Akıllı Bahçe - Tıkla ve Büyüt: 9 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Bitkilerinizin optimum su, nem, ışık ve sıcaklık konfigürasyonunu almasını sağlayan ve bitkilerinizi HER ZAMAN HER YERDE nasıl yetiştireceğinizi izlemenize olanak tanıyan bir Akıllı Telefon uygulaması yardımıyla kendi bitkilerinizi, çiçeklerinizi, meyvelerinizi veya sebzelerinizi yetiştirebilseydiniz ne olurdu?

Akıllı Bahçe - Tıkla ve Büyüt, tatildeyken, evden kilometrelerce uzaktayken bile, bitkilerin her zaman yeterli su, ışık ve doğru sıcaklığa sahip olduğundan emin olarak ilgilenir.

Nemi, ışığı ve sıcaklığı izleyen gelişmiş sensörler kullanan akıllı uygulamamız, bahçenizi ne zaman sulayacağını ve ihtiyaç duyulan optimum su miktarını tam olarak bilir. Bahçenizle ilgili tüm bilgiler sürekli izlenir ve her zaman akıllı telefonunuzun ekranında görünür.

Bahçedeki koşullara bağlı olarak akıllı uygulamanın bahçeyi otomatik olarak sulamasını tercih edebileceksiniz veya alternatif olarak bahçeyi istediğiniz zaman ve istediğiniz miktarda manuel olarak sulamayı tercih edebileceksiniz, akıllı telefonunuzdaki bir düğmeye basarak.

Akıllı bahçemiz yerel koşullarınıza uygundur ve bitkilerinizi mükemmel zamanlama ve koşullarda sulayarak su kullanımını ve su faturalarını %60'a kadar azaltır.

Akıllı bahçemizle geleceğe ilerleyin ve bir servet harcamadan bahçenizi kolayca, hızlı ve daha az önemli olmayan bir şekilde yetiştirmeye başlayın.

Adım 1: Parçalar

Bu proje için ihtiyacınız olacak:

Elektronik Cihazlar ve Kartlar:

1) DüğümMCU;

2) 2 (veya daha fazla) kanallı analog çoklayıcı;

3) Transistör;

4) Su Pompası (12V Blige Pump 350GPH kullandık);

5) Güç Kaynağı

Sensörler:

6) Işık Sensörü (Işığa Bağlı Direnç);

7) MPU-6050 sensörü (veya herhangi bir sıcaklık sensörü);

8) Kapasitif Toprak Nemi Sensörü;

Fiziksel

9) 3/4 su borusu;

10) Dirençler;

11) Teller ve Uzatmalar;

12) Akıllı telefon

13) Blynk Uygulaması

Adım 2: Kablolama - Kart ve Sensörler

Farklı bileşenlerin nasıl bağlanacağıyla ilgili aşağıdaki ayrıntılı talimatlara bakın ve yukarıda yayınlanan kablo şemasına bakın.

Kart ve MultiPlexer

NodeMCU ve çoklayıcıyı şemada gösterildiği gibi devre tahtasına yerleştirin.

NodeMCU'nun 5V ve GND'sini sırasıyla breadBoard'un '+' ve '-' sütununa bağlamak için iki jumper kullanın ve çoklayıcıyı yukarıda gösterildiği gibi NodeMCU'ya bağlayın.

Sensörlerin bağlanması

1) Işık Sensörü (Işık Bağımlı Direnç) - Üç jumper ve 100K rezistöre ihtiyacınız olacak.

Sensörü yukarıda gösterildiği gibi 5V, GND ve multiPlexer'ın Y2'sine bağlamak için 3 jumper'ı kullanın.

2) MPU-6050 sensörü - Sensörü yukarıda gösterildiği gibi NodeMCU'nun 5V, GND ve D3, D4'üne bağlamak için dört jumper'a ihtiyacınız olacak.

3) Kapasitif Toprak Nemi Sensörü (CSMS) - CSMS'yi 3 jumper ile yukarıda gösterildiği gibi çoklayıcının 5V, GND ve Y0'ına bağlayın.

Şimdi USB kablosunu NodeMCU'ya bağlayın ve bir sonraki adıma geçin.

Adım 3: Kablolama - Transistör ve Pompa

Rely ve Su Pompasının nasıl bağlanacağına ilişkin aşağıdaki ayrıntılı talimatlara bakın ve yukarıda yayınlanan kablolama resimlerine bakın.

transistör

Transistörü aşağıdaki gibi bağlamak için 3 Jumper kullanın:

1. Su pompasının '-' orta ayağı;

2. Sol bacak 12V güç kaynağının '-' tarafına;

3. Sağ bacak MCU'nun D0'ına;

Su Pompası

12V güç kaynağının '+' ucunu su pompasının '+' ucuna bağlayın.

Adım 4: Sistemi Bağlama

BreadBoard'u pompa hariç diğer tüm bileşenlerle birlikte güzel bir kutuya koymanızı öneririz.

Su kovası içinde olmalıdır.

Uzun bir 3/4' boru alın; Borunun bir ucunu bloke edin ve diğer ucunu su pompasına monte edin; boru boyunca bazı delikler açar ve onu bitkilerin yanına yerleştirir;

toprak sensörünü toprağa koyun. Sensörün uyarı çizgisinin toprak dışında olması gerektiğini unutmayın.

Sistemi nasıl yerleştirdiğimizi görmek için yukarıdaki resme bakabilirsiniz.

Adım 5: Kod

Ekli.ino dosyasını arduino düzenleyicisi ile açın.

NodeMCU'ya yüklemeden önce lütfen değiştirmek isteyebileceğiniz aşağıdaki parametrelere dikkat edin:

1) const int Hava Değeri = 900; Bu değeri toprak nem sensörünüz ile test etmeniz gerekmektedir.

Sensörü topraktan çıkarın ve aldığınız değeri kontrol edin. Koddaki değeri uygun şekilde değiştirebilirsiniz.

2) const int Su Değeri = 380; Bu değeri sensörünüzle test etmeniz gerekir.

Sensörü topraktan çıkarın ve bir bardak suya koyun. Aldığınız değeri kontrol edin - Koddaki değeri uygun şekilde değiştirebilirsiniz.

Yukarıdakileri yaptıktan sonra sadece kodu NodeMCU'ya yükleyin.

Adım 6: IFTTT Uygulamaları

Sistem bahçeyi otomatik olarak sulamaya karar verirse size bir e-posta gönderir, böylece toprak çok kuru olduğundan bahçenizin sulandığını bileceksiniz.

Sistemi sadece geceleri veya güneş seviyesinin düşük olduğu zamanlarda sulayacak şekilde yapılandırmanızı öneririz.

bu şekilde her ay önemli miktarda su tasarrufu yapacaksınız!!

Blynk uygulamasında bir web kancası widget'ı kullandık. Web kancası widget'ı, IFTTT. IFTTT uygulamalarında Tarih/Saat -> web kancalarında bir olayı tetiklemek için kullanıldı, Blynk'teki sanal bir pin değerini değiştirir. Toprak çok kuruduğunda ve otomatik sulama çalıştırıldığında size bir mail gönderen bir işlevi tetikleyen bir işlevi tetikler.

7. Adım: Akıllı Bahçe - BLYNK Uygulaması

BLYNK uygulamamız aşağıdaki özellikleri içerir:

1) LCD - LCD size sistem hakkında gerekli bilgileri sağlayacaktır. Sistem su pompasını çalıştırdığında ve bitkileri suladığında size haber verir.

2) Toprak Nemi Ölçeği - Toprağın nemi hakkında size bilgi verir.

Ölçek, yüzde olarak nemi gösterir, öyle ki yüzde sıfır havanın ortalama nem seviyesini temsil eder ve yüzde 100 su nemini temsil eder.

Ayrıca, beş seçenekle temsil edilen nem seviyesinin sözlü bir tanımını da ekledik:

A. Çok ıslak - toprak su ile yüzdüğünde.

B. Islak - normal ve su basmış arasında. Bu durumun araziyi suladıktan sonra bir süre daha devam etmesi bekleniyor.

C. İdeal - toprak, bitkiler için ideal miktarda su içerdiğinde.

D. Kuru - Toprak kurumaya başladığında. Ancak çoğu bitkide henüz sulamaya gerek yoktur.

E. Çok kuru - bu durumda toprağı mümkün olan en kısa sürede sulayın (Otomatik sulama modu AÇIK ise, Toprak çok kuru olduğunda Sistem bahçeyi otomatik olarak sulayacaktır).

* Tabii ki ideal toprak nemi seviyesi, bahçenizde bulunan özel bitkilere bağlıdır.

* Su nem seviyesini ve hava nem seviyesini yukarıda açıklandığı gibi değiştirebilirsiniz.

3) Güneşli skala - Bitkilerin maruz kaldığı ışık seviyesi hakkında bilgi verir. İhtiyaç duyulan ideal ışık seviyesi, bahçenizde ne tür bitkilere sahip olduğunuza bağlıdır.

4) Sıcaklık - bitkilerinizin çevresindeki sıcaklığı sağlar.

5) Otomatik Sulama - bu düğme AÇIK olduğunda, toprak nemi 'Çok Kuru' olduğunda sistem bitkileri otomatik olarak sulayacaktır.

6) Miktar - '+' veya '-' tuşlarına basarak bitkileri sulamak için su miktarını (litre olarak) seçebilirsiniz.

Adım 8: Hareket Halindeki Sistemin Simülasyonu

Ekli videoda canlı çalışan sistemi görün !!:)

Otomatik Sulamayı AÇIK konuma getirdiğinizde sistem, toprak 'Çok Kuru' hale gelir gelmez bahçenizi otomatik olarak sulayacaktır. Sistem sadece güneş çok kuvvetli olmadığında (örneğin sadece gece geç saatlerde) sulama yapacak şekilde yapılandırılabilir, böylece su israfı olmaz!!!

Sistem bahçeyi otomatik olarak sulamaya karar verirse, uygulamanın lcd'sinde (akıllı telefonunuzda açıksa) size bildirir ve ayrıca size bir e-posta gönderir!

9. Adım: Geliştirmeler ve Gelecek Planları

ana zorluk

En iyi sonuçları elde etmek için hangi sensörleri kullanmamız gerektiğini, onları nereye yerleştirmemiz gerektiğini ve hangi uç nokta değerlerini kullanmamız gerektiğini bulmak en büyük zorluğumuzdu.

Görüntülenecek çok fazla bilgimiz olduğundan (toprak nemi, sıcaklık, ışık seviyesi, toprak durumu vb.) Uygulamamızı olabildiğince net ve rahat hale getirmek için çok zaman harcadık.

Başlangıçta, hayatımızı çok zorlaştıran bir Rely ile çalıştık, birkaç güven denedik ve NodeMCU'nun Dijital pinlerinin HIGH değeri sadece 3 çıktı verdiği için NodeMCU ve güvenin bazen çok kararlı olmadığını anladık. volt, güven 5V ile çalıştığında, bu yüzden pompayı AÇIK duruma getirmek ve D1 çıkışını YÜKSEK olarak ayarlamak istediğimizde, anahtar, durumunu değiştirmek için 5V'nin beklendiği gibi çalışmadı.

Güveni transistörle değiştirir değiştirmez pompayı kolayca kontrol edebildik.

Sistemin sınırlamaları

Bahçemiz küçük, bahçemizde birkaç farklı alandan bilgi almak için çok sayıda sensörü barındırmak mümkün değildi. Daha fazla sensör ve daha büyük bir bahçe ile, bahçenin her alanında geçerli olan koşullar hakkında daha fazla bilgi edinebilir ve bahçenin her alanı için belirli özellikleri kullanabiliriz, böylece kendi özel ihtiyaçları için en iyi koşulları ve tedaviyi alır ve ayrıca ayarlar. otomatik sulama için.

Gelecek vizyonu

Gelecekle ilgili düşüncelerimiz esas olarak sistemin sınırlamalarından kaynaklanmaktadır. Amaç, aynı akıllı bahçe sistemini uygulamaktır - daha büyük ölçeklerde sadece büyük bir sistem.

Böyle bir sistemin özel bahçelerden başlayarak, Halk bahçelerinden tarım sektörüne kadar her türlü platforma uyarlanabileceğine inanıyoruz, Büyük seralar ve tarım alanları gibi.

Her sistem için (boyutuna bağlı olarak) daha fazla sensör kullanacağız. Örneğin:

1. Çok sayıda toprak nem sensörü: Çok sayıda sensörle, arazinin/toprağın herhangi bir belirli bölümündeki nem seviyesini bilebiliriz.

2. Çok sayıda ışık sensörü: Yukarıdaki nedene benzer şekilde, burada bile bahçenin farklı alanlarında spesifik olandan daha fazlasını elde edebiliriz.

Bu sensörleri ekleyerek bahçemizdeki her tür bitki için özel bir tedaviyi bir araya getirebiliriz.

Farklı bitki türleri farklı bir işleme ihtiyaç duyduğundan, bahçemizin her alanını başka bir bitki türüne uyarlayabiliriz ve çok sayıda sensörle belirli bitkiyi tam olarak ihtiyaç duyduğu koşulla eşleştiririz. Bu şekilde daha küçük arazilerde çeşitli bitkiler yetiştirebiliriz.

Çok sayıda sensörün bir diğer önemli avantajı, topraktaki nem seviyesini ve sıcaklığı belirleme, dünyanın herhangi bir yerini ne zaman sulamanın gerekli olduğunu bilme ve sulamayı kontrol edebilmemizdir. maksimum su tasarrufu. Bütün bahçeyi ancak küçük bir kısmı kuruysa sulamalıyız, ancak bu alanı değiştirebiliriz.

3. Sistemin ana su musluğuna bağlanması - bu şekilde konteynere su doldurmamız gerekmez. Böyle bir bağlantının en büyük avantajı, tanktaki suyun bitmesi endişesi olmadan sulama ve toprağın her bölgesinin aldığı su miktarı üzerinde maksimum kontrol sağlamaktır.

4. Sisteme özel uygulama - Sistemle uyumlu yeni bir uygulama yazma. Tüm sevgimiz אם Blynk uygulamamız ile ana sistem uygulaması olarak kullanamıyoruz. Kullanıcıya mükemmel bir deneyim yaşatmak için çalışmak istediğimiz kontrolör ve sensörlerle eşleşen sisteme benzersiz bir uygulama yazmak istiyoruz.

Bunun gibi bir uygulama yazmak bize Blynk'te bulabileceklerimizden sonra daha fazla özellik ekleme seçeneği sunacaktır. Örneğin, müşteri için bir kullanıcı profili oluşturmak, her müşteri hakkında bilgi toplamak ve ona ihtiyaçlarına uygun en iyi ve en verimli özellikler hakkında tavsiyelerde bulunmak.

Çeşitli sensörlerden aldığımız tüm bilgileri öğrenen ve bitkilere en iyi koşulları getirmek için kullanan bir algoritma oluşturmak istiyoruz.

Ayrıca, sistemdeki bir sorun durumunda önerilerle güncellenen ve çevrimiçi yardım alan bir çevrimiçi müşteri çemberi oluşturabiliriz.

Gerçekten böyle bir projenin geniş bir müşteri kitlesine hizmet etme potansiyeline sahip olduğunu düşünüyoruz: küçük bahçeleri olan bireylerden bahçelerini kolayca yetiştirmek isteyen işletmelerde dekoratif bahçelere, su ve kaynak tasarrufu sağlarken, Geniş tarlalara ve seralara sahip olan ve ürünleri hakkında kendilerine en uygun bilgiyi verecek, böylece ürünlerinin kalitesi açısından rakiplerine göre avantaj sağlayacak, etkili ve nispeten ucuz bir çözüm arayan çiftçiler ve büyük şirketler ve hem su hem de uygun şekilde ele alınmayan kusurlu mallar için masraflardan tasarruf sağlar (örneğin çok fazla su alır).