Խելացի այգի - Կտտացրեք և աճեք ՝ 9 քայլ

2025 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2025-01-23 14:48

Ինչ կլիներ, եթե դուք կարողանայիք աճեցնել ձեր սեփական բույսերը, ծաղիկները, մրգերը կամ բանջարեղենը սմարթֆոնի հավելվածի օգնությամբ, որը համոզված է, որ ձեր բույսերը կստանան ջրի, խոնավության, լույսի և ջերմաստիճանի օպտիմալ կազմաձևը և թույլ է տալիս վերահսկել, թե ինչպես աճեցնել ձեր բույսերը YԱՆԿԱԱՅՆ ԱՆԿԱԱ:

Smart Garden - Click and Grow- ը հոգ կտանի ձեր բույսերի մասին նույնիսկ այն ժամանակ, երբ արձակուրդում եք, տնից կիլոմետրեր հեռու, համոզվելով, որ դրանք մշտապես ունեն բավարար ջուր, լույս և ճիշտ ջերմաստիճան:

Օգտագործելով առաջադեմ սենսորներ, որոնք վերահսկում են խոնավությունը, լույսը և ջերմաստիճանը, մեր խելացի ծրագիրը հստակ գիտի, թե երբ է ոռոգել ձեր այգին և որն է ջրի օպտիմալ քանակությունը: Ձեր այգու մասին համապատասխան բոլոր տեղեկությունները մշտապես վերահսկվում են և մշտապես հայտնվում են ձեր սմարթֆոնի էկրանին:

Դուք կկարողանաք թույլ տալ, որ խելացի ծրագիրը ինքնաբերաբար ոռոգի այգին ՝ կախված այգում տիրող պայմաններից, կամ այլընտրանքորեն, դուք կարող եք ձեռքով ոռոգել այգին, երբ որոշեք և ձեր նախընտրած ջրի քանակով, սեղմելով ձեր սմարթֆոնի կոճակը:

Մեր Խելացի այգին համապատասխանում է ձեր տեղական պայմաններին և նվազեցնում է ջրի և ջրի ծախսերը մինչև 60% -ով `ոռոգելով ձեր բույսերը կատարյալ ժամկետներում և պայմաններում:

Առաջ գնացեք դեպի ապագա մեր խելացի այգու միջոցով և սկսեք մշակել ձեր այգին հեշտությամբ, արագ և ոչ պակաս կարևոր ՝ առանց հարստություն ծախսելու:

Քայլ 1: Մասեր

Այս նախագծի համար ձեզ հարկավոր է.

Էլեկտրոնային սարքեր և տախտակներ

1) NodeMCU;

2) 2 (կամ ավելի) ալիքի անալոգային մուլտիպլեքսեր;

3) տրանզիստոր;

4) Pրի պոմպ (մենք օգտագործել ենք 12 Վ Blige պոմպ 350GPH);

5) էներգիայի աղբյուր

Սենսորներ:

6) Լույսի սենսոր (Լույսի կախվածության դիմադրություն);

7) MPU-6050 ցուցիչ (կամ ցանկացած ջերմաստիճանի տվիչ);

8) Հողունակության խոնավության սենսոր;

Ֆիզիկական

9) 3/4 ջրատար;

10) ռեզիստորներ.

11) լարեր և երկարացումներ.

12) Սմարթֆոն

13) Blynk հավելված

Քայլ 2. Հաղորդալարեր - տախտակ և տվիչներ

Ստորև տեսեք մանրամասն հրահանգներ, թե ինչպես միացնել տարբեր բաղադրիչները և խորհրդակցեք վերևում տեղադրված միացման սխեմայի հետ:

Տախտակ և MultiPlexer

Տեղադրեք NodeMCU- ն և մուլտիպլեքսերը տախտակի վրա, ինչպես ցույց է տրված գծապատկերում:

Օգտագործեք երկու թռիչք `5V- ն և NNDMCU- ի GND- ը համապատասխանաբար breadBoard- ի '+' և '-' սյունակներին և միացրեք մուլտիպլեքսերը NodeMCU- ին, ինչպես ցույց է տրված վերևում:

Սենսորների միացում

1) Լույսի ցուցիչ (Լույսի կախվածության դիմադրություն) - Ձեզ անհրաժեշտ կլինի երեք թռիչք և 100K ռեզիստոր:

Օգտագործեք 3 թռիչքը `սենսորը 5V, GND և multiPlexer- ի Y2- ին միացնելու համար, ինչպես ցույց է տրված վերևում:

2) MPU -6050 տվիչ - Ձեզ անհրաժեշտ կլինի չորս թռիչք `սենսորը NodeMCU- ի 5V, GND և D3, D4- ին միացնելու համար, ինչպես ցույց է տրված վերևում:

3) Հողունակության խոնավության սենսոր (CSMS) - միացրեք CSMS- ը 3 ցատկիչով `մուլտիպլեքսերորի 5V, GND և Y0- ին, ինչպես ցույց է տրված վերևում:

Այժմ միացրեք USB մալուխը NodeMCU- ին և շարունակեք հաջորդ քայլին:

Քայլ 3. Հաղորդալարեր `տրանզիստոր և պոմպ

Ստորև բերեք մանրամասն հրահանգներ, թե ինչպես միացնել Ռելին և Pրի պոմպը և խորհրդակցեք վերևում տեղադրված էլեկտրագծերի նկարների հետ:

Տրանզիստոր

Տրանզիստորը հետևյալ կերպ միացնելու համար օգտագործեք 3 թռիչք:

1. Միջին ոտքը դեպի ջրի պոմպի «-»;

2. Ձախ ոտքը դեպի 12 Վ էլեկտրամատակարարման «-»;

3. Աջ ոտքը դեպի MCU- ի D0;

Ջրի պոմպ

Միացրեք 12 Վ էլեկտրասնուցման «+» - ը ջրի պոմպի «+» - ին:

Քայլ 4: Համակարգի միացում

Խորհուրդ ենք տալիս breadBoard- ը բոլոր այլ բաղադրիչների հետ միասին, բացառությամբ պոմպի, դնել գեղեցիկ տուփի մեջ:

Այն պետք է լինի ջրի դույլի ներսում:

Վերցրեք երկար 3/4 'խողովակ; Արգելափակեք խողովակի մի ծայրը, իսկ մյուս ծայրը ամրացրեք ջրի պոմպին; խողովակի երկայնքով որոշ անցքեր է անում և տեղադրում այն բույսերի մոտ.

տեղադրեք հողի սենսորը հողում: Նկատի ունեցեք, որ տվիչի նախազգուշացման գիծը պետք է լինի հողից դուրս:

Դուք կարող եք նայել վերը նշված նկարին ՝ տեսնելու, թե ինչպես ենք մենք տեղադրել համակարգը:

Քայլ 5: Կոդ

Բացեք կցված.ino ֆայլը arduino խմբագրիչով:

Նախքան այն NodeMCU- ում վերբեռնելը, ուշադրություն դարձրեք հետևյալ պարամետրերին, որոնք գուցե ցանկանաք փոխել.

1) const int AirValue = 900; Դուք պետք է փորձեք այս արժեքը հողի խոնավության տվիչով:

Հանեք սենսորը հողից և ստուգեք ստացված արժեքը: Դուք կարող եք համապատասխանաբար փոխել ծածկագրի արժեքը:

2) const int WaterValue = 380; Դուք պետք է փորձեք այս արժեքը ձեր սենսորով:

Սենսորը հանել հողից և դնել մի բաժակ ջրի մեջ: Ստուգեք ստացված արժեքը - Դուք կարող եք համապատասխանաբար փոխել ծածկագրի արժեքը:

Վերոնշյալն անելուց հետո պարզապես վերբեռնեք կոդը NodeMCU- ով:

Քայլ 6: IFTTT հավելվածներ

Եթե համակարգը որոշի ինքնուրույն ոռոգել այգին, այն ձեզ էլ -նամակ կուղարկի, այնպես որ դուք կիմանաք, որ ձեր այգին ոռոգվել է, քանի որ հողը շատ չորացել էր:

Խորհուրդ ենք տալիս համակարգն այնպես կարգավորել, որ այն ոռոգի միայն գիշերները, կամ երբ արևի մակարդակը ցածր է:

այդ կերպ ամեն ամիս զգալի քանակությամբ ջուր կխնայեք !!

Blynk հավելվածում մենք օգտագործեցինք մեկ վեբհուք վիջեթ: Վեբհուկի վիջեթը օգտագործվել է IFTTTT- ի իրադարձությունների համար Ամսաթիվ/ժամ Ինչն է առաջացնում մի գործառույթ, որը ձեզ նամակ է ուղարկում, երբ հողը շատ չորանում է և ավտոմատ ոռոգումը կատարվում է:

Քայլ 7. Խելացի այգի - BLYNK հավելված

Մեր BLYNK ծրագիրը պարունակում է հետևյալ հնարավորությունները.

1) LCD - LCD- ը ձեզ կտրամադրի համապատասխան տեղեկատվություն համակարգի մասին: Այն ձեզ կտեղեկացնի, երբ համակարգը շահագործի ջրի պոմպը և ոռոգի բույսերը:

2) Հողի խոնավության սանդղակ - Ձեզ տրամադրում է տեղեկատվություն հողի խոնավության մասին:

Սանդղակը ցույց է տալիս խոնավությունը տոկոսային հարաբերությամբ այնպես, որ զրո տոկոսը ներկայացնում է օդի միջին խոնավության մակարդակը, իսկ 100 տոկոսը ներկայացնում է ջրի խոնավությունը:

Մենք նաև ավելացրեցինք խոնավության մակարդակի բանավոր նկարագրություն ՝ ներկայացված հինգ տարբերակներով.

A. Շատ խոնավ - երբ հողը լողում է ջրով:

B. Թաց - նորմալի եւ ողողվածի միջեւ: Ակնկալվում է, որ այս իրավիճակը տեղի կունենա որոշ ժամանակ անց, երբ մենք ոռոգենք հողը:

C. Իդեալական - երբ հողը պարունակում է բույսերի համար իդեալական քանակությամբ ջուր:

D. Չոր - Երբ հողը սկսում է չորանալ: Այնուամենայնիվ, բույսերի մեծ մասում դեռ ոռոգման կարիք չկա:

E. Շատ չոր. Այս իրավիճակում հնարավորինս շուտ հողը ջրելը (նկատի ունեցեք, որ եթե Auto ոռոգման ռեժիմը միացված է, Համակարգը ինքնաբերաբար կ՛ռոգի այգին, երբ հողը շատ չորանա):

* Իհարկե, հողի խոնավության իդեալական մակարդակը կախված է ձեր այգում եղած բուսական բույսերից:

* Դուք կարող եք փոխել humուրի բովանդակալիցության մակարդակը և օդի բծախնդրության մակարդակը `համաձայն վերը նկարագրվածի:

3) Արևոտ սանդղակ - Ձեզ տրամադրում է տեղեկատվություն լույսի մակարդակի մասին, որին ենթարկվում են բույսերը: Լույսի իդեալական մակարդակը կախված է նրանից, թե որ տեսակի բույսեր ունեք ձեր այգում:

4) Temp - տրամադրում է ջերմաստիճանը ձեր բույսերի շրջակայքում:

5) Ավտոմատ ոռոգում. Երբ այս կոճակը միացված է, համակարգը ինքնաբերաբար ոռոգելու է բույսերը, երբ հողի խոնավությունը հասնի «Շատ չոր»:

6) Գումարը `սեղմելով '+' կամ ' -' կարող եք ընտրել ջրի քանակը (լիտրերով) բույսերը ոռոգելու համար:

Քայլ 8: Գործողության համակարգի մոդելավորում

Դիտեք ուղիղ աշխատող համակարգը կից տեսանյութում !!:)

Նկատի ունեցեք, որ ձեզանից ավտոմատ ոռոգումը միացված է, համակարգը ինքնաբերաբար կռոգի ձեր այգին, հենց որ հողը «շատ չորանա»: համակարգը կարող է կազմաձևվել ոռոգման համար միայն այն դեպքում, երբ արևը չափազանց ուժեղ չէ (օրինակ ՝ միայն ուշ գիշեր), որպեսզի ջուրը չկորցվի !!!

Եթե համակարգը որոշի ինքնուրույն ոռոգել այգին, դա ձեզ կտեղեկացնի հայտի LCD- ով (եթե այն բաց է ձեր սմարթֆոնի վրա), ինչպես նաև ձեզ էլ -նամակ կուղարկի:

Քայլ 9. Բարելավումներ և ապագա ծրագրեր

Հիմնական մարտահրավերը

Մեր հիմնական մարտահրավերն էր պարզել, թե որ սենսորներից պետք է օգտվենք, որտեղ դրանք տեղադրենք և ինչ վերջնական կետերի արժեքներ պետք է օգտագործենք `լավագույն արդյունքներ ստանալու համար:

Քանի որ մենք ունեինք շատ տեղեկատվություն ցուցադրելու (հողի խոնավություն, ջերմաստիճան, լուսավորության մակարդակ, հողի վիճակ և այլն), մենք շատ ժամանակ ծախսեցինք, որպեսզի մեր ծրագիրը հնարավորինս պարզ և հարմարավետ դարձնենք:

Սկզբում մենք աշխատում էինք Rely- ի հետ, որը մեր կյանքը շատ դժվարացրեց, մենք փորձեցինք մի քանի ապավինել և պարզեցինք, որ NodeMCU- ն և ապավենը երբեմն ոչ այնքան կայուն են, քանի որ NodeMCU- ի Թվային կապիչների Բարձր արժեքը դուրս է բերում ընդամենը 3 վոլտ, երբ ապավենն աշխատում է 5 Վ -ով, ուստի երբ մենք ցանկանում էինք միացնել պոմպը և սահմանել D1 ելքը HIGH- ի վրա, անջատիչը չէր աշխատում, քանի որ ապավինում էր, որ 5 Վ կփոխի իր վիճակը:

Հենց հենարանը փոխարինեցինք տրանզիստորով, մենք կարող էինք հեշտությամբ կառավարել պոմպը:

Համակարգի սահմանափակումները

Մեր այգին փոքր է, հնարավոր չէր պարունակել մեծ թվով տվիչներ `մեր այգու մի քանի տարբեր տարածքներից տեղեկատվություն ստանալու համար: Ավելի սենսորների և ավելի մեծ այգու միջոցով մենք կարող ենք ավելին իմանալ այգու յուրաքանչյուր տարածքում տիրող պայմանների մասին և օգտագործել հատուկ հատկություններ այգու յուրաքանչյուր տարածքի համար, այնպես որ այն ստանում է լավագույն պայմաններն ու բուժումը իր հատուկ կարիքների համար, ինչպես նաև հարմարեցնում այն: ավտոմատ ոռոգման համար:

Ապագայի տեսլական

Մեր ապագա մտքերը հիմնականում ծագում են համակարգի սահմանափակումներից: Նպատակն է ներդնել նույն խելացի այգիների համակարգը, որը պարզապես մեծ է ավելի մեծ մասշտաբներով:

Մենք հավատում ենք, որ նման համակարգը կարող է հարմարեցվել ցանկացած տիպի հարթակի ՝ սկսած մասնավոր այգիներից, ինչպես նաև հանրային այգիներից մինչև գյուղատնտեսության ոլորտ, ինչպես մեծ ջերմոցներն ու գյուղատնտեսական դաշտերը:

Յուրաքանչյուր համակարգի համար (կախված դրա չափից) մենք կօգտագործենք ավելի շատ տվիչներ: Օրինակ:

1. Մեծ քանակությամբ հողի խոնավության տվիչներ. Մեծ թվով սենսորների օգնությամբ մենք կարող ենք իմանալ խոնավության մակարդակը հողի/հողի ցանկացած որոշակի հատվածում:

2. Լույսի սենսորների մեծ քանակ. Նման է վերը նշված պատճառին, նույնիսկ այստեղ մենք կարող ենք այգու տարբեր տարածքներում ավելի քան կոնկրետ ստանալ:

Ավելացնելով այս տվիչները, մենք կարող ենք համախմբել մեր այգու ցանկացած տեսակի բույսերի հատուկ բուժում:

Քանի որ բույսերի տարբեր տեսակներ պահանջում են այլ բուժում, մենք կարող ենք մեր այգու յուրաքանչյուր տարածք հարմարեցնել մեկ այլ տեսակի բույսերի, և մեծ թվով տվիչներով մենք համապատասխանեցնում ենք կոնկրետ բույսին այն ճշգրիտ վիճակին, որն անհրաժեշտ է: Այս կերպ մենք կարող ենք աճեցնել տարբեր բույսեր ավելի փոքր տեղանքներում:

Մեծ թվով տվիչների մեկ այլ նշանակալի առավելություն է հողի խոնավության մակարդակը և ջերմաստիճանը որոշելու ունակությունը, ինչպես նաև Երկրի որևէ հատվածի ջրելը իմանալու ունակությունը, և մենք կարող ենք վերահսկել ոռոգումը, որպեսզի դա հանգեցնի ջրի առավելագույն խնայողություն: Մենք պետք է ջրենք ամբողջ այգին միայն այն դեպքում, եթե դրա մի փոքր մասը չորանա, մենք կարող ենք փոխել միայն այս տարածքը:

3. Համակարգը միացնելով ջրի հիմնական ծորակին `այդ կերպ մենք չպետք է ջուր լցնենք տարայի մեջ: Նման կապի մեծ առավելությունը ոռոգման և ջրի քանակի նկատմամբ առավելագույն վերահսկողությունն է, որը ստանում է հողի յուրաքանչյուր շրջան ՝ առանց տանկի ջրի սպառման մտահոգությունների:

4. Համակարգին նվիրված ծրագիր - Համակարգի հետ համատեղելի նոր ծրագրի գրառում: Մեր ամբողջ սիրով ՝ Blynk հավելվածը, մենք չենք կարող այն օգտագործել որպես հիմնական համակարգի հավելված: Մենք կցանկանայինք յուրահատուկ ծրագիր գրել համակարգին, որը համապատասխանում է վերահսկիչին և տվիչներին, որոնց հետ մենք ցանկանում ենք աշխատել `օգտվողին կատարյալ փորձ տալու համար:

Այսպիսի ծրագիր գրելը մեզ հնարավորություն կտա ավելացնել ավելի շատ հնարավորություններ, այնուհետև դրանք, որոնք կարող ենք գտնել Բլինքում: Օրինակ ՝ հաճախորդի համար օգտագործողի պրոֆիլ կառուցելը, յուրաքանչյուր հաճախորդի մասին տեղեկատվության հավաքումը և նրան խորհուրդներ տալը իր կարիքներին համապատասխան լավագույն և ամենաարդյունավետ հատկությունների մասին:

Մենք կցանկանայինք կառուցել ալգորիթմ, որը կսովորի բոլոր տեղեկությունները, որոնք մենք ստանում ենք սենսորների բազմազանությունից և կիրառում այն ՝ բույսերին լավագույն պայմաններ բերելու համար:

Դրանից հետո մենք կարող ենք ստեղծել առցանց հաճախորդների շրջանակ, որը թարմացվում է առաջարկություններով և ստանում է առցանց օգնություն համակարգում առկա խնդրի դեպքում:

Մենք իսկապես կարծում ենք, որ նման նախագիծը մեծ ներուժ ունի հաճախորդների լայն շրջանակի սպասարկելու համար. Մասնավոր անձանցից, ովքեր ունեն փոքր այգիներ մինչև դեկորատիվ այգիներ այն ձեռնարկություններում, որոնք կցանկանային հեշտությամբ մշակել իրենց այգիները ՝ խնայելով ջուր և ռեսուրսներ, և մինչև ֆերմերներ և խոշոր ընկերություններ, որոնք ունեն մեծ դաշտեր և ջերմոցներ և փնտրում են արդյունավետ և համեմատաբար էժան լուծում, որը նրանց կտրամադրի առավել համապատասխան տեղեկատվություն իրենց արտադրանքի մասին, ուստի նրանց առավելություններ կտան իրենց մրցակիցների նկատմամբ `իրենց արտադրանքի որակի առումով: ծախսերի խնայողություն, ինչպես ջրի, այնպես էլ թերի ապրանքների, որոնք պատշաճ կերպով չեն մշակվել (օրինակ ՝ չափազանց շատ ջուր են ստացել):