Grøn tommelfinger: 6 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

Green Thumb er et Internet of Things -projekt i landbrugssektoren lavet til min klasse. Jeg ville bygge noget specifikt til udviklingslandene, og ved min forskning fandt jeg ud af, at de afrikanske lande kun har 6% af kontinentets landbrugsjord vandet, der er dårlig teknologi, mindre pålidelighed ved vandforvaltning eller kunstvanding, der fører til mindre produktivitet. I Zambia blev det konstateret, at småbrugere, der var i stand til at dyrke grøntsager i den tørre sæson, tjente 35% mere end dem, der ikke gør det.

De fleste af de eksisterende systemer koster mere end $ 200, hvilket er dyrt og bestemt ikke overkommeligt for små landmænd. Landmænd i disse udviklingslande gør allerede en indsats mod et vandstyringssystem i mindre skala.

Green Thumbs mål er at levere et omkostningseffektivt, individuelt, lille vandingssystem til landmænd i Afrika, der hjælper dem med smart-kunstvanding og vandforvaltningsteknikker til at øge mængden af deres produkter

Trin 1: Trin 1: Implementering af fugtfølere på et anlæg

Valg af plante: Jeg havde brug for en plante til at overvåge i løbet af mit projekt, da mange afrikanske lande dyrker ægplanter, endte jeg med at få en lille aubergine fra hjemmedepot til at eksperimentere med.

Fugtfølere: For at overvåge fugtindholdet i planten skal du lave en omkostningseffektiv sensor, der kan gøre det.

Nødvendige komponenter:

1. Galvaniserede søm - 2

2. Single Strand Wires - en flok af dem

3. Partikel Bor - 1

4. Modstand (220 ohm eller anden værdi) - 1

5. Brødbræt

Tag 2 galvaniserede søm og lod dem til enkeltstrengede tråde.

Lav følgende forbindelse på dit brødbræt.

Tilslut en af neglene til en analog pin og den anden til en digital pin. Hold neglene 3 cm fra hinanden, det kan være enhver afstand, så langt det er konstant, da afstanden mellem 2 søm kan ændre målingerne.

Skriv følgende kode i din Particle Boron IDE og flash koden

Sæt neglene i dit anlæg, det skal vise aflæsninger på din serielle skærm eller din konsol.

Her er en hurtig guide til opsætning af din Bor.

Trin 2: Trin 2: Indsamling af fugtsensoraflæsninger

Det næste trin var at indsamle alle aflæsninger i et Excel -dokument til overvågningsformål gennem IFTTT.

1. Besøg IFTTT og opret en konto (hvis du ikke allerede har det) eller log ind. IFTTT (hvis dette så er det) er en gratis webbaseret service til at oprette kæder af enkle betingede udsagn kaldet Applets.

2. Gå til -> Mine applets, klik på -> New Applets

3. for +dette -vælg Partikel -> vælg 'Ny begivenhed offentliggjort' -> Skriv 'PlantData' som hændelsesnavnet, som IFTTT skal udløses for

4. for +der vælger google -ark -> vælg 'Tilføj række til et regneark' -> Skriv navnet på det regneark, der skal oprettes -> klik på 'Opret handling'

5. Så når du partikel udgiver begivenheden 'PlantData', tilføjes en ny række data til et regneark i dit google -drev.

Trin 3: Trin 3: Analyse af data

Du kan downloade excel -filen og prøve dataene. Jeg lavede linjediagrammer med data indsamlet for hver halve time, fandt ud af, at aflæsningerne ikke ændrede sig meget i løbet af det givne tidsforløb. Neglesensorerne gav stort set pålidelige aflæsninger.

Aflæsningen svingede normalt mellem 1500-1000, når den skulle vandes.

Så i betragtning af tærsklen til at være 1500, kan vi sige, at når aflæsningen er mindre end 1500, er planten i sin visne fase, og systemet kan reagere på cirka 5-10 minutter ved at vande planterne.

Da dataene tidligere blev indsamlet hvert millisekund, tærer de også på neglene.

Når dataene er overvåget, og vi ser, at der ikke er store udsving i målingerne, kan sensoren forsynes med strøm hver eneste time, samle aflæsningen og kontrollere, om den er under tærsklen.

Dette vil give neglesensorerne mulighed for at vare længere.

Trin 4: Trin 4: Fremstilling af flere sensorer og kommunikation gennem net

Hele landbrugsområdet kan opdeles i flere regioner, og disse regioner kan overvåges af individuelle sensorer. Alle disse sensorer kan kommunikere med 'hovedsystemet', der styrer vandpumpen.

'Hovedsystemet' har partikelbor - det er mobil, derfor kan det kommunikere på steder uden WiFi.

De enkelte sensorer har Particle Xenon, de kommunikerer til Boron ved at oprette et lokalt Mesh -netværk.

Her er en hurtig vejledning til tilføjelse af din Xenon til et eksisterende Mesh -netværk.

Her har jeg lavet 2 sensorer. Overfør hele kredsløbet til et protoboard.

Test følgende kode for at se, om Mesh -kommunikationen fungerer.

Trin 5: Trin 5: Fuldfør sensorernes fysiske form

Elektronikken til sensorerne har brug for en boks, der kan indsættes i markerne. Da systemet skulle være omkostningseffektivt, forestillede jeg mig udgifter til elektronikken og samtidig spare omkostninger på dets fysiske form. Den fysiske kasse, som sensoren skal placeres i, kan fremstilles af en landmand eller kan fremstilles lokalt i Afrika ved hjælp af deres råvarer. Landmanden kan også bruge alt materiale, der er til rådighed for dem, og lægge elektronikken indeni.

Jeg prototype med karton, som kan gøres vandtæt ved lakering.

Lav en kasse med 8,5 cm i bredden, 6,5 cm i bredden og 5,5 cm i højden. Skær disse dimensioner ud af en pap. Lav 2 huller i bunden, der er 3 cm fra hinanden, så sensorerne kan komme ind. Stick kartonerne med en limpistol.

Lav 2 lag karton med en størrelse på 8,5 cm x 6,5 cm, der passer ind i æsken. Skær et hul i disse lag, så ledningerne kan passere igennem.

Neglene ville gå gennem hullerne. Et kartonlag placeres oven på det, der har Protoboard. Krokodilleklip bruges til at forbinde sømene med kredsløbet, så disse søm let kan afbrydes fra kredsløbet.

Det andet lag pap oven på dette har LIPO -batteri, der driver Xenons.

Disse lag kan fjernes ved at løfte dem op ved hjælp af hullerne, der skæres ud, og sømene kan let udskiftes, dette gør systemet let at vedligeholde og samle.

Trin 6: Trin 6: Endelig implementering

Jeg delte en kasse fuld af jord i 3 dele, en med maksimalt vand, anden med medium vandindhold, og tredje var tør jord.

Hver sensor, når den placeres i en af de 3 dele af boksen, kommunikerer aflæsningen til bor, hvilket tager en beslutning om, hvorvidt området skal vandes. Dette er angivet med en LED, der svarer til hver sensor.

Sensoren ville blive tændt hver eneste time.