Monitorovanie zeleného domu s IOT: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Pokiaľ ide o poľnohospodárstvo, monitorovanie teploty a vlhkosti rastlín je dôležitým faktorom ich prežitia. V súčasnosti ľudia používajú teplomery pripevnené v skleníku, aby poľnohospodári mohli merať teplotu. Tento manuálny prístup však vyžaduje, aby bol poľnohospodár fyzicky prítomný na takom mieste, čo nie je možné vždy. Preto som vo VeggiTech vyvinul toto kompaktné zariadenie, aby som tento problém vyriešil.

Jedná sa o monitorovací systém skleníka, ktorý dokáže snímať teplotu, vlhkosť, tepelný index a odosielať ho na hlavný panel online prostredníctvom siete Wi -Fi. Jedná sa o samonabíjacie zariadenie, ktoré beží na solárnych paneloch a má bzučiak, keď prostredie prekročí prahovú hodnotu.

Zásoby

Celkové náklady na tento projekt sú 270 AED (73 $)

Požadovaný materiál:-

1. Nodemcu
2. Arduino Uno
3. 10W solárne panely
4. 12 V solárny regulátor nabíjania
5. 12V olovená batéria
6. Snímač DHT22
7. 16x2 LCD i2c
8. Zásuvka na drevo
9. 5V relé

Krok 1: Schéma zapojenia

Zariadenie má vyššie uvedené pripojenie, aby mohol fungovať celý program. Nasleduje podrobné prepojenie:-

• Terminály solárnych panelov na nabíjanie regulátora
• Svorky batérie pre regulátor nabíjania
• Výstup regulátora nabíjania do prevodníka a bzučiaka Buck
• Buck prevodník (výstup 5V) na arduino, relé, LCD, DHT22 a nodemcu
• LCD SDA, SCL na A4 a A5
• Arduino Rx, Tx to nodemcu Tx, Rx
• Relé medzi výstupom regulátora nabíjania do bzučiaka

Krok 2: Vytvorte si účet v Pubnub pomocou kľúča aplikácie

Vytvorte si účet na Pubnub, aby sa údaje úspešne prenášali. Vytvorte novú aplikáciu v pravom hornom rohu a skopírujte informácie o krčme/podkľúči. Tento kľúč bude prenesený do kódu Arduino, ktorý nahráte na nodemcu.

Krok 3: Nahrajte kód na serveri Nodemcu a Arduino

Stiahnite si nižšie uvedený kód. Zadajte pub/subkey z vášho účtu PubNub do kódu skleníka_iot tesne nad funkciou nastavenia. Kód „skleník_iot“bude nahraný na server nodemcu a kód „arduino_slave“bude nahraný na server arduino.

Krok 4: Vytvorte informačný panel Freeboard

Vytvorte si svoj freeboard.io a práve tu sa budú vaše údaje zobrazovať v atraktívnej vizuálnej forme. Najprv sa údaje nahrajú z nodemcu na server pubnub, pubnub sa dá ľahko integrovať do freeboardu, a preto obidve tieto služby používame spoločne. Pri inštalácii hlavného panela online postupujte takto:-

1. Vyberte zdroje údajov v pravom hornom rohu ako Pubnub
2. Vytvorte nové panely pre teplotný, vlhkostný a tepelný index
3. Vyberte si akýkoľvek typ panelového displeja, ktorý potrebujete. Populárnym je Gauge meter pre túto aplikáciu
4. Na paneli vyberte zdroj údajov ako JSON. Dostanete sa do textového editora, kde môžete zadať [názov palubnej dosky] [názov premennej z arduino IDE]. Ak chcete získať údaje o teplote, zadajte „Teplota“, pretože to je názov formátu JSON, keď bol nahraný z nodemcu na server. To isté pre všetky panely.

Krok 5: Záver

Bol to celkovo užitočný projekt, ale tu je niekoľko obmedzení, s ktorými som sa stretol:-

1. Nedostatok ochrany proti prachu:- Mal som pridať kryt s krytím IP67 na ochranu elektroniky a lepšiu spoľahlivosť.
2. Nebezpečenstvo lítiovej batérie:-Oloveno-kyselinová batéria je namiesto použitia lítiovej batérie bezpečnejšia, pretože pri vysokej teplote môže lipo batéria vznietiť. Tak som v skutočnosti spálil tento projekt, takže som sa to naučil tvrdým spôsobom.
3. výkon závislý na slnečnom svetle:- Slnečné svetlo je hlavným zdrojom energie. Bez toho sa systém zastaví, takže je potrebný alternatívny zdroj. Nezabudnite, že solárne systémy zvyšujú náklady.
4. prevádzkové náklady na službu Freeboard:- 12 $ mesačne je potrebné vynaložiť na službu freeboard.io. Na zníženie nákladov je potrebná lepšia alternatíva.

Teraz je mojím ďalším krokom pridanie bezdrôtových senzorov LoRa do skleníka, zhromažďovanie nameraných hodnôt prostredníctvom brány WiFi a ich nahranie na palubnú dosku navrhnutú na mieru pomocou Node-Red. Tento systém má dlhú životnosť batérie (8-10 rokov) a väčšiu spoľahlivosť, takže sú odstránené všetky vyššie uvedené obmedzenia.