Smart IoT Garden: 10 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:39

Om du liknar mig, gillar du färsk frukt och grönsaker på tallriken, men du har inte tillräckligt med tid för att behålla en anständig trädgård. Denna instruerbara visar dig hur du bygger en smart IoT -trädgård (jag kallar den: Green Guard) som vattnar dina växter för dig och varnar dig för farliga situationer som: för mycket solljus, inte tillräckligt med solljus och ur vatten.

Allt detta uppnås genom att använda ett par enkla sensorer och ett ställdon som styrs av en Raspberry Pi. På webbplatsen kan du se mätningarna från dessa sensorer och ta kontroll över vattenflödet.

Steg 1: Material och verktyg

Material:

• 1x Raspberry Pi 4
• 1m piano gångjärn
• 1x batterihållare 8x AA
• 8x AA -batterier
• *1x magnetventil 12V 1/2"
• 3m vattenrör (plast, nylon …) 12mm
• 1x bakstycke T -form
• 2x bakstycke 1/2 "12mm
• 5x slangklämma
• 1x 5 liters jerrycan
• 4 m träplankor
• 1x träpanel 100cm / 50cm
• 1x dammfolie 2m / 1m
• min. 50 skruvar
• 1x brödbräda
• 2x magnetstängningar
• 1x npn -transistor
• 1x temperatur- och fuktsensor
• 1x LDR -ljussensor
• 1x jordfuktighetssensor
• 1x LCD -skärm
• 2x 1/2 "rörsystem L -form

Detta dokument visar dig var jag fick dessa material.

*Det är viktigt att magnetventilen inte har något minimalt arbetstryck. Om det gör det kommer vattnet att kämpa för att komma igenom.

Verktyg:

• geringssåg (valfritt: någon annan typ av såg)
• handborr (tillval: skruvmejsel)
• häftpistol (tillval: skruvar)
• trälim

Steg 2: Bygg kretsen

Följande komponenter kommer att anslutas till Raspberry Pi:

• MCP3008

  • LDR -ljussensor
  • Jordfuktighetssensor
• DHT11 Luftfuktighets- och temperatursensor

• PCF8574

  LCD skärm

• TIP120 -transistor

  magnetventil

Två av sensorerna (LDR och jordfuktighet) är anslutna till en MCP3008 som gör att analoga signaler kan läsas av Raspberry Pi. Jag använder PCF8574 för att skriva data till LCD -skärmen eftersom det sparar många GPIO -stift.

Du kan bara följa bilden ovan när du bygger kretsen.

Steg 3: Konfigurera databasen

För att verkligen ha full kontroll över din trädgård vill du se en tidslinje som visar alla mätningar från dina sensorer. Jag använder en SQL -databas för att spara alla dessa mätningar.

Jag har förberett en fristående fil som innehåller hela databasen som behövs för detta projekt. Du kan hitta detta i databasen-exportmappen i mitt Git-arkiv och importera denna databas i MySQL Workbench genom att öppna server> dataimport och sedan välja den fristående filen och skapa en ny databas.

Denna databas innehåller fyra tabeller: tblmätning, tbldevice, tblwarning och tblaction. Tbldevice innehåller alla sensorer och ställdon. Meddelandena i tblwarning är på nederländska, men du kan enkelt ändra dem genom att klicka på exekveringssymbolen på bordet, ändra meddelandena och tillämpa ändringarna. Tblaction innehåller åtgärder som kan utföras av programmet jag ska prata om i nästa steg. Dessa åtgärder är t.ex.: mätning av temperatur, automatisk aktiveringsmagnetventil …

Steg 4: Programmering

Du kan hitta all nödvändig kod i mitt Git -arkiv. Fram och bak.

Detta program gör alla tekniska saker som: läs sensordata, aktivera ställdonet …

Ovan kan du se några bilder på webbplatsen. Det är på nederländska men du

Steg 5: Bygga trädgårdens grundform

Det första steget för att göra det fysiska projektet är att bygga trädgårdens grundhölje. Börja med att såga några plankor i följande dimensioner:

• a - 2x 100cm / 20cm
• b - 2x 46,4 cm / 20 cm
• c - 1x 46,4 cm / 18,2 cm
• d - 1x 46cm / 18cm
• e - 1x 15cm / 20cm
• f - 1x 31cm / 20cm

Montera först plankor a på båda sidor av träpanelen. Det bästa sättet att fästa detta går i fyra steg:

1. borra hål på panelen där skruvarna ska gå igenom
2. använd en försänkningsborr för att få plats för skruvhuvudet att gå in
3. lägg en rad trälim där plankan ska fästas
4. placera plankan på limmet och borra skruvarna genom hålen du borrade tidigare

5 skruvar räcker för att hålla plankor a. Sedan kan du göra samma sak med plankor b, för vilka jag använde 3 skruvar på botten och 2 på sidan.

Steg 6: Bygg vattenbehållaren

Fäst planka e i hörnet som du kan se på bilden med den metod jag förklarade i föregående steg. Du kan enkelt göra detta på egen hand genom att använda en träbit och en mussla (se andra bilden).

För att stödja denna planka, gör en liten träbalk med 45 grader vinklade sidor på toppen och botten. För att se till att det vidrör golvet när du fäster det på den upprättstående plankan, dra en linje där du ska såga ovansidan som jag gör på den tredje bilden.

Använd sedan lite skrot för att bygga en ram som passar den jerrycan du använder. Fäst ramen på plattformen med trälim. Ramen jag gjorde var inte helt plan så jag skruvade fast den med två musslor medan den limmades och lät den stelna en natt.

Slutligen måste du fästa det L -formade röret på botten av jerrycan och göra ett hål i plankan som stöder jerrycan så att rören kan gå igenom. För att fästa röret svetsade jag ett passande rörstycke till en metallplatta som jag fäst på jerrycan med hjälp av Sikaflex universallim. Alternativt kan du bara trycka in en slang i hålet du gör i jerrycan och lägga tillräckligt med universallim på det så att det håller sig på plats. Du kan göra hålet nedanför jerrycan med en hålsågsbit för din handborr.

Steg 7: Anslutning av rör och rör

Fäst dammfolien på insidan av trädgårdsdelen av projektet innan du ansluter något av slangen. Jag fixade det på utsidan av projektet med en häftpistol. Du kan vika hörnstycken så att de sitter snyggt och skär bort delar där det är för mycket folie.

Med detta gjort kan du börja borra 2 hål från trädgårdsdelen till hanteringsdelen på cirka 15 cm hög för att slangen ska komma till själva trädgården. Du kan minska mängden splinter och borra genom folien genom att fixa 2 träbitar på plankan och borra igenom dem som på bilden ovan. Du kan skjuta två rör genom hålen och ansluta dem i mitten bakom plankan. Sedan kan du borra några 2,5 mm hål i rören för att vattnet ska komma ut (och glöm inte att borra ett hål på rörets ovansida så att vattnet kan fortsätta flöda medan magnetventilen är stängd).

Borra två hål (inte hela vägen) i slutet av trädgården för att fästa änden av rören på. Limma 2 cylindriska metallbitar på hålens insida och skjut röränden över dem.

Fäst sedan en träbit på golvpanelen bredvid vattenbehållaren (som på bilden). Det är här magnetventilen kommer att vila på, så testa dess position för att se till att solenoiden passar på den. Ovanpå denna bit, fäst en L-formad metallbit där magnetventilen kommer att fästas.

Steg 8: Integrering av elektronik

Börja med att forma två träbitar. En för DHT11 och LDR, och en för jordfuktighetssensorn. Du kan se dessa bitar på bilderna ovan. Fäst dem som visas på bilderna.

Du kan dölja trådarna i DHT11 och LDR genom att häfta en bit dammfolie ovanpå dem och sticka igenom dem. Borra ett hål där trådarna kan gå igenom.

För att sedan göra hålet för LCD -skärmen, borra två hål på de diagonala ändarna av utrymmet för LCD -skärmen och använd en hacksåg för att såga ut en rektangel.

Du kan placera brödbrädan, Raspberry Pi och 12V batteripaket inuti bakom LCD -skärmen i hörnet (och använda kardborreband för att hålla dem nere). Sedan använder du en plastlåda, skär ut 2 sidor och placerar den över elektroniken för att skydda dem från eventuellt droppande vatten. Limning av en liten träbit på golvpanelen bredvid plastlådan håller den på plats.

Slutligen borra en rad hål strax under plastlådans höjd så att den heta luften från Raspberry Pi kan komma undan.

Steg 9: Montera gångjärn

Det enda som återstår att göra nu är att fästa de två sista plankorna du sågade i början.

Såg först av det nedre högra hörnet av plankan på sidan. Det är här strömkabeln går igenom.

Sedan kan du skruva gångjärnen på plankorna som på bilderna ovan.

Steg 10: Avsluta

Om du bestämmer dig för att göra detta projekt själv, låt mig veta i kommentarerna (:

Tack för att du läser.