GELİŞMİŞ IoT SULAMA SİSTEMİ: 17 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

-- by Maninder Bir Singh Gulshan, Bhawna Singh, Prerna Gupta

Aşama 1:

Bitkilerin sulanmasıyla ilgili günlük işlemlerde en önemli kültürel uygulama ve en emek yoğun iştir. Hangi hava olursa olsun, çok sıcak ve soğuk ya da çok kuru ve ıslak olsun, bitkilere ulaşan su miktarını kontrol etmek çok önemlidir. Bu nedenle, bitkileri ihtiyaç duyduklarında sulayan otomatik bitki sulama sistemi fikrinin kullanılması etkili olacaktır. Bu projenin önemli bir yönü şudur: “ne zaman ve ne kadar su”. Bu yöntem, toprak nem seviyesini sürekli olarak izlemek, sulamanın gerekli olup olmadığına ve bitkinin toprağında ne kadar suya ihtiyaç duyulduğuna karar vermek için kullanılır. En temel haliyle sistem, belirli bir zamanda bitkiden gelen nem seviyesini algılayan toprak nem sensörünün, sensörün nem seviyesinin önceden tanımlanan eşik değerinden düşük olması durumunda, en basit haliyle programlanmıştır. nemi belirlenen eşik değerine ulaşana kadar bitkiye istenilen miktardan daha fazla su verilir. Sistem, sistemin mevcut atmosferini takip eden ve sulama gerçekleştiğinde etkisi olan nem ve sıcaklık sensörünü içerir. Solenoid valf sistemdeki su akışını kontrol edecektir, Arduino nem sensöründen değer okuduğunda istenilen duruma göre solenoid valfi tetikler.. Ayrıca sistem mevcut durumlarını raporlayarak sulama tesisleri ile ilgili hatırlatma mesajı gönderir ve alıcıdan SMS alır. Tüm bu bildirimler SIM 800L kullanılarak yapılabilir.

Adım 2: Çerçeve Şeması

Bu sistem, tüm sistemin denetleyicisi ve sunucusu olarak görev yapan bir Arduino UNO gerektirir. Bu Bitki Sulama Sisteminde Toprak Nem Sensörü, topraktaki nem seviyesini kontrol eder ve nem seviyesi düşükse Arduino, bitkiye su sağlamak için bir su pompasını açar. Sistem toprakta yeterli nemi bulduğunda su pompası otomatik olarak kapanır. Sistem pompayı açtığında veya kapattığında, GSM modülü aracılığıyla kullanıcıya su pompası ve toprak nemi durumunu güncelleyen bir mesaj gönderilir. Bu sistem Çiftliklerde, bahçelerde, evlerde vs. çok kullanışlıdır. Bu sistem tamamen otomatiktir ve herhangi bir insan müdahalesine gerek yoktur.

Adım 3: Kullanılan Donanım: Arduino UNO

Arduino UNO, Microchip ATmega328P mikrodenetleyicisine dayanan ve Arduino.cc tarafından geliştirilen açık kaynaklı bir mikrodenetleyici kartıdır. Kart, çeşitli genişletme kartlarına (kalkanlar) ve diğer devrelere arayüzlenebilen dijital ve analog giriş/çıkış (I/O) pin setleri ile donatılmıştır. Kartta 14 Dijital pin, 6 Analog pin bulunur ve bir B tipi USB kablosu aracılığıyla Arduino IDE (Entegre Geliştirme Ortamı) ile programlanabilir. 7 ila 20 volt arasındaki voltajları kabul etmesine rağmen, USB kablosu veya harici bir 9 voltluk pil ile çalıştırılabilir.

Adım 4: SIM 800L

SIM800L, GPRS iletimine, SMS gönderip almaya ve sesli aramalar yapmaya ve almaya izin veren minyatür bir hücresel modüldür. Düşük maliyetli, az yer kaplayan ve dört bantlı frekans desteği, bu modülü uzun menzilli bağlantı gerektiren herhangi bir proje için mükemmel bir çözüm haline getirir.

Adım 5: Toprak Nemi Sensörü

Toprak nemi sensörleri, topraktaki hacimsel su içeriğini ölçer. Serbest toprak neminin doğrudan gravimetrik ölçümü bir numunenin çıkarılmasını, kurutulmasını ve ağırlıklandırılmasını gerektirdiğinden, toprak nemi sensörleri, elektrik direnci, dielektrik sabiti veya nötronlarla etkileşim gibi toprağın diğer bazı özelliklerini kullanarak hacimsel su içeriğini dolaylı olarak ölçer., nem içeriği için bir vekil olarak.

Adım 6: Sıcaklık ve Nem Sensörü

DHT11, temel, ultra düşük maliyetli bir dijital sıcaklık ve nem sensörüdür. Çevreleyen havayı ölçmek için kapasitif bir nem sensörü ve bir termistör kullanır ve veri pinine dijital bir sinyal gönderir (analog giriş pinlerine gerek yoktur). Kullanımı oldukça basittir, ancak verileri almak için dikkatli bir zamanlama gerektirir.

Adım 7: Su Akış Sensörü

Su akış sensörü, plastik bir valf gövdesi, bir su rotoru ve bir salon etkisi sensöründen oluşur. Rotordan su aktığında rotor yuvarlanır. Hızı, farklı akış hızıyla değişir. Hall etkisi sensörü, karşılık gelen darbe sinyalini verir. Bu, su sebilindeki akışı algılamak için uygundur.

Adım 8: Röle

Röle, elektrikle çalışan bir anahtardır. Birçok röle, bir anahtarı mekanik olarak çalıştırmak için bir elektromıknatıs kullanır, ancak katı hal röleleri gibi başka çalışma prensipleri de kullanılır. Röleler, bir devrenin ayrı bir düşük güç sinyaliyle kontrol edilmesinin gerekli olduğu veya birkaç devrenin tek bir sinyalle kontrol edilmesinin gerektiği durumlarda kullanılır.

Adım 9: LCD (Sıvı Kristal Ekran)

LCD, Sıvı Kristal Ekran anlamına gelir ve Hitachi HD44780 sürücüsü ile uyumlu LCD ekranları kontrol etmenizi sağlar. Dışarıda birçoğu var ve bunları genellikle 16 pinli arayüzden anlayabilirsiniz.

Adım 10: Su Pompası

Pompa, sıvıları (sıvılar veya gazlar) veya bazen bulamaçları mekanik hareketle hareket ettiren bir cihazdır. Pompalar, akışkanı hareket ettirmek için kullandıkları yönteme göre üç ana gruba ayrılabilir: doğrudan kaldırma, yer değiştirme ve yerçekimi pompaları.

Pompalar bir mekanizma (tipik olarak ileri geri veya döner) ile çalışır ve sıvıyı hareket ettiren mekanik işleri gerçekleştirmek için enerji tüketir. Pompalar, manuel çalıştırma, elektrik, motorlar veya rüzgar enerjisi dahil olmak üzere birçok enerji kaynağıyla çalışır ve tıbbi uygulamalarda kullanım için mikroskobikten büyük endüstriyel pompalara kadar birçok boyutta gelir.

Adım 11: Avantajlar

1. Su tasarrufu yapabilme ve su dağıtımında verimlilik.

2. Planlama ve bağlantı.

(Programları internet bağlantısı olan her yerden güncellenebilmektedir.)

3. Elektrik Tasarrufu.

(Güneş paneli, tarım çiftliklerinde elektrik üretmek için de kullanılmaktadır.)

4. Çiftçi her zaman ve her yerde tarla doğası hakkında bilgi sahibi olabilir.

Adım 12: Uygulamalar

1. Tarım alanlarında, çimlerde ve damla sulama sistemi olarak kullanılabilir.

2. Yetiştirme işlemi için kullanılabilir.

3. Fidan dikim alanında su sağlamak için kullanılabilir.

4. Farklı mahsul türleri için gerekli referansı özelleştirebildiğinden, çok çeşitli mahsuller için kullanılabilir.

5. Gölet suyu yönetimi ve su transferi için kullanılabilir.

Devre şemasında IoT cihazını yani NodeMCU'yu kullandık ve aynı şekilde Baskılı Devre Kartı (PCB) gösterdik, Arduino UNO'yu da kullanabilirsiniz.

Adım 13: Devre Şeması

Adım 14: GELİŞMİŞ IoT SULAMA SİSTEMİ için PCB Tasarımı

Adım 15: PCB'lerin Sipariş Edilmesi

Şimdi PCB tasarımına sahibiz ve PCB'leri sipariş etme zamanı. Bunun için JLCPCB.com'a gitmeniz ve “ŞİMDİ TEKLİF AL” butonuna tıklamanız yeterli.

JLCPCB de bu projenin sponsorudur. JLCPCB (ShenzhenJLC Electronics Co., Ltd.), Çin'deki en büyük PCB prototip işletmesidir ve hızlı PCB prototipi ve küçük parti PCB üretiminde uzmanlaşmış bir yüksek teknoloji üreticisidir. Sadece 2 $ karşılığında en az 5 PCB sipariş edebilirsiniz.

16. Adım:

PCB'yi imal ettirmek için son adımda indirdiğiniz gerber dosyasını yükleyin..zip dosyasını yükleyin veya gerber dosyalarını da sürükleyip bırakabilirsiniz.

Zip dosyasını yükledikten sonra, dosya başarıyla yüklendiyse altta bir başarı mesajı göreceksiniz.

Adım 17:

Her şeyin yolunda olduğundan emin olmak için PCB'yi Gerber görüntüleyicide inceleyebilirsiniz. PCB'nin hem üstünü hem de altını görüntüleyebilirsiniz.

PCB'mizin iyi göründüğünden emin olduktan sonra, şimdi siparişi makul bir fiyata verebiliriz. Sadece 2 dolara 5 PCB sipariş edebilirsiniz, ancak ilk siparişinizse 2 dolara 10 PCB alabilirsiniz. Sipariş vermek için "SEPETE KAYDET" butonuna tıklayınız.

PCB'lerimin üretilmesi 2 gün sürdü ve DHL teslimat seçeneğiyle bir hafta içinde geldi. PCB'ler iyi paketlenmişti ve kalitesi gerçekten çok iyiydi.