РАСШИРЕННАЯ СИСТЕМА ОРОШЕНИЯ IoT: 17 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

- Авторы: Maninder Bir Singh Gulshan, Bhawna Singh, Prerna Gupta

Шаг 1:

В повседневной работе полив растений является наиболее важной культурной практикой и наиболее трудоемкой задачей. Независимо от того, какая погода сейчас, будь то слишком жаркая и холодная или слишком сухая и влажная, очень важно контролировать количество воды, поступающей к растениям. Так что будет эффективно использовать идею автоматической системы полива растений, которая поливает растения, когда они в этом нуждаются. Важный аспект этого проекта: «когда и сколько воды». Этот метод используется для непрерывного мониторинга уровня влажности почвы и принятия решения о том, нужен ли полив и сколько воды необходимо в почве растений. В своей основной форме система запрограммирована таким образом, что датчик влажности почвы, который определяет уровень влажности от растения в конкретный момент времени, если уровень влажности датчика меньше указанного порогового значения, которое предварительно определено в соответствии с конкретное растение, чем желаемое количество воды подается на растение до тех пор, пока его уровень влажности не достигнет предварительно определенного порогового значения. Система включает датчик влажности и температуры, который отслеживает текущую атмосферу в системе и влияет на время полива. Электромагнитный клапан будет контролировать поток воды в системе, когда Arduino считывает значение с датчика влажности, он запускает соленоидный клапан в соответствии с желаемым состоянием.. Кроме того, система сообщает о своем текущем состоянии и отправляет сообщение с напоминанием о поливе растений и получает SMS от получателя. Все это уведомление можно сделать с помощью SIM 800L.

Шаг 2: Рамочная диаграмма

Эта система требует Arduino UNO, который действует как контроллер и сервер всей системы. В этой системе орошения растений датчик влажности почвы проверяет уровень влажности в почве, и если уровень влажности низкий, то Arduino включает водяной насос, чтобы обеспечить растение водой. Водяной насос автоматически отключается, когда система обнаруживает достаточно влаги в почве. Каждый раз, когда система включает или выключает насос, через модуль GSM пользователю отправляется сообщение, обновляющее состояние водяного насоса и влажности почвы. Эта система очень полезна на фермах, в садах, дома и т. Д. Эта система полностью автоматизирована и не требует вмешательства человека.

Шаг 3: Используемое оборудование: Arduino UNO

Arduino UNO - это плата микроконтроллера с открытым исходным кодом, основанная на микроконтроллере Microchip ATmega328P и разработанная Arduino.cc. Плата оснащена наборами цифровых и аналоговых контактов ввода / вывода (I / O), которые могут быть подключены к различным платам расширения (экранам) и другим схемам. Плата имеет 14 цифровых контактов, 6 аналоговых контактов и программируется с помощью Arduino IDE (интегрированная среда разработки) через USB-кабель типа B. Он может питаться от USB-кабеля или от внешней 9-вольтовой батареи, но принимает напряжение от 7 до 20 вольт.

Шаг 4: SIM 800L

SIM800L - это миниатюрный сотовый модуль, который позволяет передавать GPRS, отправлять и получать SMS, а также совершать и принимать голосовые вызовы. Низкая стоимость и компактность, а также поддержка четырех диапазонов частот делают этот модуль идеальным решением для любого проекта, требующего подключения на большие расстояния.

Шаг 5: Датчик влажности почвы

Датчики влажности почвы измеряют объемное содержание воды в почве. Поскольку прямое гравиметрическое измерение свободной влажности почвы требует удаления, сушки и взвешивания образца, датчики влажности почвы измеряют объемное содержание воды косвенно, используя некоторые другие свойства почвы, такие как электрическое сопротивление, диэлектрическая проницаемость или взаимодействие с нейтронами., как показатель влажности.

Шаг 6: Датчик температуры и влажности

DHT11 - это базовый сверхдешевый цифровой датчик температуры и влажности. Он использует емкостной датчик влажности и термистор для измерения окружающего воздуха и выдает цифровой сигнал на вывод данных (выводы аналогового ввода не требуются). Он довольно прост в использовании, но требует аккуратного выбора времени для сбора данных.

Шаг 7: Датчик расхода воды

Датчик расхода воды состоит из пластикового корпуса клапана, водяного ротора и датчика Холла. Когда вода протекает через ротор, ротор катится. Его скорость меняется с разной скоростью потока. Датчик Холла выдает соответствующий импульсный сигнал. Он подходит для обнаружения потока в диспенсере для воды.

Шаг 8: реле

Реле - это переключатель с электрическим приводом. Многие реле используют электромагнит для механического управления переключателем, но также используются другие принципы работы, такие как твердотельные реле. Реле используются там, где необходимо управлять цепью отдельным сигналом малой мощности или когда несколько цепей должны управляться одним сигналом.

Шаг 9: ЖК-дисплей (жидкокристаллический дисплей)

ЖК-дисплей означает «жидкокристаллический дисплей» и позволяет управлять ЖК-дисплеями, совместимыми с драйвером Hitachi HD44780. Их много, и обычно вы можете определить их по 16-контактному интерфейсу.

Шаг 10: водяной насос

Насос - это устройство, которое перемещает текучие среды (жидкости или газы) или иногда суспензии за счет механического воздействия. Насосы можно разделить на три основные группы в зависимости от метода, который они используют для перемещения жидкости: насосы прямого подъема, поршневые и гравитационные.

Насосы работают с помощью некоторого механизма (обычно возвратно-поступательного или вращательного) и потребляют энергию для выполнения механической работы по перемещению жидкости. Насосы работают от многих источников энергии, включая ручное управление, электричество, двигатели или энергию ветра, бывают разных размеров, от микроскопических для использования в медицине до крупных промышленных насосов.

Шаг 11: преимущества

1. Возможность экономии воды и эффективность подачи воды.

2. Планирование и подключение.

(Их расписание может обновляться из любого места, где есть подключение к Интернету.)

3. Экономия электроэнергии.

(Солнечные панели также используются для выработки электроэнергии на сельскохозяйственных фермах.)

4. Фермер может знать о природе поля в любое время и в любом месте.

Шаг 12: приложения

1. Может использоваться на сельскохозяйственных полях, лужайках и в качестве системы капельного орошения.

2. Может использоваться в процессе выращивания.

3. Его можно использовать для обеспечения поливом питомников.

4. Его можно использовать для широкого спектра культур, так как можно настроить справочник, необходимый для различных культур.

5. Его можно использовать для управления водными ресурсами пруда и перекачки воды.

Мы использовали устройство IoT, то есть NodeMCU на принципиальной схеме, а также показали печатную плату (PCB) для того же самого, вы также можете использовать Arduino UNO.

Шаг 13: Принципиальная схема

Шаг 14: Проектирование печатной платы для УЛУЧШЕННОЙ СИСТЕМЫ ОРОШЕНИЯ IoT

Шаг 15: заказ печатных плат

Теперь у нас есть дизайн печатной платы и пора заказывать печатную плату. Для этого вам просто нужно перейти на JLCPCB.com и нажать кнопку «ЦИТАТИ СЕЙЧАС».

JLCPCB также спонсирует этот проект. JLCPCB (ShenzhenJLC Electronics Co., Ltd.) - крупнейшее предприятие по производству прототипов печатных плат в Китае и высокотехнологичный производитель, специализирующийся на быстром производстве прототипов печатных плат и мелкосерийном производстве печатных плат. Вы можете заказать минимум 5 печатных плат всего за 2 доллара.

Шаг 16:

Чтобы получить печатную плату, загрузите файл gerber, который вы скачали на последнем шаге. Загрузите файл.zip или перетащите файлы gerber.

После загрузки zip-файла вы увидите сообщение об успешной загрузке внизу, если файл успешно загружен.

Шаг 17:

Вы можете просмотреть печатную плату в программе просмотра Gerber Viewer, чтобы убедиться, что все в порядке. Вы можете просматривать как верхнюю, так и нижнюю часть печатной платы.

Убедившись, что наша печатная плата хорошо выглядит, мы можем разместить заказ по разумной цене. Вы можете заказать 5 печатных плат всего за 2 доллара, но если это ваш первый заказ, вы можете получить 10 печатных плат за 2 доллара. Чтобы разместить заказ, нажмите кнопку «СОХРАНИТЬ В КОРЗИНУ».

На изготовление моих печатных плат ушло 2 дня, и они были доставлены в течение недели с использованием услуги доставки DHL. Печатные платы были хорошо упакованы, и качество было действительно хорошим.