Intel automatiseret havearbejde: 16 trin (med billeder)

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

[Afspil video]

Hej allesammen !!!

Dette er min første instruktion om Intel Edison. Denne instruerbare er en vejledning til fremstilling af et automatisk vandingssystem (Drip Irrigation) til små potteplanter eller urter ved hjælp af en Intel Edison og andre billige elektroniske sensorer. Dette er perfekt til at dyrke indendørs urteplanter, men denne idé kan implementeres til et større system.

Jeg tilhører en landsby, og vi har vores eget firma. Under opholdet i min landsby fik vi masser af friske grøntsager/urteblade fra vores firma (se ovenstående billeder). Men nu er situationen en anden, da jeg bor i et by ikke flere friske grøntsager/urteblade. Jeg er nødt til at købe dem fra butikken, som slet ikke er friske. Desuden dyrkes de ved hjælp af skadelige pesticider, som ikke er godt for helbredet. Så jeg planlægger at opstramme urter på min altan, som er helt frisk og harmløs. Men opstramning er en tidskrævende proces. Jeg glemmer altid at give vand i mine blomsterplanter. Dette fører til ideen om automatiseret havearbejde.

Systemet er designet til at registrere jordfugtighed, mængden af lys, der falder på planterne og vandgennemstrømningshastighed. Når fugtindholdet i jorden er for lavt, giver systemet kommando om at starte en pumpe og vande jorden. Flowmåleren overvåger vandforbruget.

Bortset fra dette vil Intel Edison overføre oplysninger om fugtniveau, omgivende lys og strømningshastighed til internettet. Du kan overvåge alle data fra din smartphone ved hjælp af Blynk -apps. Derefter kan der automatisk sendes en twit til din konto, hvis fugtigheden falder under en given tærskelværdi.

Omsorg for miljøet er blevet meget vigtigt i de seneste år, og der er en stigende efterspørgsel efter "grønne" applikationer, der kan hjælpe med at reducere CO2 -emissioner eller gøre en mere effektiv styring af energiforbruget. For at gøre projektet mere pålideligt og miljøvenligt brugte jeg solenergi til at drive hele systemet.

Trin 1: Påkrævede dele

1. Intel Edison Board (Amazon)

2. Fugtføler (Amazon)

3. Flow Sensor (Amazon)

4. DC pumpe (Amazon)

5. Fotocelle /LDR (Amazon)

6. MOSFET (IRF540 eller IRL540) (Amazon)

7. Transistor (2N3904) (Amazon)

8. Diode (1N4001) (Amazon)

9. Modstande (10K x2, 1K x1, 330R x1)

10. Kondensator -10uF (Amazon)

11. Grøn LED

12. Prototype -plade med dobbeltside (5 cm x 7 cm) (Amazon)

13. JST M/F -stik med ledninger (2 pin x 3, 3pin x1) (eBay)

14. DC Jack- Han (Amazon)

15. Header Pins (Amazon)

16. solpanel 10W (Voc = 20V-25V) (Amazon)

17. Solar Charge Controller (Amazon)

18. Forseglet blybatteri (Amazon)

Nødvendige værktøjer:

1. Loddejern (Amazon)

2. Wire Cutter /Stripper (Amazon)

3. varmlimpistol (Amazon)

4. Bor (Amazon)

Trin 2: Sådan fungerer systemet

Hjertet i projektet er Intel Edison board. Det er tilsluttet de forskellige sensorer (f.eks. Jordfugtighed, lys, temperatur, vandgennemstrømning osv.) Og en vandpumpe. Sensorerne overvåger de forskellige parametre som jordfugtighed, sollys og vand flow/ forbrug derefter tilført Intel Board. Derefter behandler Intel -kortet dataene fra sensorerne og giver kommando til vandpumpen til vanding af anlægget.

De forskellige parametre sendes derefter til internettet via den indbyggede Intel Edison WiFi. Derefter er det forbundet med Blynk -apps til overvågning af anlægget fra din smartphone/tablet.

For let forståelse opdelte jeg projekterne i mindre sektioner som nedenfor

1. Kom godt i gang med Edison

2. Strømforsyning til projektet

3. Tilslutning og test af sensorerne

4. Fremstilling af kredsløb / skjold

5. Grænseflade med Blynk App

6. software

7. Forberedelse af kabinettet

8. afsluttende test

Trin 3: Indstilling af Intel Edison

Jeg køber dette Intel Edison og Arduino Expansion Board fra Amazon. Jeg er meget uheldig, da jeg ikke fik det fra Instructable Campaign. Jeg kender Arduino, men jeg fandt det lidt svært at komme i gang med Intel Edison. Under alle omstændigheder, efter få dages forsøg, fandt jeg det ret let at bruge. Jeg vil guide dig med følgende trin for hurtigt at komme i gang. Så skræm ikke:)

Følg bare følgende instruktioner, der godt dækker, hvordan du kommer i gang med Edison

Hvis du er absolut nybegynder, skal du følge følgende instruks

En guide til absolut begyndere til Intel Edison

Hvis du er Mac -bruger, skal du følge følgende instrukser

REAL begyndervejledning til opsætning af Intel Edison (med Mac OS)

Bortset fra disse har Sparkfun og Intel gode vejledninger til at komme i gang med Edison.

1. Sparkfun Tutorial

2. Intel Tutorial

Download al den nødvendige software fra Intels websted

software.intel.com/en-us/iot/hardware/edison/downloads

Efter download af softwaren skal du installere driverne, IDE og OS

Drivere:

1. FTDI Driver

2. Edison Driver

IDE:

Arduino IDE

Blinker operativsystemet:

Edison med Yocto Linux Image

Efter installation af alt skal du konfigurere til WiFi -forbindelse

Trin 4: Strømforsyning

Vi har brug for strøm til dette projekt til to formål

1. For at drive Intel Edison (7-12V DC) og forskellige sensorer (5V DC)

2. At køre DC -pumpen (9V DC)

Jeg vælger et 12V forseglet blybatteri til strømforsyning af hele projektet. Fordi jeg fik det fra en gammel computer UPS. Så tænkte jeg at bruge Solar Power til at oplade batteriet. Så nu er mit projekt fuldstændigt pålideligt og miljøvenligt.

Se ovenstående billeder for at forberede strømforsyningen.

Solar Charging System består af to hovedkomponenter

1. Solpanel: Det konverterer sollys til elektrisk energi

2. Solar Charge Controller: For at oplade batteriet på en optimal måde og kontrollere belastningen

Jeg har skrevet 3 instruktioner om at lave en Solar Charge Controller, så du kan følge den for at lave din egen.

ARDUINO-SOLAR-CHARGE-CONTROLLER

Hvis du ikke vil lave det, skal du bare købe det fra eBay eller Amazon.

Tilslutning:

De fleste af ladestyringen har normalt 3 terminaler: Solar, batteri og belastning.

Tilslut først opladeregulatoren til batteriet, da dette gør det muligt for opladeregulatoren at blive kalibreret til den passende systemspænding. Tilslut den negative terminal først og derefter positiv. Tilslut solpanelet (negativt først og derefter positivt) Tilslut til sidst DC -belastningsterminalen. I vores tilfælde er belastningen Intel Edison og DC -pumpe.

Men Intel Board og pumpe har brug for en stabil spænding. Så en DC-DC buck-konverter er tilsluttet ved DC-belastningsterminalen på Charge controller.

Trin 5: Fugtføler

Fugtighedssensorerne er baseret på vandets resistivitet for at bestemme jordens fugtighedsniveau. Sensorerne måler modstanden mellem to separate to sonder ved at sende en strøm gennem en af dem og aflæse et tilsvarende spændingsfald på grund af en kendt modstandsværdi.

Jo mere vand jo lavere modstand, og ved hjælp af dette kan vi bestemme tærskelværdier for fugtindhold. Når jorden er tør, vil modstanden være høj, og LM-393 vil vise en høj værdi på output. When jorden er våd, det viser en lav værdi i output.

LM -393 DRIVER (fugtføler) -> Intel Edison

GND -> GND

5 V -> 5

VOUT -> A0

Testkode:

int moist_sensor_Pin = A0; // Sensoren er tilsluttet analog pin A0

int moist_sensor_Value = 0; // variabel til at gemme værdien, der kommer fra sensorens hulrumsopsætning () {Serial.begin (9600); } void loop () {// læs værdien fra sensoren: moist_sensor_Value = analogRead (moist_sensor_Pin); forsinkelse (1000); Serial.print ("Fugtføleraflæsning ="); Serial.println (moist_sensor_Value); }

Trin 6: Lyssensor

For at overvåge mængden af sollys, der falder på planten, har vi brug for en lyssensor. Du kan købe en færdiglavet sensor til den. Men jeg foretrækker at lave min egen ved hjælp af en fotocelle/LDR. Det er meget lavt, let at få i mange størrelser og specifikationer.

Hvordan det virker ?

En fotocelle er dybest set en modstand, der ændrer dens modstandsværdi (i ohm) afhængigt af, hvor meget lys der skinner på det vridende ansigt. Højere mængde lys, der falder på den, sænker modstanden og omvendt.

Hvis du vil vide mere om fotocellen, skal du klikke her

Brødbræt kredsløb:

Lyssensoren kan fremstilles ved at lave et spændingsdelerkredsløb med øvre modstand (R1) som fotocelle/LDR og en og lavere modstand (R2) som en 10K modstand. Se kredsløbet vist ovenfor.

Hvis du vil vide mere om det, kan du se vejledningen til adafruit.

Tilslutning:

LDR en pin - 5V

Kryds --- A1

10K modstand en pin - GND

Valgfrit støjfilterkredsløb: Tilslut en 0.1uF kondensator på tværs af 10K modstanden for at filtrere den uønskede støj ud.

Testkode:

Resultat:

Den serielle monitoraflæsning viser, at sensorværdien er højere for stærkt sollys og lavere under skyggen.

int LDR = A1; // LDR er forbundet til analog pin A1

int LDRValue = 0; // det er en variabel til at gemme LDR -værdier hulrumsopsætning () {Serial.begin (9600); // start den serielle skærm med 9600 buad} void loop () {LDRValue = analogRead (LDR); // læser ldr's værdi gennem LDR Serial.print ("Light Sensor Value:"); Serial.println (LDRValue); // udskriver LDR -værdierne til seriel monitorforsinkelse (50); // Dette er den hastighed, hvormed LDR sender værdi til arduino}

Trin 7: Lav lyssensoren

Hvis du har en Seeedstudio rillelyssensor, kan du springe dette trin over. Men jeg har ikke rillesensor, så jeg lavede min egen. Hvis du ikke er i tvivl, vil du lære mere og føle stor glæde efter afslutningen.

Tag to stykker ledninger med ønsket længde og fjern isoleringen i enderne. Tilslut et to -benet JST -stik i enden. Du kan også købe stik med ledninger.

Fotocellen har lange ben, som stadig skal klippes ned til korte stubbe for at matche ledningerne.

Skær to korte stykker varmekrymp for at isolere hvert ben. Sæt varmekrympeslangen i ledningerne.

Derefter loddes fotocellen på enden af blytrådene.

Nu er sensoren klar. Så du kan nemt binde dette til den ønskede placering. 10K modstanden og 0.1uF kondensatoren vil blive loddet på hovedkortet, som jeg vil forklare senere.

Trin 8: Flow Sensor

Strømningssensoren bruges til at måle væske, der strømmer gennem et rør / beholder. Du tænker måske, hvorfor vi har brug for denne sensor. Der er to hovedårsager

1. For at måle mængden af vand, der bruges til at vande planterne, for at forhindre spild

2. For at slukke pumpen for at undgå tørløb.

Hvordan fungerer sensoren?

Det fungerer efter princippet om "Hall -effekt". En spændingsforskel induceres i en leder vinkelret på den elektriske strøm og magnetfeltet vinkelret på den. En lille blæser/propellerrotor placeres i væskestrømningsbanen, når væsken strømmer rotoren roterer. Rotorens aksel er forbundet med en hall -effektsensor. Det er et arrangement af en strømningsspole og en magnet forbundet til rotorens aksel. Således induceres en spænding/puls, når denne rotor roterer. I denne flowmåler afgiver den for hver liter væske, der passerer den pr. Minut, cirka få pulser. Flowhastigheden i L/time kan beregnes ved at tælle pulserne fra sensorens output. Intel Edison vil udføre tællejobbet.

Flowsensorerne leveres med tre ledninger:

1. Rød/VCC (5-24V DC-indgang)

2. Sort/GND (0V)

3. Gul/OUT (pulsudgang)

Klargøring af pumpestik: Pumpen leveres med JST -stik og ledninger. Men hunstikket i mit lager passede ikke med det, og ledningslængden er også lille. Så jeg skar det originale stik og lodde et nyt stik med passende størrelse.

Tilslutning:

Sensor ---- Intel

Vcc - 5V

GND-- GND

UD - D2

Testkode:

Strømningssensorens udpulsstift er forbundet til digital pin 2. Pin-2 fungerer som en ekstern afbrydelsesstift.

Dette bruges til at aflæse de udgangspulser, der kommer fra vandstrømssensoren. Når Intel -kortet registrerer pulsen, udløser det straks en funktion.

For at vide mere om Interrupt kan du se Arduino Reference side.

Testkoden er taget fra SeeedStudio. For flere detaljer kan du se her

Bemærk: Til flowberegning skal du ændre ligningen i henhold til dit pumpedatablad.

// læsning af væskestrømningshastighed ved hjælp af Seeeduino og vandstrømssensor fra Seeedstudio.com// Kode tilpasset af Charles Gantt fra PC Fan RPM -kode skrevet af Crenn @thebestcasescenario.com // http: /themakersworkbench.com https://thebestcasescenario.com https://seeedstudio.com flygtig int NbTopsFan; // måling af de stigende kanter af signalet int Calc; int hallsensor = 2; // Pinplaceringen af sensorens tomrum rpm () // Dette er den funktion, interuptet kalder {NbTopsFan ++; // Denne funktion måler stigende og faldende kant af hall effekt sensorer signal} // Setup () metoden kører én gang, når skitsen starter tomrumsopsætning () // {pinMode (hallsensor, INPUT); // initialiserer digital pin 2 som input Serial.begin (9600); // Dette er opsætningsfunktionen, hvor den serielle port initialiseres, attachInterrupt (0, rpm, RISING); // og afbrydelsen er vedhæftet} // loop () metoden kører igen og igen, // så længe Arduino har power void loop () {NbTopsFan = 0; // Indstil NbTops til 0 klar til beregninger sei (); // Aktiverer afbrydelsesforsinkelse (1000); // Vent 1 sekund cli (); // Deaktiver afbrydelser Calc = (NbTopsFan * 60/73); // (Pulsfrekvens x 60)/73Q, = strømningshastighed i L/time Serial.print (Calc, DEC); // Udskriver det tal, der er beregnet over Serial.print ("L/time / r / n"); // Udskriver "L/time" og returnerer en ny linje}

Trin 9: DC -pumpe

Pumpen er dybest set en gearet DC -motor, så den har meget drejningsmoment. Inde i pumpen er et 'kløver' mønster af ruller. Når motoren drejer, presser kløveren på røret for at presse væsken. Pumpen behøver ikke at blive grundet og kan faktisk selv forsyne sig selv med vand en halv meter uden problemer.

Pumpen er ikke en nedsænket type, så den rører aldrig væsken og gør dette til et glimrende valg til mindre havearbejde.

Driver kredsløb:

Vi kan ikke drive pumpen direkte fra Edision -benene, da Edison -benene kun kan levere en lille mængde strøm. Så for at drive pumpen har vi brug for et separat driver kredsløb. Driveren kan fremstilles ved hjælp af en n Channel MOSFET.

Du kan se driverkredsløbet vist på billedet ovenfor.

Pumpen har to terminaler. Terminalen markeret med en rød prik er positiv. Se billedet.

Dc -pumpen anbefales at køre ved 3V til 9V. Men vores strømkilde er 12V batteri. For at opnå den ønskede spænding har vi brug for at trappe spændingen ned. Dette gøres af en DC Buck Converter. Udgangen sættes til 9V ved at justere det indbyggede potentiometer.

Bemærk: Hvis du bruger IRL540 MOSFET, er det ikke nødvendigt at lave driverkredsløbet, da det er logisk niveau.

Klargøring af pumpestikket:

Tag to -benet JST -stik med ledning. Lod derefter den røde ledning til polariteten med prikmærke og sort ledning til den anden terminal.

Bemærk: Prøv ikke lang tid uden belastning, indersiden er med plastblade, kan ikke suge urenhed.

Trin 10: Forbered Sield

Da jeg ikke havde rilleskærm til tilslutning af sensorer. For at gøre forbindelsen lettere, lavede jeg min egen.

Jeg brugte et dobbeltsidet prototypebræt (5 cm x 7 cm) til at lave det.

Skær 3 strimler med lige hanstik som vist på billedet.

Indsæt overskriften til Intel kvindelige overskrifter.

Placer prototypebrættet lige over det, og markér positionen med en markør.

Lod derefter alle overskrifterne.

Trin 11: Lav Cicrcuit

Skjoldet består af:

1. Strømforsyningsstik (2 ben)

2. Pumpestik (2 ben) og dets driverkredsløb (IRF540 MOSFET, 2N3904 Transistor, 10K og 1K modstande og 1N4001 antiparallel diode)

3. Sensorstik:

• Fugtføler - Stikket til fugtføler er lavet med 3 -pins lige hanhoveder.
• Lyssensor - Lyssensorstikket er et 2 -polet JST -hunstik, det tilhørende kredsløb (10K modstand og 0.1uF kondensator) er fremstillet på skærmen
• Flowsensor: Flow sensor -stikket er et 3 -polet JST -hunstik.

4. Pumpe -LED: En grøn LED bruges til at kende pumpestatus. (Grøn LED og 330R modstand)

Lod alle stik og andre komponenter i henhold til skematisk vist ovenfor.

Trin 12: Installer Blynk App og bibliotek

Da Intel Edision har indbygget WiFi, tænkte jeg at forbinde det med min router og overvåge planterne fra min smartphone, men det kræver nogle former for kodning at lave passende apps. Jeg søgte efter en enkel mulighed, så alle med lidt erfaring kan klare den. Den bedste løsning, jeg fandt, er at bruge Blynk -appen.

Blynk er en app, der giver fuld kontrol over Arduino, Rasberry, Intel Edision og mange flere hardware. Den er kompatibel til både Android og IPhone. Lige nu er Blynk -appen tilgængelig gratis.

Du kan downloade appen fra følgende link

1. Til Android

2. Til Iphone

Efter at have downloadet appen, installerede du den på din smartphone.

Derefter skal du importere biblioteket videre til din Arduino IDE.

Download biblioteket

Når du kører appen for første gang, skal du logge ind - så indtast en e -mail -adresse og adgangskode.

Klik på "+" øverst til højre på displayet for at oprette et nyt projekt. Giv det derefter navnet. Jeg kaldte det "Automatiseret have".

Vælg målhardware Intel Edision

Klik derefter på "E-mail" for at sende det godkendelsestoken til dig selv-du skal bruge det i koden

Trin 13: Lav instrumentbrættet

Dashboardet består af forskellige widgets. Følg nedenstående trin for at tilføje widgets:

Klik på "Opret" for at åbne hovedskærmen i Dashboard.

Tryk derefter på “+” igen for at få “Widget -boksen”

Træk derefter 2 grafer.

Klik på graferne, det åbner en indstillingsmenu som vist ovenfor.

Du skal ændre navnet "Fugt", vælge den virtuelle pin V1, derefter ændre området fra 0 -100.

Skift skyderpositionen for forskellige grafmønstre. Ligesom bjælke eller linje.

Du kan også ændre farven ved at klikke på cirkelikonet i højre side af navnet.

Tilføj derefter to målere, 1 Value Display og Twiter.

Følg den samme procedure for indstilling. Du kan se billeder vist ovenfor.

Trin 14: Programmering:

I de tidligere trin har du testet alle sensorkoder. Nu er det tid til at kombinere dem sammen.

Du kan downloade koden fra nedenstående link.

Åbn Arduino IDE, og vælg tavlenavnet "Intel Edison" og PORT No.

Upload koden. Klik på trekantikonet i øverste højre hjørne på Blynk App Nu skal du visualisere graferne og andre parametre.

Opdateringer om WiFi -datalogning (2015-10-27): Arbejde med Blynk App testet for fugt- og lyssensor. Jeg arbejder på Flow Sensor og Twiter.

Så kontakt os for opdateringer.

Trin 15: Forberedelse af kabinet

For at gøre systemet kompakt og bærbart, lagde jeg alle delene inde i et plastikskab.

Først placeres alle komponenterne og er markeret til at lave huller (til rør, kabelbinder til fastgørelse af pumpe og ledninger)

Bind pumpen ved hjælp af et kabelbinder.

Skær et lille siliciumrør og forbind mellem pumpeudladning og flowmåler.

Indsæt et langt siliciumrør ved hullerne nær pumpesuget.

Indsæt et andet siliciumrør og tilslut det til flowføleren.

Installer bukkomformeren på den ene side af kabinettet. Du kan anvende lim eller 3M pude ligesom mig.

Påfør varm lim i bunden af flowføleren.

Placer Intel -kortet med det forberedte skjold. Jeg påførte 3M monterings firkanter til at klæbe til kabinettet.

Tilslut alle sensorer til de tilsvarende overskrifter på skærmen.

Trin 16: Afsluttende test

Åbn Blynk -appen, og tryk på afspilningsknappen (ikonet for trekantform) for at køre projektet. Efter at have ventet i få sekunder skulle graferne og målerne være aktive. Det angiver, at din Intel Edison har forbindelse til routeren.

Fugtføler test:

Tog en tør jordkrude og indsæt fugtføleren. Hæld derefter vand gradvist og observer målingerne på din smartphone. Det bør øges.

Lyssensor:

Lyssensoren kan kontrolleres ved at vise lyssensoren mod lyset og væk fra den. Ændringerne skal afspejles på din Smartphone -graf og målere.

DC -pumpe:

Når fugtighedsniveauet falder til under 40%, starter pumpen, og den grønne LED tændes. Du kan fjerne sonden fra den våde jord for at simulere situationen.

Flow sensor:

Flowsensorkoden fungerer på Arduino, men giver en vis fejl på Intel Edison. Jeg arbejder på den.

Twitter twit:

Ikke testet endnu. Jeg gør det så hurtigt som muligt. Følg med for opdateringer.

Du kan også se demovideoen

Hvis du nød denne artikel, glem ikke at give den videre! Følg mig for flere DIY -projekter og ideer. Tak skal du have !!!

Første præmie i Intel® IoT Invitational