Արևային քաշի վրա հիմնված կայանների կառավարում ESP32- ով ՝ 7 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Բույսեր աճեցնելը հաճելի է, իսկ նրանց ջրելը և հոգալը իրականում դժվարություն չեն: Նրանց առողջությունը վերահսկելու համար միկրոկառավարիչների ծրագրերն ամբողջ ինտերնետում են, և դրանց դիզայնի ոգեշնչումը գալիս է գործարանի ստատիկ բնույթից և այն, ինչ չի պտտվում և չի քրտնում, վերահսկելու հեշտությունից: Ես համեմատաբար նոր եմ բույսերի աճի համար, և ինտերնետում ուղեցույցները, կարծես, գրված էին լավ իմաստով, բայց ոչ ինժեներական տիպերով: Ընկերուհիս, որին ես հարցրեցի «ինչքա՞ն ջուր եմ տալիս նրանց … Նա շատ լավ է «աճում»: Մատը հողի մեջ կպցնելը իրականում այնքան էլ չի օգնում: Հրահանգների մեծ մասն օգտագործում է հողի խոնավության էժան զոնդ, որը հակված է տարբեր խափանումների, որոնցից ամենակոպիտը անճշտությունն ու կոռոզիան են:

Գրականության ուսումնասիրությունը ցույց է տալիս, որ կեղտը կարող է լինել մինչև 40% ջուր, և դրա չափումը պահանջում է բավականին թանկ գործիքներ: Ավելի էժան զոնդերը հիմնված են ջրի հաղորդունակության վրա, որը կտարբերվի լուծված աղերի և այլ գործոնների հետ: Վերևում ներկայացված է 2 շաբաթվա ընթացքում կեղտոտ կոնտեյների իմ պատրաստած գրաֆիկը, որին հաջորդում է ջեռոցում ջեռուցումը մինչև 300 ՝ հանելով բոլոր չկցված ջուրը: Ընդհանուր հողի քառասուն տոկոսը ջուր է, և ուղիղ արևի տասը տաք օրվա ընթացքում այն կորցրել է այս ջրի 75 տոկոսը համեմատաբար գծային արագությամբ: Այսպիսով, ո՞րն է խոնավության ճիշտ մակարդակը: Կախված է տարբեր գործոններից, բայց այս մեքենան կառուցելիս լավ հուշում է, որ ձեր բույսը ուշադիր ջրել այն մակարդակին, որը դուք ճիշտ եք համարում և դնել այն մեքենայի վրա, որը մանրակրկիտ չափում է իր քաշը, այնուհետև սահմանված սահմաններում ջուր ավելացնում անհրաժեշտության դեպքում: Դիզայնը կարող է փոփոխվել `կախված բույսերի զամբյուղների և ճնշման տակ գտնվող ջրային համակարգերի համար:

Մեքենան պետք է աշխատեր արևի էներգիայով, ինքնավար լիներ իր սեփական ջրամատակարարմամբ, վերահսկեր ջրամատակարարումը ցանցին ծանուցումների միջոցով, քնի, երբ չի օգտագործվում, որպեսզի նվազեցնի էներգիան և հիշի բազային քաշը և քնի միջև եղած ոռոգման և այլ տվյալներ: ցիկլեր. Նոր ESP32- ը ուղեղի համար լավ թեկնածու էր թվում:

Քայլ 1: Հավաքեք ձեր պաշարները

Մեքենան պատրաստված է երկու BigBox խանութից, 12 դյույմանոց կերամիկական սալիկներից, ալյումինե ալիքի շրջանակի մեջ, որը տեղադրում է ջրի բաքը: Էլեկտրոնիկան ամրացված է պլաստիկ էլեկտրական տուփի հետևի մասում: Tankրի բաքը ունի ելքային գուլպան փակ պոմպից և սենսորային միավորից, որը սոսնձված է բաքի հատակին, որը կերակրում է բույսը: Միավորի վերևում գտնվող խաչաձև ճառագայթից բեռնախցիկի ճրագալույցները:

1. Arrow Home Products 00743 2 Gallon Slimline Beverage Container in Clear

2. uxcell 5Pcs 5.5V 60mA Poly Mini Solar Cell Panel Module DIY

3. Gikfun Metal Ball Tilt Shaking Position Switches for Arduino

4. Uxcell a14071900ux0057 10 կգ ալյումինե խառնուրդ էլեկտրոնային կշեռքի բեռնախցիկ

5. Adafruit HUZZAH32 - ESP32 Փետուրի տախտակ

6. HX711 Քաշի բեռնախցիկի փոխակերպման մոդուլի սենսորների գովազդային մոդուլ Arduino- ի համար

7. Adafruit Latching Mini Relay FeatherWing

8. TP4056 Լիթիումի բջջային լիցքավորման մոդուլ ՝ մարտկոցի պաշտպանությամբ

9. ECEEN USB Pump Mini Submersible Water Pumping for Aquarium Hydroponic Powered Via USB DC 3.5-9V

10. 18650 Lipo մարտկոց `մարտկոցի բռնակով

Քայլ 2: Կառուցեք արկղը

Տուփի շրջանակը պատրաստված է BigBox 1 դյույմ ալյումինե անկյունից: Դուք պատկերացումներից ստանում եք ընդհանուր գաղափարը, և այն հավաքելը շատ դժվար չէ: Շրջանակները հիմնված են քառակուսի ոտնաչափ սալիկների վրա, որոնք կազմում են միավորի առջևի և հետևի կողմերը: Սալիկները պահվում են ալյումինե շրջանակի դեմքերին `սիլիկոնային սոսինձով: Կենտրոնական հատվածի չափը կախված է ձեր ջրի բաքի չափից: Տանկի բացումը նախագծված է այնպես, որ դուք հեշտությամբ կարող եք այն դուրս բերել միավորից և վերալիցքավորել վերևից: Լարը և խողովակները, որոնք ամրացնում են տանկը, պետք է լինեն բավական երկար և թեքվեն հետևի մասում:

Արևային վահանակների տեղադրումը կախված է դիզայնից: Ես պատրաստվում էի օգտագործել բազմաթիվ կլոր վահանակներ `« զառ »տեսք հաղորդելու համար, բայց տեղավորվեց քառակուսիների վրա, քանի որ դրանք տալիս էին լարման և հոսանքի լավագույն համադրությունը: Ես չեմ մտնելու մի քանի արևային վահանակներ միացնելու մանրամասների մեջ, բայց լիցքավորիչի միացումն աշխատեցնելու համար ձեզ անհրաժեշտ է առնվազն 5.5 վ լարման: Այս վահանակները բոլորը զուգահեռաբար կեռվել էին `հզորությունը բարձրացնելու համար: Կերամիկական սալիկի անցքերը մանրակրկիտ փորված են ադամանդե բիտով. Համոզվեք, որ ջուրն օգտագործում եք որպես հովացուցիչ նյութ դա անելու համար, այլապես այն կփչացնեք: Այս անցքերից յուրաքանչյուրը պետք է տևի ընդամենը մի քանի րոպե: Օգտագործեք սիլիցիումի սոսինձի լիբերալ քանակություն `վահանակները և սալիկների ներսի լարերը տեղում պահելու համար:

Բեռնախցիկը շատ խելամիտ է և գնահատվում է տարբեր կշիռներով: Ես օգտագործել եմ 10 կգ սորտը, բայց եթե գնում եք ծանր գործարան, համապատասխանաբար պլանավորեք: Իմ մյուս հրահանգների պես. Այս դեպքում կերամիկական սալիկների երկու հենարանների միջև ալյումինե խաչը պահում է բեռնախցիկի մի ծայրը: Մյուսն աջակցում է հարթ ալյումինե ձուլակտոր սիլիցիումի հարթակին, որը սոսնձված է բույսերի դրենաժային բաժակին: Շատ զգույշ եղեք այս տղաների լարերի նկատմամբ. Դրանք շատ փխրուն են և գրեթե անհնար է վերանորոգել, եթե դրանք կտրվեն իրենց ծագման մոտ: Goop- ը շատ տաք սոսինձով կամ սիլիկոնով `ամբողջականությունը պահպանելու համար:

Քայլ 3. Կառուցեք պոմպի/դատարկ անջատիչի սեփականատեր

Պոմպը սնուցվում է Lipo մարտկոցի ռելեից և լավ է աշխատում սահմանափակ լարման դեպքում, բայց դուք չեք կարող գերազանցել մոտ 2 ոտնաչափ բարձրությունը, եթե լարման բարձրացման համար էներգիայի ուժեղացուցիչ չեք օգտագործում: Պոմպն իրականում շամպուն է, կարիք չունի լաքապատման, անջրանցիկ է և մի ծայրում ունի USB վարդակից: Այնուամենայնիվ, լավ չի անում չորանալը: Fullրամբարի լրիվ/դատարկ անջատիչը պարզապես թեքության անջատիչ է, որը ես սիլիցիումի մեջ դրել եմ անջրանցիկ, այնուհետև կապել պոմպի համար նախատեսված ալյումինե ձողին և լողացող ռետինե բադին: Ռետինե բադը պետք է ուղղակիորեն ամրացված լինի ալյումինե ձողին, որպեսզի թեքության անջատիչի լարերը քաշվեն: Երբ ջրամբարի մեջ ջուր կա, բադը լողում և թեքում է անջատիչը `կարճացնելով գետնին և թույլ տալով, որ ռելեն և պոմպը սնուցվեն: Այն նաև այս տվյալները ուղարկում է համացանց և ջրի կարիք ունենալու դեպքում ձեզ թվիթ կուղարկի: Պոմպը սիլիցիում է սոսնձված այս հենարանային կառուցվածքին և ավելի շուտ սոսնձված է ջրամբարի հատակին:

Քայլ 4: Էլեկտրոնիկայի կառուցում

Adafruit HUZZAH32 - ESP32 Feather Board- ը համեմատաբար նոր միկրոկոնտրոլեր է և շատ լավ է աշխատում բույսի այս խելացի օգնականի մեջ: Այս տախտակի առավելությունը հին 8266 -ի նկատմամբ ավելի լավ քնելու ունակության մեջ է (ենթադրաբար տարիներ մեկ ժամվա փոխարեն… քնած ժամանակ և ավելի շատ քորոցներ: Մեծ Youtuber Andreas Spiess- ը մանրամասնում է ծածկագրում կատարված փոփոխությունները, որպեսզի ESP32- ը պատշաճ կերպով կշռի իր աշխատանքը և դուք պետք է դիտեք նրա տեսանյութը, եթե ցանկանում եք ավելին իմանալ մանրամասների աշխատանքի մասին: Այս ծրագրաշարի համար օգտագործվել և փոփոխվել է նաև Arduino IDE- ի քնի օրինակը:

Ֆրիտզինգի դիագրամը ուշադիր ցույց է տալիս էլեկտրագծերի բոլոր միացումները: Բաղադրիչները հավաքվում էին պերֆ տախտակներ, այնուհետև միանում էին իրար: Lipo մարտկոցը ձեր ստանդարտ էժան 18650- ն է `իր սահնակով: Լիցքավորման տախտակը TP4056 է, որը Անդրեասն ասում է, որ շատ արդյունավետ է արևային լիցքավորման այս դերում: Ներկառուցված LED- ով միացման/անջատման կոճակը էներգիա է ուղարկում ամբողջ համակարգին, ինչպես նաև պոմպը սնուցող ընդհանուր ռելեային միացում: Ռելեային խորհուրդը Adafruit- ի կողպեքի ռելեի փետուրի տախտակ է, որն աշխատում է 3 Վ -ով: HX711 ուժեղացուցիչը սնուցվում է Adafruit- ի միջոցով և միացված է դրա տախտակի մինչև երկու կապում:

Բոլոր բաղադրամասերը դրված են պլաստիկ բացօթյա էլեկտրական տուփի մեջ, որը բացված է ստորին հատվածում `օդի հոսքը թույլ տալու համար, սակայն արգելափակում է անձրևը: Տեղադրեք ESP32- ը վերևում `թույլ տալով ծրագրավորումն ու սերիական մոնիտորինգը` կափարիչն անջատված:

Քայլ 5: Softwareրագրակազմ

"բեռնում =" ծույլ"

Սարքը պարզ է օգտագործման համար: Էլեկտրաէներգիայի անջատիչի LED- ն միացնելուց հետո թարթում է, մինչև որ հարթակում տեղադրվի այն կաթսան, որը ջրվել է այն մակարդակին, որը ցանկանում եք պահպանել: Քաշի կայունացումից հետո համակարգիչը հիշում է այս սկզբնական քաշը և ամեն ժամ կամ սահմանված ընդմիջում համեմատում է բույսերի նոր քաշը, կամ այն շտկում է լրացուցիչ պոմպացված ջրով, կամ նոր քաշի և մնացած բոլոր տեղեկությունների մասին հայտնում Thingspeak- ին, այնուհետև քնում: Վերոնշյալ գծապատկերներն արտացոլում են լոլիկի բույսի եռամսյա արդյունքը, որը մոտ 2 ոտնաչափ բարձրությամբ աճում է լիարժեք արևի տակ: Plantամանակի ընթացքում բույսի աճը ակնհայտորեն կազդի կաթսայի քաշի վրա և պետք է փոխհատուցվի ՝ գործարանի աճի զանգվածայնությամբ որոշված ժամանակից հետո սկզբնականացումը նորից կատարելով: Softwareրագրային ապահովման լրացուցիչ հարմարեցումները թույլ կտան բույսերի ջրի առավելագույն և նվազագույն հանդուրժողականության և պահանջների ավտոմատ վերլուծություն `լցնելով կաթսան, մինչև քաշն այլևս չփոխվի, այնուհետև չափելով ջրի քաշի կորստի թեքությունը ժամանակի ընթացքում: Դա կախված կլինի հողի տեսակից, եղանակից և բույսերի ու արմատների կառուցվածքից: Thingspeak տվյալների գնահատումների վրա հիմնված լրացուցիչ ջրելու ալգորիթմները կարող են հարմարվել: Հաղորդիչ սենսորային գործարանի պահպանման փոխարեն քաշի թերությունները սահմանափակ ջրածածկ տարածքի կշռման անհրաժեշտությունն է, սակայն այսպիսի խելացի տնկարկները էժան են, հեշտությամբ ցանցավորված և վերահսկվող, և ինտերնետում տարօրինակ OCD ձևով զվարճալի:

Քայլ 7: Կրկնել

Այո, ինչպես նաև նախագծված, մեքենան լավ էր աշխատում մոտ մեկ շաբաթ, այնուհետև ESP32- ը մի տարօրինակ հանգույցի մեջ մտնելու և միանգամից ճիշտ չբեռնվելու և մարտկոցի լիցքաթափման միտում կունենա: Softwareրագրակազմի ոչ մի փոփոխություն չի կարող ազդել դրա վրա, ուստի ես հրաժարվեցի և ավելացրեցի Adafruit TPL5111 ՝ ESP- ի էներգետիկ ցիկլը վերահսկելու համար, բայց քանի որ ես այլևս չէի կարող օգտագործել հիշողությունը, ինչպես գրել էի EEPROM- ի օգտագործման համար և Thingspeak- ից փոխվեցի Blynk, որը ես գտնել ավելի զվարճալի ձեր հեռախոսում և իսկապես լավ համակարգ: Սարքավորման փոփոխությունը պարզապես TPL 5111- ը հոսանքին և գետնին միացնելու խնդիր է, ավարտված քորոցը ESP- ին և Enable out- ը EN պինին: Համոզվեք, որ տախտակի վրա տեղադրել եք անջատիչի անջատիչ ՝ EN-out- ի և EN- ի միջև, որպեսզի կարողանաք ծրագրեր փոխել և վերբեռնել: Ես սահմանում եմ քնի ցիկլը յուրաքանչյուր երկու ժամվա ընթացքում: EEPROM- ը մաքրելու և միավորը նոր կայանի կամ լրացուցիչ քաշի համար վերականգնելու համար ես Blynk- ում տեղադրեցի անջատիչ `հիշողությունը մաքրելու և քաշի գործընթացը վերսկսելու համար: Նոր ծրագրակազմի ծրագիրը ներառված է վերևում և ակնհայտ է, որ այն ստեղծվում է Բլինկի վրա: Այս մեքենան իսկապես հիանալի է աշխատում և արտադրում է ինչ -որ համեղ արտադրանք: Ես իրականում տպավորված եմ, թե որքան զվարճալի է ստացվել-արեւային բջիջները հեշտությամբ են աշխատում և այն երբեք չի սպառվում: