Мониторинг зеленого дома с помощью IOT: 5 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:49

Когда дело доходит до сельского хозяйства, мониторинг температуры и влажности растений является важным фактором их выживания. В настоящее время люди используют термометры, прикрепленные к теплице, чтобы фермеры могли измерять температуру. Однако этот ручной подход требует, чтобы фермер физически присутствовал в этом месте, что не всегда возможно. Поэтому я разработал это компактное устройство в VeggiTech, чтобы решить эту проблему.

Это система мониторинга теплицы, которая может определять температуру, влажность, индекс тепла и отправлять их на онлайн-панель через Wi-Fi. Это самозарядное устройство, работающее от солнечных батарей и включающее зуммер, когда окружающая среда выходит за порог.

Запасы

Общая стоимость этого проекта составляет 270 дирхамов ОАЭ (73 $).

Необходимые материалы: -

1. Нодемку
2. Ардуино Уно
3. Панели солнечных батарей 10Вт
4. Контроллер заряда от солнечной батареи 12 В
5. Свинцово-кислотный аккумулятор 12 В
6. Датчик DHT22
7. ЖК-дисплей 16x2 i2c
8. Деревянный ящик
9. Реле 5В

Шаг 1: Принципиальная схема

Устройство имеет указанное выше подключение для работы полной программы. Ниже приведена подробная информация о подключении: -

• Терминалы солнечных панелей к контроллеру заряда
• Клеммы аккумулятора к контроллеру заряда
• Выход контроллера заряда на понижающий преобразователь и зуммер
• Понижающий преобразователь (выход 5 В) в Arduino, реле, жк-дисплей, dht22 и nodemcu
• ЖК-дисплей SDA, от SCL до A4 и A5
• Arduino Rx, Tx для nodemcu Tx, Rx
• Реле между выходом контроллера заряда и зуммером

Шаг 2. Создайте учетную запись на Pubnub с помощью ключа приложения

Создайте свою учетную запись на Pubnub, чтобы данные передавались успешно. Создайте новое приложение в правом верхнем углу и скопируйте информацию о пабе / подразделе. Этот ключ будет передан в код Arduino, который вы загрузите на nodemcu.

Шаг 3. Загрузите код на Nodemcu и Arduino

Загрузите приведенный ниже код. Поместите pub / subkey из своей учетной записи PubNub в код greenhouse_iot прямо над функцией настройки. Код 'greenhouse_iot' будет загружен на nodemcu, а код 'arduino_slave' будет загружен на arduino.

Шаг 4. Создание панели мониторинга надводного борта

Создайте свой freeboard.io, и именно здесь ваши данные будут отображаться в привлекательной визуальной форме. Во-первых, данные будут загружены с nodemcu на сервер pubnub, pubnub может быть легко интегрирован в freeboard, поэтому мы используем обе эти службы вместе. Выполните следующие действия, чтобы настроить онлайн-панель: -

1. Выберите источники данных в правом верхнем углу как Pubnub
2. Создавайте новые панели для каждой температуры, влажности и индекса тепла.
3. Выберите любой тип панельного дисплея, который вам нужен. Самым популярным является измеритель для этого приложения.
4. На панели выберите источник данных JSON. Это приведет вас к текстовому редактору, где вы можете ввести [имя панели управления] [имя переменной из среды разработки arduino]. Если вы хотите получить показания температуры, введите «Температура», так как это имя форматирования JSON при загрузке с nodemcu на сервер. То же для всех панелей.

Шаг 5: Заключение

В целом это был полезный проект, но вот несколько ограничений, с которыми я столкнулся:

1. Отсутствие защиты от пыли: - Я должен был добавить корпус IP67 для защиты электроники и повышения надежности.
2. Опасности литиевой батареи: - Вместо использования литиевой батареи свинцово-кислотная батарея более безопасна, поскольку при высокой температуре липо-батарея может загореться. Именно так я и сжег этот проект, так что я усвоил это на собственном горьком опыте.
3. мощность зависит от солнечного света: - Солнечный свет является основным источником энергии. Без него система остановится, поэтому потребуется альтернативный источник. Не забывайте, что солнечные системы увеличивают стоимость.
4. эксплуатационные расходы на сервис Freeboard: - 12 $ в месяц необходимо потратить на сервис freeboard.io. Чтобы снизить стоимость, нужна лучшая альтернатива.

Теперь мой следующий шаг - добавить беспроводные датчики LoRa в теплицу, собрать показания через шлюз WiFi и загрузить их на специально разработанную панель управления с помощью Node-Red. Эта система имеет длительный срок службы батареи (8-10 лет) и большую надежность, поэтому все вышеперечисленные ограничения устранены.