Умный сад - щелкни и расти: 9 шагов

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

Что, если бы вы могли выращивать свои собственные растения, цветы, фрукты или овощи с помощью приложения для смартфона, которое гарантирует, что ваши растения получают оптимальную конфигурацию воды, влажности, света и температуры, и позволяет вам отслеживать, как выращивать ваши растения ВСЕГДА ВЕЗДЕ.

Smart Garden - Click and Grow позаботится о ваших растениях, даже когда вы в отпуске, за много миль от дома, следя за тем, чтобы в них всегда было достаточно воды, света и нужной температуры.

Благодаря использованию передовых датчиков, отслеживающих влажность, свет и температуру, наше интеллектуальное приложение точно знает, когда поливать ваш сад и какое количество воды необходимо оптимально. Вся актуальная информация о вашем саду постоянно отслеживается и постоянно отображается на экране вашего смартфона.

Вы сможете разрешить интеллектуальному приложению автоматически поливать сад в зависимости от условий, которые преобладают в саду, или, в качестве альтернативы, вы можете выбрать ручной полив сада, когда вы решите, и в количестве воды по вашему выбору, нажав кнопку на вашем смартфоне.

Наш умный сад соответствует вашим местным условиям и сокращает потребление воды и счета за воду до 60% за счет полива ваших растений в идеальное время и в идеальных условиях.

Двигайтесь в будущее с нашим умным садом и начните возделывать свой сад легко, быстро и не менее важно, не тратя целое состояние.

Шаг 1: Детали

Для этого проекта вам понадобятся:

Электронные устройства и платы:

1) NodeMCU;

2) 2 (или более) канальный аналоговый мультиплексор;

3) Транзистор;

4) Водяной насос (мы использовали 12V Blige Pump 350GPH);

5) Источник питания

Датчики:

6) Датчик освещенности (светозависимый резистор);

7) датчик MPU-6050 (или любой датчик температуры);

8) емкостный датчик влажности почвы;

Физический

9) водопровод 3/4 ;

10) резисторы;

11) Провода и удлинители;

12) Смартфон

13) Приложение Blynk

Шаг 2: Электромонтаж - плата и датчики

См. Ниже подробные инструкции по подключению различных компонентов и ознакомьтесь со схемой подключения, размещенной выше.

Плата и мультиплексор

Поместите NodeMCU и мультиплексор на макетную плату, как показано на схеме.

Используйте две перемычки, чтобы подключить 5V и GND NodeMCU к столбцам «+» и «-» на хлебной доске соответственно, и подключите мультиплексор к NodeMCU, как показано выше.

Подключение датчиков

1) Датчик освещенности (светозависимый резистор) - вам понадобятся три перемычки и резистор 100 кОм.

Используйте 3 перемычки для подключения датчика к 5V, GND и Y2 мультиплексора, как показано выше.

2) Датчик MPU-6050 - вам понадобятся четыре перемычки для подключения датчика к 5V, GND и D3, D4 узла NodeMCU, как показано выше.

3) Емкостной датчик влажности почвы (CSMS) - Подключите CSMS с 3 перемычками к 5V, GND и Y0 мультиплексора, как показано выше.

Теперь подключите USB-кабель к NodeMCU и перейдите к следующему шагу.

Шаг 3: Электромонтаж - транзистор и помпа

См. Ниже подробные инструкции о том, как подключить Rely и водяной насос, а также ознакомьтесь с фотографиями проводки, размещенными выше.

Транзистор

Используйте 3 перемычки для подключения транзистора следующим образом:

1. Средняя ножка к «-» водяного насоса;

2. Левая нога к «-» блока питания 12В;

3. Правая нога к D0 MCU;

Помпа

Подключите «+» источника питания 12 В к «+» водяного насоса.

Шаг 4: Подключение системы

Мы рекомендуем положить хлебную доску вместе со всеми остальными компонентами, кроме насоса, в красивую коробку.

Должен быть внутри ведра с водой.

Возьмите длинную трубу 3/4 дюйма; Заблокируйте один конец трубы, а другой конец прикрепите к водяному насосу; проделывает дырочки вдоль трубы и разворачивает ее возле растений;

поместите датчик почвы в почву. Обратите внимание, что предупреждающая линия датчика должна находиться за пределами почвы.

Вы можете взглянуть на картинку выше, чтобы увидеть, как мы разместили систему.

Шаг 5: Код

Откройте прикрепленный файл.ino с помощью редактора arduino.

Прежде чем загружать его в NodeMCU, обратите внимание на следующие параметры, которые вы, возможно, захотите изменить:

1) const int AirValue = 900; Вам необходимо проверить это значение с помощью датчика влажности почвы.

Выньте датчик из почвы и проверьте полученное значение. Вы можете изменить значение в коде соответственно.

2) const int WaterValue = 380; Вам необходимо проверить это значение с помощью вашего датчика.

Выньте датчик из почвы и опустите его в стакан с водой. Проверьте полученное значение - вы можете изменить значение в коде в соответствии с этим.

После выполнения вышеуказанного просто загрузите код в файл NodeMCU.

Шаг 6: апплеты IFTTT

Если система решит автоматически поливать сад, она отправит вам электронное письмо, чтобы вы знали, что ваш сад орошался, так как почва была очень сухой.

Мы рекомендуем вам настроить систему таким образом, чтобы полив осуществлялся только ночью или при низком уровне солнца.

таким образом вы сэкономите значительное количество воды каждый месяц !!

В приложении Blynk мы использовали один виджет веб-перехватчика. Виджет webhook использовался для запуска события в апплетах IFTTT. IFTTT Date / Time -> webhooks, виртуальный пин на Blynk меняет свое значение. Это запускает функцию, которая отправляет вам письмо, когда почва очень сухая и включен автоматический полив.

Шаг 7: Умный сад - приложение BLYNK

Наше приложение BLYNK содержит следующие функции:

1) ЖК-дисплей - на ЖК-дисплее отображается соответствующая информация о системе. Он сообщит вам, когда система задействует водяной насос и орошает растения.

2) Шкала влажности почвы - предоставляет информацию о влажности почвы.

Шкала показывает влажность в процентах, при этом ноль процентов представляет средний уровень влажности воздуха, а 100 процентов представляет влажность воды.

Мы также добавили словесное описание уровня влажности, представленного пятью вариантами:

A. Очень влажный - когда почва плавает водой.

Б. Мокрый - между нормальным и затопленным. Ожидается, что такая ситуация возникнет в течение некоторого времени после того, как мы орошаем землю.

C. Идеально - когда в почве содержится идеальное количество воды для растений.

D. Сухой - Когда почва начинает сохнуть. Однако для большинства растений поливать пока нет необходимости.

E. Очень сухая - в этой ситуации поливайте почву как можно скорее (обратите внимание, что если режим автоматического полива включен, система автоматически поливает сад, когда почва очень сухая).

* Конечно, идеальный уровень влажности почвы зависит от того, какие растения у вас в саду.

* Вы можете изменить уровень влажности воды и воздуха в соответствии с описанием выше.

3) Солнечная шкала - предоставляет информацию об уровне освещенности, которому подвергаются растения. Необходимый идеальный уровень освещенности зависит от того, какие растения у вас в саду.

4) Temp - показывает температуру в зоне, окружающей ваши растения.

5) Автоматический полив - когда эта кнопка включена, система автоматически поливает растения, когда влажность почвы достигает «очень сухой».

6) Количество - нажимая «+» или «-», вы можете выбрать количество воды (в литрах) для полива растений.

Шаг 8: Моделирование системы в действии

Посмотрите, как работает система, в прикрепленном видео !!:)

Обратите внимание, что если вы включите автоматический полив, система будет автоматически поливать ваш сад, как только почва станет «очень сухой». Систему можно настроить на полив только тогда, когда солнце не слишком сильное (например только поздно ночью), поэтому вода не будет потрачена зря !!!

Если система решит автоматически поливать сад, она сообщит вам об этом на ЖК-дисплее приложения (если оно открыто на вашем смартфоне), а также отправит вам электронное письмо!

Шаг 9: Улучшения и планы на будущее

Главный вызов

Наша главная задача заключалась в том, чтобы выяснить, какие датчики мы должны использовать, где их размещать и какие значения конечных точек мы должны использовать, чтобы получить наилучшие результаты.

Поскольку у нас было много информации для отображения (влажность почвы, температура, уровень освещенности, состояние почвы и т. Д.), Мы потратили много времени, чтобы сделать наше приложение максимально понятным и удобным.

Вначале мы работали с Rely, который очень усложнял нам жизнь, мы попробовали несколько зависимостей и выяснили, что NodeMCU и rely иногда не очень стабильны, так как HIGH значение цифровых выводов NodeMCU выводит только 3 вольт, когда реле работает с 5 В, поэтому, когда мы хотели включить насос и установить выход D1 на ВЫСОКИЙ, переключатель не работал, поскольку ожидалось, что 5 В изменит его состояние.

Как только мы заменили реле на транзистор, мы смогли легко управлять насосом.

Ограничения системы

Наш сад небольшой, не было возможности содержать большое количество датчиков, чтобы получать информацию с нескольких разных участков в нашем саду. Благодаря большему количеству датчиков и большему саду мы могли бы узнать больше об условиях, преобладающих в каждой области сада, и использовать определенные свойства для каждой области сада, чтобы обеспечить наилучшие условия и обработку для своих конкретных потребностей, а также отрегулировать их. для автоматического полива.

Будущее видение

Наши мысли о будущем возникают в основном из-за ограничений системы. Цель состоит в том, чтобы внедрить такую же умную садовую систему - только большую в больших масштабах.

Мы считаем, что такую систему можно адаптировать к любому типу платформы, начиная от частных садов, общественных садов и заканчивая сельскохозяйственной промышленностью, например, большие теплицы и сельскохозяйственные поля.

Для каждой системы (в зависимости от ее размера) мы будем использовать больше датчиков. Например:

1. Большое количество датчиков влажности почвы: с помощью большого количества датчиков мы можем узнать уровень влажности в любой конкретной части земли / почвы.

2. Большое количество световых датчиков: по той же причине, что и выше, даже здесь мы можем получить более чем конкретное на разных участках сада.

Добавляя эти датчики, мы можем разработать специальное средство для ухода за любым типом растений в нашем саду.

Поскольку разные виды растений требуют разного обращения, мы можем адаптировать каждую область нашего сада к другому типу растений, а с помощью большого количества датчиков мы подбираем конкретное растение в точном соответствии с его состоянием. Таким образом мы можем выращивать различные растения на небольшой территории.

Еще одним значительным преимуществом большого количества датчиков является способность определять уровень влажности в почве и температуру, блокируя, чтобы знать, когда необходимо поливать любую часть Земли, и мы можем контролировать полив, чтобы в результате максимальная экономия воды. Мы должны поливать весь сад только в том случае, если небольшая его часть высохла, мы можем только изменить этот участок.

3. Подключение системы к основному водопроводному крану - так нам не нужно заливать воду в емкость. Большим преимуществом такого подключения является максимальный контроль над поливом и количеством воды, получаемой каждым участком почвы, без беспокойства о том, что вода в резервуаре закончится.

4. Специальное приложение для системы - Написание нового приложения, совместимого с системой. При всей нашей любви אם Приложение Blynk, мы не можем использовать его в качестве основного системного приложения. Мы хотели бы написать уникальное приложение для системы, которое соответствовало бы контроллеру и датчикам, с которыми мы хотим работать, чтобы обеспечить идеальный опыт для пользователя.

Написание такого приложения даст нам возможность добавить больше функций, чем те, которые мы можем найти в Blynk. Например, создание профиля пользователя для клиента, сбор информации о каждом клиенте и предоставление ему рекомендаций о лучших и наиболее эффективных свойствах, соответствующих его потребностям.

Мы хотели бы создать алгоритм, который будет изучать всю информацию, которую мы получаем от различных датчиков, и использовать ее для создания наилучших условий для растений.

Кроме того, мы можем создать онлайн-круг клиентов, который обновляется рекомендациями и получает онлайн-помощь в случае возникновения проблем в системе.

Мы искренне думаем, что подобный проект имеет большой потенциал для обслуживания широкого круга клиентов: от частных лиц, у которых есть небольшие сады, до декоративных садов на предприятиях, которые хотели бы легко возделывать свои сады, экономя воду и ресурсы, и до фермеры и крупные компании, владеющие большими полями и теплицами и ищущие эффективное и относительно недорогое решение, которое предоставит им наиболее актуальную информацию об их продукции, что даст им преимущества перед их конкурентами с точки зрения качества их продукции, а также экономия затрат как на воду, так и на дефектные товары, которые не обрабатывались должным образом (например, слишком много воды).