finde i Blynk. For eksempel opbygning af en brugerprofil til klienten, indsamling af oplysninger om hver klient og rådgivning om de bedste og mest effektive ejendomme, der passer til hans behov.

Vi vil gerne bygge en algoritme, der lærer alle de oplysninger, vi får fra forskellige sensorer, og bruger den for at bringe de bedste betingelser til planter.

Endvidere kan vi oprette en online kundekreds, der opdateres med anbefalinger og modtager online hjælp i situationen med et problem i systemet.

Vi tror virkelig, at et projekt som dette har et stort potentiale til at betjene en bred vifte af kunder: fra privatpersoner, der har små haver til dekorative haver i virksomheder, der gerne vil dyrke deres haver let, samtidig med at de sparer vand og ressourcer, og op til landmænd og store virksomheder, der besidder store marker og drivhuse og søger en effektiv og relativt billig løsning, der vil give dem mest relevante oplysninger om deres produkter, så vil give dem fordele i forhold til deres konkurrenter med hensyn til kvaliteten af deres produkter, og af besparelse af udgifter, både for vand og for defekte varer, der ikke er blevet håndteret korrekt (f.eks. fik for meget vand).