DIY - Ավտոմատ այգիների ոռոգում - (Arduino / IOT). 9 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:50

Այս նախագիծը ցույց կտա, թե ինչպես կարելի է տնային այգու համար ոռոգման վերահսկիչ կառուցել: Կարող է չափել հողի խոնավության ցուցանիշները և ակտիվացնել ոռոգումը պարտեզի ծորակից, եթե հողը չափազանց չորանա: Կարգավորիչը ներառում է նաև ջերմաստիճանի և խոնավության ցուցիչ: Հսկիչը չի ակտիվացնի պարտեզի ծորակը, եթե ջերմաստիճանը չափազանց ցածր է: Usageրի օգտագործման / գործարկման ժամանակների մասին տվիչների ընթերցումները և վիճակագրությունը գրանցվում են ThingsBoard IOT- ում `վիզուալիզացիայի և վերլուծության համար: Ահազանգերն ու նամակները գործարկվում են, եթե ոռոգման վերահսկիչը դադարում է տվյալների փոխանցումը, հողը դառնում է չափազանց չոր կամ չափազանց հագեցած:

Նախադրյալներ

• Arduino- ի իմացություն, ներառյալ Arduino- ի առնվազն հիմնական կոդավորումը և զոդումը:
• 1x ճնշման տակ գտնվող պարտեզի ծորակ

Ապրանքների հաշիվը

• Այգու ոռոգման պոլի խողովակ, շիթեր, կաթիլներ և այլն:
• Երկու հավաքեք էլեկտրոնային ժամաչափի ժամաչափը (այսինքն ՝ Aqua Systems Electronic Digital Tap Timer)
• Հպեք ճնշման նվազեցնող 300kpa- ին
• Արդուինո Ունո
• Լորա Արդուինո վահան
• Lora Gateway (Անհրաժեշտ չէ, եթե տիրույթում ունեք տեղական Things Network դարպաս)
• DHT11 Temերմաստիճանի խոնավության ցուցիչ
• 5 վ ռելե
• Հեռախոսային մալուխ
• Մալուխային կապեր
• Ավտոմոբիլային պառակտված ծալքավոր խողովակ
• Ավտոմոբիլային տերմինալի միակցիչ շերտեր
• 2x ցինկապատ եղունգներ
• 1x դիմադրություն
• Սիլիցիում / կեռ
• PVC ցեմենտ
• PVC այբբենարան
• PVC խողովակ 32 մմ լայնություն x 60 մմ երկարություն
• PVC խողովակ 90 մմ լայնություն x 30 սմ երկարություն
• 3x PVC մղիչ ծայրեր 90 մմ
• 1x PVC պտուտակավոր գլխարկ 90 մմ
• 1x PVC թելերով ներդիրի կցամաս 90 մմ
• 1x PVC մղիչ ծայրեր 32 մմ
• 1x 3.2V էներգիայի աղբյուր (հպման ժմչփ) [մարտկոցներ, AC բազմավոլտ ադապտեր]
• 1x 6-12V էներգիայի աղբյուր (arduino) [մարտկոցներ, USB, USB դեպի AC ադապտեր]
• թելի կնքման ժապավեն
• էլեկտրական ժապավեն

Քայլ 1: Տեղադրեք այգիների ոռոգումը

Պոլի խողովակի դասավորություն, տեղավորվող ինքնաթիռներ, կաթիլային գծեր և կաթիլներ: Ոռոգման վերահսկիչը կաշխատի ոռոգման ցանկացած պիտանի դեպքում: Իր հիմքում այն չափում է հողի խոնավության ցուցանիշները և ակտիվացնում է թակաչափը, եթե և երբ հողը չափազանց չոր է: Հսկիչը կարող է չափագրվել `հագեցման ցածր կետը սահմանելու համար, թե որքան ժամանակ պետք է թակել ժմչփը միացված լինի և որքան հաճախ վերահսկիչը պետք է ստուգի հագեցվածությունը:

Այս պարամետրերը կարող են փոխվել arduino- ում և պահվել EPROM հիշողության մեջ: Կարգավորումները կարող են նաև թարմացվել IOT ինտեգրման միջոցով: Այս նախագիծը չորս ժամը մեկ գործարկելու է վերահսկիչը և 3 րոպե բացելու է ծորակը, եթե հողը չափազանց չոր է: Այն կարող է մի քանի անգամ անընդմեջ աշխատել, եթե չոր/տաք կամ հակառակ դեպքում օրական մեկ կամ երկու անգամ:

Քայլ 2: Տեղադրեք հպման ժմչփ

Տեղադրեք թակել ժմչփը և փորձարկեք կարգավորելի հավաքիչներով `կոպիտ հաճախականություն մշակելու և աշխատելու ժամանակը, որն ավելի լավ է աշխատում ձեզ համար ոռոգման տեղադրման համար: Մենք կհեռացնենք ժամաչափը և կփոխենք այն Arduino- ի հետ աշխատելու համար:

Քայլ 3. Arduino Build

Օգտագործեք էլեկտրագծերի դիագրամը, որպես ուղեցույց շինարարության համար: Լուսանկարներում օգտագործվել է հեռախոսի մալուխի լարերի միացում և միացման կետերի պտուտակավոր տերմինալային շերտեր: Պահանջվում է որոշակի զոդում:

Հպեք ժմչփի փոփոխությանը

Careգուշորեն հեռացրեք ծորակի ժամաչափը: Մենք դժվարությամբ կանցկացնենք երկու կարգավորելի հավաքիչներ, որպեսզի դրանք կառավարվեն arduino- ով ՝ ձեռքի հավաքիչների փոխարեն: Հաճախակի ձախ հավաքիչը կոշտ կերպով կհամապատասխանի վերակայման դիրքին, այնպես որ աջ հավաքիչը կարող է փոխարկվել միացման/անջատման դիրքի միջև: Աջ հավաքիչի վրա կլինի մեկ մետաղալար, որը գալիս է կենտրոնի աջ կոնտակտից և արտաքին աջ կոնտակտից, ինչպես ցույց է տրված: Լռելյայն ժամաչափը կլինի անջատված վիճակում: Եթե երկու լարերը շփվեն, ժամաչափը կմիանա: Երկու լարերը, որոնք միացված են 5 Վ ռելեին, arduino- ն կարող է փակել/բացել երկու լարերի միջև շփումը: Ընդհանուր ռելեային տերմինալում մի մետաղալարով, իսկ սովորական փակ տերմինալում `մեկ այլ մետաղալարով մենք կապահովենք, որ arduino- ն անջատելիս ժամանակաչափը անջատված լինի: Ռելեի քորոցը HIGH- ի վրա կարգավորելը կմիացնի ժմչփը; LOW- ի վրա դնելը կջնջի ժամաչափը:

Հողի զոնդ

Այս նախագծի համար երկու մեխերը կպցվում են պտուտակային տերմինալներին միացված մետաղալարերին: Մեկ մեխի տերմինալը ուղիղ գետնին է անցնում: Մյուսը միանում է arduino- ի անալոգային մուտքին և ռեզիստորին: Ռեզիստորը միանում է arduinos 5v ազդանշանին: Ownուցադրված է սեղմման դիագրամում:

Temերմաստիճանի/խոնավության ցուցիչ

DHT11 ջերմաստիճանի/խոնավության տվիչը միացված է arduino- ի 5V- ին, գետնին և arduino- ի թվային կապին:

Լորա վահան

Այս նախագիծը նաև օգտագործեց Dragino Lora Shield- ը (որը ցուցադրված չէ էլեկտրագծերի գծապատկերում):

PVC հիմք

Այս նախագծում օգտագործված arduino- ի համար նախատեսված PVC հիմքը նախագծված է այնպես, որ ջերմաստիճանի/խոնավության տվիչը կարող է ենթարկվել բացահայտման, մինչդեռ մյուս բոլոր բաղադրիչներն ապահովված են անջրանցիկ PVC պարիսպի ներսում: Սենսորի համար մի փոքր անցք է փորված/կտրված, իսկ սիլիցիումը օգտագործվում է այն տեղում պահելու համար, մինչդեռ խոնավությունը չի դադարում հասնել arduino- ին: Ownուցադրված է դիագրամում:

Քայլ 4: Arduino ծրագրավորում

Connectրագրավորման և փորձարկման համար բաղադրիչները միացրեք իրար հետ տախտակի կամ տերմինալային շերտերի միջոցով

EPROM կազմաձևում

Սկզբում մենք պետք է կազմաձևման փոփոխականներ գրենք EPROM հիշողության մեջ: Գործարկեք հետևյալ կոդը ձեր arduino- ում.

Կոդ հասանելի է Github- ում

Այստեղ DRY_VALUE- ը սահմանվել է 960: 1024 նշանակում է, որ հողը ամբողջովին չորացել է, 0 -ը նշանակում է ամբողջական հագեցվածություն, 960 -ը ռեզիստորի, մալուխի երկարության և օգտագործված եղունգների լավ հագեցվածության մակարդակ էր: Սա կարող է տարբեր լինել `կախված ձեր սեփական կազմաձևից:

VALVE_OPEN- ը սահմանվել է 180000 միլիոն վայրկյան (3 րոպե): Երբ/եթե թակաչափը միացված է, այն բաց կմնա 3 րոպե:

RUN_INTERVAL- ը սահմանվում է 14400000 միլիվայրկյան (4 ժամ): Սա նշանակում է, որ վերահսկիչը յուրաքանչյուր չորս ժամը մեկ ստուգելու է հողի խոնավությունը և 3 րոպեով միացնելու է ժամաչափի ժմչփը, եթե հագեցվածությունը ցածր է (ավելի քան 960):

Վերևի ծածկագիրը կարող է փոխվել և այդ արժեքները փոփոխվել ցանկացած ժամանակ:

Codeրագրի ծածկագիրը

Կոդ հասանելի է Github- ում

Կախվածություններ.

• TimedAction
• Ռադիոյի ղեկավար

Այս օրինակում օգտագործվել է Dragino Lora վահանը և, մասնավորապես, Lora- ի զուգահեռ օրինակը, որն ուղղակիորեն միանում է Dragino Lora Gateway- ին:

Սա կարող է հարմարեցվել Things Network- ին օգտագործելու համար ՝ հեռացնելով «BEGIN: lora vars» բաժնի ծածկագիրը և փոխելով ծրագիրը ՝ ներառելով Dragino- ի հետևյալ օրինակը, կամ հարմարեցված այլ ռադիոկայանների/wifi վահանների և այլնի հետ աշխատելու համար:

Ներկայացված ծածկագիրը ենթադրում է, որ DHT11_PIN- ը թվային 4 -րդ կապն է, RELAY_PIN- ը թվային կապիչ 3 -ն է, իսկ հողի խոնավության անալոգային քորոցը `անալոգային մուտքը 0:

Վրիպազերծման փոփոխականը կարող է սահմանվել true այնպես, որ Սերիայի վրիպազերծման հաղորդագրությունները մուտքագրվեն baudrate 9600:

Քայլ 5. Պարիսպի կառուցում

Կտրեք PVC խողովակը, որը կհամապատասխանի ծորակի ժամաչափին և Arduino հիմքին: Հորատեք ծորակի ժամաչափի ծորակի և գուլպաների ամրացման անցքեր: Խողովակի մեջ բավական լայն անցքեր պատրաստեք ավտոմոբիլային խողովակի համար, խողովակի 10 սմ երկարությամբ սահեցրեք անցքերի մեջ և լարերը հանեք արդուինոյից և թակաչափից: Սա պետք է ներառի.

Արդուինոյից

• Սնուցման լարերը և/կամ USB մալուխը arduino- ի USB պորտից:
• Հողի խոնավության մալուխներ (VCC, GND, A0)
• Երկու լար մետաղալարերի NC & Common պտուտակային տերմինալներից

Tapորակի ժմչփից

• Էներգամատակարարման մալուխներ
• Երկու լար `աջ հավաքման կոնտակտներից

Քայլ 6. Փորձարկեք վերահսկիչը սոսնձումից առաջ

Համոզվեք, որ ամեն ինչ դեռ աշխատում է, նախքան ամեն ինչ կնքելը:

Վերոնշյալ լուսանկարները ցույց են տալիս նմուշի տեղադրում էսքի մեջ, որտեղ հողի խոնավության զոնդը տեղադրված էր կաթսայի մեջ, իսկ ծորակի ժամաչափի վրա տեղադրված էր զովացուցիչ ըմպելիքի շշից եկող ջուր:

Driորակի ժմչփին ամրացված էր մեկ կաթոցիչ:

Սա լավ միջոց էր ՝ ստուգելու, որ կարգավորումը չի գերազանցում կամ ջրի տակ չի տալիս գործարանը:

Այս օրինակը կարող է գործարկվել այնքան ժամանակ, որքան անհրաժեշտ է վերահսկիչը չափագրելու համար:

Քայլ 7: Սոսինձ / Անջրանցիկ պատյաններ

Օգտագործեք PVC այբբենարան և PVC ցեմենտ `վերջնական կափարիչներն ու միացումը ամրացնելու համար:

Օգտագործեք կափարիչ/սիլիցիում `ավտոմատ խողովակի և ժմչփի ժամաչափի կցամասերի շուրջ առկա բացերը լրացնելու համար:

Այստեղ հասանելիության համար arduino- ի պարիսպի վրա օգտագործվում է պտուտակավոր կափարիչ:

Քայլ 8: Տեղադրեք

Տեղադրեք հստակ օր: Բաղադրիչներն ու լարերը պետք է չոր մնան, նախքան դրանք կնքված լինեն:

Տեղադրեք վերահսկիչը ինչ -որ տեղ կենտրոնացված, որտեղ գտնվում է այգու ծորակը և որտեղ տեղադրվելու է հողի զոնդը:

Տեղադրեք թակել ժմչփը և համոզվեք, որ այն սնուցված չէ մինչև տեղադրման ավարտը:

Տեղադրեք հողի զոնդը:

Յուրաքանչյուր բաղադրիչին ամրացրեք ժապավենի տերմինալներ, այնուհետև յուրաքանչյուր բաղադրիչի պտուտակային տերմինալներից հեռախոսի մալուխ դրեք ՝ համոզվելով, որ մալուխը ծածկված է ավտոմատ խողովակով: Ամեն ինչ իրար միացնելը

Կցեք բոլոր տերմինալները և ցանկացած այլ բացված մասեր թելերով, ապա էլեկտրական ժապավենով:

Theեղքված խողովակի ցանկացած չամրացված/բացված հատվածները կնքեք թելերով, ապա էլեկտրական ժապավենով:

Միացրեք ժմչփը 3.2 վ էներգիայի աղբյուրին: Կա՛մ մարտկոցի տուփ, կա՛մ 3.2V DC - AC ադապտեր, որն անցնում է ցանցի վարդակից:

Arduino- ն միացրեք 6-12 Վ DC հոսանքի աղբյուրին: Կամ մարտկոցի տուփ, կամ USB / DC-AC ադապտեր, որն աշխատում է ցանցի վարդակից:

Միացեք և փորձարկեք:

Քայլ 9. ThingsBoard ինտեգրում. Մոնիտորինգ և հաշվետվություն

Այս օրինակում օգտագործվել է A Dragino Lora Shield, որը միացված է Dragino Lora Gateway- ին: Անկախ նրանից, օգտագործելով այս կարգավորումը, մեկ այլ Lora- ի տեղադրում կամ որևէ այլ IOT միացում, ոռոգման վերահսկիչի հավաքած տվյալները կարող են փոխանցվել IOT պլատֆորմին, ինչպիսին է Thingsboard- ը: Լռելյայն ծրագիրը փոխանցում է տվյալների հետևյալ տողը, որտեղ յուրաքանչյուր նիշի բայթ վեցանկյուն կոդավորված է.

TXXXHXXXXXXXXXX

Որտեղ T- ին հաջորդում է ջերմաստիճանը, H- ին հաջորդում է խոնավությունը, S- ին հաջորդում է հագեցվածության մակարդակը, իսկ R- ին հաջորդում է մեկ նիշ `կապված վերջին գործողության միջակայքում կատարած գործողությունների հետ: Սա կարող է լինել 0-5, որտեղ յուրաքանչյուր նիշ նշանակում է.

0: initialրագիրը նախաստորագրվում է 1. Peratերմաստիճանի տվիչի անսարքություն 2. Peratերմաստիճանը չափազանց ցածր էր աշխատելու համար 3. Հողի խոնավությունը չափազանց չոր էր, այնպես որ ծորակի ժամաչափը միացված էր 4:

Thingsboard- ի պատճենը ձեր սեփական սարքավորումների վրա տեղադրելու մի քանի եղանակ կա, կամ կարող եք անվճար հաշիվ ստեղծել մեր ThingsBoard- ի տեղադրման համար այստեղ:

Կարգավորեք ձեր սարքը Thingsboard- ում

Հետևեք այս հրահանգներին ՝ Thingsboard- ում նոր սարք ավելացնելու համար, որը այն կոչում է «Ոռոգման վերահսկիչ»:

Հրել հեռաչափության տվյալները սարքից

Հետևեք այս հրահանգներին ՝ MQTT, HTTP կամ CoAp միջոցով հեռահաղորդակցության տվյալները սարքից Thingboard մղելու մեթոդ ստեղծելու համար:

Մեր սերվերի վրա մենք հրում ենք հետևյալ JSON- ը https://thingsboard.meansofproduction.tech/api/v1/… յուրաքանչյուր չորս ժամը մեկ, երբ սարքն աշխատում է (կենդանի տվյալներով).

{«ջերմաստիճան» ՝ 13, «խոնավություն» ՝ 78, «ակտիվ» ՝ ճշմարիտ, «հագեցվածություն» ՝ 941, «lastRunResult» ՝ «RUN_RESULT_NO_WATER»}

Նաև մենք պարբերաբար մղում ենք հետևյալ հատկանիշներին https://thingsboard.meansofproduction.tech/api/v1/… պարբերաբար ՝ տվյալ հանգույցի վերջին տեսանելիության տվյալների վերաբերյալ:

Սա օգտագործվում է ահազանգերի համար, որոնք գործարկվում են, եթե սարքը դադարում է տվյալների փոխանցումը:

Ստեղծեք վահանակ

Ստեղծեք վահանակ, ինչպես նկարագրված է այստեղ: Մեր վիջեթները ներառում են.

Պարզ քարտի վիդջեթ, որը ստեղծվել է lastRunResult հեռաչափության դաշտից: verticalերմաստիճանի հեռաչափության դաշտի ուղղահայաց թվային գրաֆիկ TimesResult աղյուսակը, որը ստեղծվել է lastRunResult հեռաչափության դաշտից, որը ցույց է տալիս վերջին օրերի տվյալները: Հորիզոնական սանդղակ, որը ցույց է տալիս հագեցվածության հեռաչափության դաշտը: Սա օգտագործում է տվյալների հետմշակման գործառույթ.

վերադարձ 1024-արժեք;

Եվ սահմանում է նվազագույն և առավելագույն արժեքը 0-100: Այս կերպ հագեցվածության մակարդակը կարող է արտահայտվել որպես տոկոս: Խոնավության արժեքը ցույց տալու ուղեցույց: timeամանակային շարքերի գծապատկեր, որը ներառում է ջերմաստիճանը, խոնավությունը և գործարկման արդյունքը, խմբավորված վերջին շաբաթվա 5 ժամվա ընթացքում, համախմբված `առավելագույն արժեքները ցույց տալու համար:. Սա մեզ տալիս է մեկ բար `չորս ժամ տևողությամբ միջոցառման համար: Տվյալների հետամշակման ֆունկցիան օգտագործվում է վազքի արդյունքը 0-ով կամ 120-ով արտահայտելու համար `կախված ջրի հոսքի կամ չլցման եղանակից: Դա հեշտ տեսողական արձագանք է տալիս ՝ տեսնելու, թե որքան հաճախ է ջուրը հոսում մեկ շաբաթվա ընթացքում: Ստատիկ HTML քարտ, որը ցույց է տալիս այգու պատկերը:

Էլեկտրոնային ծանուցումներ

Ոռոգման վերահսկիչի համար էլ. Փոստով ահազանգեր ստեղծելու համար մենք օգտագործում էինք կանոններ: Բոլորը օգտագործում են հաղորդագրության զտիչներ և Ուղարկել նամակ Գործողությունների հավելման գործողություն:

Էլեկտրոնային փոստով ահազանգ ուղարկելու համար, եթե ոռոգման վերահսկիչը չի կարող տվյալներ ուղարկել, մենք օգտագործել ենք «Սարքի հատկանիշների զտիչ» հետևյալ զտիչով.

typeof cs.secondsSinceLastSeen! == 'undefined' && cs.secondsSinceLastSeen> 21600

Եթե հողը չափազանց չորանա, էլ. Նամակ ուղարկելու համար օգտագործեք հետևյալ հեռաչափության զտիչը

typeof saturation! = "undefined" && saturation> 1010

Եթե հողը չափազանց խոնավանում է, էլ. Նամակ ուղարկելու համար օգտագործեք հետևյալ Հեռաչափության զտիչը

typeof saturation! = "undefined" && saturation