მოწინავე IoT სარწყავი სისტემა: 17 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:17

-Maninder Bir Singh Gulshan, Bhawna Singh, Prerna Gupta

Ნაბიჯი 1:

მცენარეების მორწყვასთან დაკავშირებული ყოველდღიური მუშაობისას უმნიშვნელოვანესი კულტურული პრაქტიკა და ყველაზე შრომატევადი ამოცანაა. როგორი ამინდიც არ უნდა იყოს, ძალიან ცხელი და ცივი ან ძალიან მშრალი და სველი ძალიან მნიშვნელოვანია მცენარეებისათვის წყლის რაოდენობის კონტროლი. ამრიგად, ეფექტური იქნება მცენარეთა ავტომატური მორწყვის სისტემის იდეის გამოყენება, რომელიც მორწყავს მცენარეებს, როდესაც მათ ეს სჭირდებათ. ამ პროექტის მნიშვნელოვანი ასპექტია: "როდის და რამდენი წყალი". ეს მეთოდი გამოიყენება ნიადაგის ტენიანობის დონის მუდმივი მონიტორინგისთვის და იმის დასადგენად, საჭიროა თუ არა მორწყვა და რამდენი წყალია საჭირო მცენარის ნიადაგში. მისი ძირითადი ფორმით, სისტემა დაპროგრამებულია ისე, რომ ნიადაგის ტენიანობის სენსორი გრძნობს ტენიანობის დონეს მცენარეთაგან კონკრეტულ დროს, თუ სენსორის ტენიანობის დონე ნაკლებია ბარიერის განსაზღვრულ მნიშვნელობაზე, რომელიც წინასწარ არის განსაზღვრული კონკრეტული მცენარე, ვიდრე სასურველი რაოდენობის წყალი მიეწოდება მცენარეს, სანამ მისი ტენიანობის დონე არ მიაღწევს წინასწარ განსაზღვრულ ზღურბლს. სისტემა მოიცავს ტენიანობის და ტემპერატურის სენსორს, რომელიც თვალყურს ადევნებს სისტემის ამჟამინდელ ატმოსფეროს და გავლენას ახდენს მორწყვის დროს. სოლენოიდული სარქველი გააკონტროლებს წყლის ნაკადს სისტემაში, როდესაც არდუინო კითხულობს ტენიანობის სენსორის მნიშვნელობას, ის იწვევს სოლენოიდულ სარქველს სასურველი მდგომარეობის შესაბამისად. რა გარდა ამისა, სისტემა აცნობებს თავის ამჟამინდელ მდგომარეობას და აგზავნის შეხსენების შეტყობინებას მცენარეების მორწყვის შესახებ და იღებს SMS მიმღებისგან. ყველა ეს შეტყობინება შეიძლება გაკეთდეს SIM 800L გამოყენებით.

ნაბიჯი 2: ჩარჩო დიაგრამა

ეს სისტემა მოითხოვს Arduino UNO- ს, რომელიც მოქმედებს როგორც მთელი სისტემის კონტროლერი და სერვერი. ამ მცენარეთა სარწყავი სისტემაში, ნიადაგის ტენიანობის სენსორი ამოწმებს ტენიანობის დონეს ნიადაგში და თუ ტენიანობის დონე დაბალია, მაშინ არდუინო გადადის წყლის ტუმბოზე, რათა უზრუნველყოს მცენარეს წყალი. წყლის ტუმბო ავტომატურად ითიშება, როდესაც სისტემა აღმოაჩენს საკმარის ტენიანობას ნიადაგში. როდესაც სისტემა ჩართავს ან გამორთავს ტუმბოს, შეტყობინება ეგზავნება მომხმარებელს GSM მოდულის საშუალებით, რომელიც განაახლებს წყლის ტუმბოს და ნიადაგის ტენიანობის სტატუსს. ეს სისტემა ძალიან სასარგებლოა ფერმებში, ბაღებში, სახლებში და ა.შ. ეს სისტემა მთლიანად ავტომატიზირებულია და არ არის საჭირო ადამიანის ჩარევა.

ნაბიჯი 3: გამოყენებული აპარატურა: Arduino UNO

Arduino UNO არის ღია კოდის მიკროკონტროლის დაფა, რომელიც დაფუძნებულია მიკროჩიპ ATmega328P მიკროკონტროლერზე და შემუშავებულია Arduino.cc– ის მიერ. დაფა აღჭურვილია ციფრული და ანალოგური შეყვანის/გამომავალი (I/O) ქინძისთავებით, რომლებიც შეიძლება იყოს დაკავშირებული სხვადასხვა გაფართოების დაფებთან (ფარად) და სხვა სქემებთან. დაფას აქვს 14 ციფრული ქინძისთავი, 6 ანალოგური ქინძი და პროგრამირებადი Arduino IDE– ით (ინტეგრირებული განვითარების გარემო) B ტიპის USB კაბელის საშუალებით. ის შეიძლება იკვებებოდეს USB კაბელით ან გარე 9 ვოლტიანი ბატარეით, თუმცა იღებს ძაბვებს 7-დან 20 ვოლტამდე.

ნაბიჯი 4: SIM 800L

SIM800L არის მინიატურული ფიჭური მოდული, რომლის საშუალებითაც შესაძლებელია GPRS გადაცემა, SMS- ის გაგზავნა და მიღება, ხმოვანი ზარების განხორციელება და მიღება. დაბალი ღირებულება და მცირე ნაკვალევი და კვადრატული დიაპაზონის სიხშირის მხარდაჭერა ამ მოდულს ხდის სრულყოფილ გადაწყვეტას ნებისმიერი პროექტისათვის, რომელიც მოითხოვს შორ მანძილზე დაკავშირებას.

ნაბიჯი 5: ნიადაგის ტენიანობის სენსორი

ნიადაგის ტენიანობის სენსორები ზომავს ნიადაგში წყლის მოცულობას. ვინაიდან თავისუფალი ტენიანობის პირდაპირი გრავიმეტრიული გაზომვა მოითხოვს ნიმუშის ამოღებას, გაშრობას და შეწონვას, ნიადაგის ტენიანობის სენსორები იზომება მოცულობითი წყლის შემცველობა არაპირდაპირ ნიადაგის სხვა თვისებების გამოყენებით, როგორიცაა ელექტრული წინააღმდეგობა, დიელექტრიკული მუდმივი ან ნეიტრონებთან ურთიერთქმედება. ტენიანობის შემცველობით.

ნაბიჯი 6: ტემპერატურისა და ტენიანობის სენსორი

DHT11 არის ძირითადი, უკიდურესად დაბალი ციფრული ტემპერატურის და ტენიანობის სენსორი. ის იყენებს ტენიანობის ტევადობის სენსორს და თერმისტორს ჰაერის გასაზომად და ციფრულ სიგნალს აფრქვევს მონაცემების პინზე (არ არის საჭირო ანალოგური შეყვანის ქინძისთავები). მისი გამოყენება საკმაოდ მარტივია, მაგრამ მოითხოვს მონაცემების მოსაპოვებლად ფრთხილ დროს.

ნაბიჯი 7: წყლის ნაკადის სენსორი

წყლის ნაკადის სენსორი შედგება პლასტიკური სარქვლის კორპუსისგან, წყლის როტორისგან და დარბაზის ეფექტის სენსორისგან. როდესაც წყალი მიედინება როტორში, როტორი მოძრაობს. მისი სიჩქარე იცვლება ნაკადის სხვადასხვა სიჩქარით. დარბაზის ეფექტის სენსორი გამოსცემს შესაბამის პულსის სიგნალს. ეს შესაფერისია წყლის გამანაწილებელში ნაკადის დასადგენად.

ნაბიჯი 8: სარელეო

სარელეო არის ელექტრული დამცავი გადამრთველი. ბევრი რელე იყენებს ელექტრომაგნიტს გადამრთველის მექანიკურად მუშაობისთვის, მაგრამ ასევე გამოიყენება სხვა ოპერაციული პრინციპები, როგორიცაა მყარი მდგომარეობის რელეები. რელეები გამოიყენება იქ, სადაც აუცილებელია მიკროსქემის კონტროლი ცალკე დაბალი სიმძლავრის სიგნალით, ან სადაც რამდენიმე სქემა უნდა კონტროლდებოდეს ერთი სიგნალით.

ნაბიჯი 9: LCD (თხევადი ბროლის ჩვენება)

LCD არის Liquid Crystal Display და ის გაძლევთ საშუალებას გააკონტროლოთ LCD ეკრანები, რომლებიც თავსებადია Hitachi HD44780 დრაივერთან. ბევრი მათგანი არსებობს და, როგორც წესი, ამის თქმა შეგიძლიათ 16 პინიანი ინტერფეისით.

ნაბიჯი 10: წყლის ტუმბო

ტუმბო არის მოწყობილობა, რომელიც მოძრაობს სითხეებს (სითხეები ან გაზები), ან ზოგჯერ დუღილს მექანიკური მოქმედებით. ტუმბოები შეიძლება დაიყოს სამ დიდ ჯგუფად იმ მეთოდის მიხედვით, რომელსაც ისინი იყენებენ სითხის გადასატანად: პირდაპირი ამწევი, გადაადგილება და სიმძიმის ტუმბოები.

ტუმბოები მოქმედებენ გარკვეული მექანიზმით (ჩვეულებრივ საპასუხო ან მბრუნავი) და მოიხმარენ ენერგიას სითხის გადაადგილების მექანიკური მუშაობის შესასრულებლად. ტუმბოები მუშაობენ ენერგიის მრავალი წყაროს მეშვეობით, მათ შორის ხელით, ელექტროენერგიით, ძრავით ან ქარის ენერგიით, სხვადასხვა ზომისაა, მიკროსკოპულიდან სამედიცინო გამოყენებისთვის, მსხვილი სამრეწველო ტუმბოებისთვის.

ნაბიჯი 11: უპირატესობები

1. წყლის დაზოგვის უნარი და ეფექტურობა წყლის მიწოდებაში.

2. დაგეგმვა და კავშირი.

(მათი გრაფიკი შეიძლება განახლდეს ნებისმიერი ადგილიდან ინტერნეტ კავშირებით.)

3. ელექტროენერგიის დაზოგვა.

(მზის პანელი ასევე გამოიყენება ელექტროენერგიის შესაქმნელად სოფლის მეურნეობებში.)

4. ფერმერს შეუძლია იცოდეს საველე ბუნების შესახებ ნებისმიერ დროს და ნებისმიერ ადგილას.

ნაბიჯი 12: პროგრამები

1. ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას სოფლის მეურნეობის სფეროებში, გაზონებში და წვეთოვანი სარწყავი სისტემის სახით.

2. ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას კულტივირების პროცესში.

3. ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას სანერგე მეურნეობის დარგვის ტერიტორიაზე წყლის უზრუნველსაყოფად.

4. ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას კულტურების ფართო სპექტრისათვის, რადგანაც შესაძლებელია სხვადასხვა სახის კულტურებისათვის საჭირო მითითების მორგება.

5. ის შეიძლება გამოყენებულ იქნას აუზის წყლის მართვისა და წყლის გადაცემისათვის.

ჩვენ გამოვიყენეთ IoT მოწყობილობა, ანუ NodeMCU სქემის დიაგრამაში და ასევე აჩვენეთ დაბეჭდილი მიკროსქემის დაფა (PCB), ასევე შეგიძლიათ გამოიყენოთ Arduino UNO.

ნაბიჯი 13: წრიული დიაგრამა

ნაბიჯი 14: PCB დიზაინი მოწინავე IoT სარწყავი სისტემისთვის

ნაბიჯი 15: PCB– ების შეკვეთა

ახლა ჩვენ მივიღეთ PCB დიზაინი და დროა შეუკვეთოთ PCB– ები. ამისათვის თქვენ უბრალოდ უნდა შეხვიდეთ JLCPCB.com– ზე და დააჭიროთ ღილაკს „QUOTE NOW“.

JLCPCB ასევე არის ამ პროექტის სპონსორი. JLCPCB (ShenzhenJLC Electronics Co., Ltd.), არის ყველაზე დიდი PCB პროტოტიპის საწარმო ჩინეთში და მაღალტექნოლოგიური მწარმოებელი, რომელიც სპეციალიზირებულია სწრაფი PCB პროტოტიპისა და მცირე ზომის PCB წარმოებაში. თქვენ შეგიძლიათ შეუკვეთოთ მინიმუმ 5 PCB სულ რაღაც 2 დოლარად.

ნაბიჯი 16:

PCB წარმოების მისაღებად, ატვირთეთ გერბერის ფაილი, რომელიც გადმოწერეთ ბოლო ეტაპზე. ატვირთეთ.zip ფაილი ან ასევე შეგიძლიათ გადააადგილოთ გერბერის ფაილები.

Zip ფაილის ატვირთვის შემდეგ, თქვენ იხილავთ წარმატების შეტყობინებას ბოლოში, თუ ფაილი წარმატებით აიტვირთა.

ნაბიჯი 17:

თქვენ შეგიძლიათ გადახედოთ PCB- ს გერბერის მაყურებელში, რათა დარწმუნდეთ, რომ ყველაფერი კარგადაა. თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ PCB ორივე ზედა და ქვედა.

მას შემდეგ რაც დავრწმუნდით, რომ ჩვენი PCB კარგად გამოიყურება, ახლა ჩვენ შეგვიძლია განათავსოთ შეკვეთა გონივრულ ფასად. თქვენ შეგიძლიათ შეუკვეთოთ 5 PCB მხოლოდ 2 დოლარად, მაგრამ თუ ეს თქვენი პირველი შეკვეთაა, მაშინ შეგიძლიათ მიიღოთ 10 PCB 2 დოლარად. შეკვეთის განთავსებისთვის დააჭირეთ ღილაკს "შეინახეთ კალათაში".

ჩემი PCB– ების დამზადებას 2 დღე დასჭირდა და ერთი კვირის განმავლობაში ჩამოვიდა DHL– ის მიწოდების ვარიანტის გამოყენებით. PCB– ები კარგად იყო შეფუთული და ხარისხი ნამდვილად კარგი იყო.