MAG (miniatúrny automatický skleník): 9 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Moja mama je väčšinou dosť zaneprázdnená. Chcel som jej teda pomôcť automatizáciou jej skleníkov. Tak môže ušetriť trochu času, pretože nebude musieť polievať rastliny.

To dosiahnem pomocou MAG (Miniature Automatic Garden). Ako je uvedené v názve, MAG je miniatúrny projekt, ktorý je možné rozšíriť o väčšie skleníky. MAG je automatizovaný monitorovací systém záhradníctva, ktorý číta a odosiela údaje z rôznych senzorov na webový server bežiaci na Raspberry Pi. Užívateľ bude môcť monitorovať svoje rastliny na webovej stránke. Tento koncept je vyvíjaný ako konečný projekt v prvom roku multimediálnych a komunikačných technológií v Howest Kortrijk, Belgicko.

Krok 1: Materiály

Na zostavenie tohto projektu budete potrebovať nasledujúce položky:

Elektronika:

1. Raspberry pi 4 - súprava2. Malina pi T-cobbler3. Breadboard 4. Konektory male-to-male 5. Konektory muž-žena 6. LM35 (snímač teploty) 7. 4x senzory vlhkosti 8. DHT119. MCP300810. Potenciometer (na ovládanie, nie je potrebný) 11. LCD displej SunFounder12. 4x Bezkartáčová vodná pumpa 12V13. Vodovodné potrubie 14. Adaptér 12V15. 4x relé 5V

Puzdro:

1. Akvárium2. Drevené dosky 3. Pevná okrúhla tyč zo železa4. Nechty 5. Skrutky 6. Strešný základný náter Aquaplan

Náradie:

1. Kladivo2. Píla 3. Skrutkovač 4. Vŕtačka 5. Drevený súbor 6. Lepiaca pištoľ 7. Štetec na maľovanie 8. Zváračka 9. Predajné zariadenie

V nižšie uvedenom súbore Pdf si môžete pozrieť kompletný cenník s odkazmi na diely.

Krok 2: Výroba skleníka

Na poskytnutých obrázkoch nájdete potrebné merania pre dosky. Najprv nájdete obrázky s meraním, na nich nájdete číslo (pod ním budú ďalšie informácie s príslušným číslom). Existuje aj niekoľko poskytnutých fotografií, ako to bude vyzerať.

Čísla 1 až 4 sú pre prípad a keď ich máte vystrihnuté, môžete ich spojiť dohromady zatlačením klincov do otvorov.

Doplnková doska, čísla 5 + 6, je veko, ktoré môžete umiestniť nad priehradku na pi.

Poznámky:

Stred otvorov na všetkých doskách je od okrajov vzdialený 0,8 cm (sivé čiary, referenčný obrázok je obrázok číslo jedna). Otvory boli vyvŕtané 2 mm skrutkou do dreva.

1.: Toto je spodná doska. Na ľavej strane máte medzi 2 otvormi 64 cm. Počíta sa to so vzdialenosťami medzi otvormi a okrajmi na ľavej aj pravej strane. Horná doska má štvorec 2 cm x 2 cm, aby sa prepojili napájacie káble. Spodná doska má výrez 8 cm x 2,5 cm na umiestnenie LCD displeja.

2.: Toto sú najdlhšie strany a budete potrebovať 2 z týchto dosiek. Na vrchu máte 2 vystrihnuté kusy 3 mm x 10 mm. To sa neskôr použije na vedenie káblov snímača vlhkosti.

3.: Toto sú najkratšie strany a budete potrebovať 4 z týchto dosiek.

4.: Toto sú križovatky pre kontajner na rastliny, budete potrebovať 2 z týchto dosiek. Budete musieť odstrániť biely kus, ako je znázornené na obrázku, aby ste ich mohli navzájom zasunúť

Krok 3: Dokončenie skleníkového prípadu

Teraz, keď je všetko namontované dohromady, zaistíme, aby boli oddelenia pre rastliny vodotesné. Robíme to, aby sme zaistili, že pre prípad nemôže uniknúť žiadna voda. Priehradky na farby natrite štetcom, ak chcete, môžete pridať druhú vrstvu, keď je suchá.

Ďalej je zváranie kovových tyčí dohromady v strede, takže skončíme s krížom. Tento kovový rám dáme na puzdro po vyvŕtaní 4 otvorov, po 1 na každom konci ako na obrázku. Po vložení skontrolujte, či sú všetky 4 strany rovnomerné.

Ako posledný urobíme zárez na každej strane priehradky. Urobte to tak, aby vodné rúrky mohli odpočívať. Na vrch dajte malý kúsok dreva, aby zostal na svojom mieste. Pri nanášaní tohto kusu dreva sa ubezpečte, že vodnú fajku stále môžete ľahko odstrániť a v prípade potreby ju znova vložiť.

Krok 4: Softvér na Raspberry Pi

Aby môj kód fungoval (na ktorý odkazujem nižšie), musíte si nainštalovať niektoré balíky a knižnice. Prvá vec, ktorú potrebujete, je aktualizovať Pi.

Najprv aktualizujte zoznam balíkov systému zadaním nasledujúceho príkazu: sudo apt-get update.

Inovujte všetky nainštalované balíky na ich najnovšie verzie pomocou nasledujúceho príkazu: sudo apt-get dist-upgrade.

Ak systém nepožiada o reštart, urobte „sudo reboot“. To má zaistiť, aby bolo všetko správne nastavené.

Po nainštalovaní balíkov budete musieť nainštalovať niektoré knižnice:

• sudo pip3 install -aktualizácia nástrojov nastavenia
• sudo apt-get install python3-flask
• sudo pip install -U flask -cors
• sudo pip install flask-socketio
• sudo apt-get install rpi.gpio
• sudo pip3 nainštalujte Adafruit_DHT

Keď skončíte, vykonajte „sudo reštart“.

Krok 5: Vytvorenie obvodu

V kroku 2 urobíme obvod pre tento projekt. Toto je úplné minimum, ktoré potrebujete, ak chcete, aby fungovalo. Vytvorte kópiu obvodu pomocou tabuľky na roztavenie a diagramu. Tu budete potrebovať všetok elektrický materiál z kroku 1.

Informácie o okruhu:

K MCP3008 je pripojených 5 senzorov, ktoré sú lm35 pre vnútornú teplotu, a 4 senzory pôdnej vlhkosti. DHT11 pre vonkajšiu teplotu a vlhkosť a nakoniec plavákový spínač na kontrolu, či je v nádrži dostatok vody.

Senzor pôdnej vlhkosti má analógový výstup a používa kolík GPIO na Raspberry Pi.

Extra:

Implementoval som tiež LCD displej, ktorý neskôr uľahčí pripojenie k Raspberry Pi bez toho, aby ste sa museli pripájať k prenosnému počítaču. Nie je to nevyhnutné, ale dôrazne sa odporúča.

Predtým, ako som to všetko spájkoval, použil som svoje nepájivé pole, aby som všetko prepojil a otestoval svoje senzory, aby som sa uistil, že všetko funguje.

Krok 6: Vytvorte databázu

Je veľmi dôležité ukladať údaje zo senzorov organizovaným, ale aj bezpečným spôsobom. Preto som sa rozhodol uložiť svoje údaje do databázy. Iba týmto spôsobom môžem pristupovať k tejto databáze (s osobným účtom) a udržiavať ju organizovanú. Na obrázku vyššie nájdete môj ERD diagram.

Môj diagram ERD môžete vidieť vyššie, prepojím aj súbor s výpisom pamäte, aby ste mohli databázu importovať sami. S touto databázou budete môcť zobrazovať viacero vecí, ako napríklad:

• Teplota v blízkosti a nad rastlinami
• Vlhkosť v blízkosti rastlín
• Zemná vlhkosť každej rastliny
• Skontrolujte, či je čerpadlo v zariadení povolené
• Atď..

V prílohe k tomuto kroku nájdete moju skládku MySQL. Môžete ho teda ľahko importovať. Získajte skládku MySQL.

Krok 7: Webová stránka

Chcel som mať možnosť monitorovať rastliny, a tak som vytvoril webovú stránku, ktorá mi tieto údaje ukáže. Prostredníctvom webovej stránky budete môcť kontrolovať zariadenia a taktiež povoliť/zakázať čerpadlá samostatne.

Kým sa Pi spustí, spustí sa môj skript python. Postará sa o to, aby sa údaje zobrazovali na webových stránkach. Podľa skriptu bude pi načítať údaje zo senzorov každú presnú hodinu a vloží ich do databázy. Stránka je tiež responzívna, takže sa dala otvoriť na mobile.

Môj kód nájdete na github tu.

Krok 8: Písanie backendu

Teraz je načase uistiť sa, že všetky komponenty tam robia svoju prácu. Napísal som teda nejaký kód v pythone a nasadil som ho na Raspberry Pi. Môj kód nájdete na Github.

Na programovanie kódu som použil kód Visual Studio. Kód je napísaný v html, CSS, javascripte a pythone (banka)

Krok 9: Vložte všetko do puzdra

Keď úspešne dokončíte všetky kroky, môžete začať dávať do kufra všetko. Aby ste to urobili, dôrazne vám odporúčame spájkovať svoje súčasti dohromady, aby sa nedali náhodne odpojiť.

Relé som prilepil na kus dreva, aby v puzdre nevisili. Tiež som prilepil čerpadlá na nádrž, aby nesedeli a nestratili sa. Odporúčam tiež prilepiť snímač DHT11 na vrch rámu.