MAG (Miniature Automatic Greenhouse): 9 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:40

Min mamma är för det mesta ganska upptagen. Så jag ville hjälpa henne genom att automatisera hennes växthus. På så sätt kan hon spara lite tid eftersom hon inte behöver vattna plantorna.

Jag kommer att kunna uppnå detta med MAG (Miniature Automatic Garden). Som i namnet är MAG ett miniatyrprojekt som kan byggas ut för större växthus. MAG är ett automatiserat trädgårdsövervakningssystem som läser och skickar data från olika sensorer till en webbserver som körs på Raspberry Pi. Användaren kommer att kunna övervaka sina växter på en webbplats. Detta koncept utvecklas som ett slutprojekt inom det första året för multimedia- och kommunikationsteknik, på Howest Kortrijk, Belgien.

Steg 1: Materialen

För att bygga detta projekt behöver du följande objekt:

Elektronik:

1. Hallon pi 4 - kit2. Hallon pi T-skomakare3. Brödbräda 4. Han-till-han-kontakter5. Man-till-hona-kontakter 6. LM35 (temperaturgivare) 7. 4x fuktsensorer 8. DHT119. MCP300810. Potentiometer (för kontroll, inte nödvändigt) 11. SunFounder LCD-display12. 4x Borstlös vattenpomp 12V13. Vattenrör 14. Adapter 12V15. 4x Relä 5V

Hölje:

1. Akvarium2. Träplankor 3. Massiv rund stång av järn 4. Naglar5. Skruvar 6. Aquaplan takprimer

Verktyg:

1. Hammer2. Såg 3. Skruvmejsel 4. Borr 5. Träfil 6. Limpistol 7. Pensel 8. Svetsmaskin 9. Såld enhet

I pdf -filen nedan kan du se hela prislistan med länkar till delarna.

Steg 2: Gör växthuset

I de medföljande bilderna hittar du den nödvändiga mätningen för brädorna. Först hittar du bilderna med mätningen, på den hittar du ett nummer (under detta kommer det att finnas extra information med motsvarande nummer). Det finns också några bilder på hur det kommer att se ut.

Nummer 1 till 4 är för fodralet och när du har klippt ut dem kan du fästa ihop genom att hamra spikar i hålen.

Extra brädan, nummer 5 + 6, är ett lock som du kan placera ovanför facket för pi.

Anmärkningar:

Mitten av hålen på alla brädorna är 0,8 cm från kanterna (gråa linjer, se bild med nummer ett är referens). Hålen borrades med en 2 mm bult för trä.

1.: Detta är bottenplattan. På vänster sida har du 64 cm mellan 2 hål. Detta räknas för avstånden mellan hålen och kanterna på både vänster och höger sida. Den övre brädan har en kvadrat på 2 cm x 2 cm för att släppa igenom strömkablarna. Den nedre plankan har en skärning på 8 x 2,5 cm för att placera LCD -skärmen.

2.: Det här är de längsta sidorna och du behöver två av dessa plankor. På toppen har du 2 utskurna bitar på 3 mm x 10 mm. Detta kommer att användas senare för att dra fuktsensorkablarna.

3.: Dessa är de kortaste sidorna och du behöver 4 av dessa plankor.

4.: Dessa är skärningspunkten för växtbehållaren, du behöver 2 av dessa plankor. Du måste ta bort den vita biten som visas så att du kan skjuta in dessa två i varandra

Steg 3: Avsluta växthusfodralet

Nu när allt är monterat tillsammans kommer vi att se till att facken för växterna är vattentäta. Vi gör detta för att se till att inget vatten kan läcka, för säkerhets skull. Med en pensel målar du facken, om du vill kan du lägga till ett andra lager när det är torrt.

Därefter svetsas metallstängerna ihop i mitten så vi slutar med ett kors. Vi kommer att sätta denna metallram på höljet efter att ha borrat 4 hål, 1 i varje ände som på bilden. Se till att alla fyra sidorna är jämna när du sätter in den.

Som sist gör vi ett snäpp i varje sida av facket. Gör det så att vattenledningarna kan vila i. Lägg en liten bit trä ovanpå för att hålla den på plats. Se till att du fortfarande kan ta bort vattenröret enkelt och sätta tillbaka det vid behov när du applicerar denna träbit.

Steg 4: Programvara på Raspberry Pi

För att min kod ska fungera (som jag länkar nedan) måste du installera några paket och bibliotek. Det första som behövs är att du uppdaterar din Pi.

Uppdatera först systemets paketlista genom att ange följande kommando: sudo apt-get update.

Uppgradera alla dina installerade paket till sina senaste versioner med följande kommando: sudo apt-get dist-upgrade.

Om systemet inte ber om en omstart, gör en 'sudo -omstart'. Detta för att se till att allt har konfigurerats korrekt.

När du har installerat paketen måste du installera några bibliotek:

• sudo pip3 install -uppgradera setuptools
• sudo apt-get install python3-kolv
• sudo pip installera -U flask -cors
• sudo pip installera flask-socketio
• sudo apt-get install rpi.gpio
• sudo pip3 installera Adafruit_DHT

När du är klar gör du en 'sudo reboot'.

Steg 5: Gör kretsen

I steg 2 ska vi göra kretsen för detta projekt. Detta är det absoluta minimum du behöver om du vill att det ska fungera. Använd frittbordet och diagrammet för att göra en kopia av kretsen. Det är här du behöver alla elektriska material från steg 1.

Information om kretsen:

Vi har 5 sensorer anslutna till MCP3008 som är lm35 för innertemperaturen och 4 jordfuktighetssensorer. En DHT11 för yttertemperaturen och luftfuktigheten och slutligen en vattenflottor för att kontrollera om det finns tillräckligt med vatten i behållaren.

Jordfuktighetssensorn har en analog utgång och använder en GPIO-stift på Raspberry Pi.

Extra:

Jag implementerade också en LCD-skärm som kommer att göra det lättare senare att ansluta till Raspberry Pi utan att behöva ansluta till din bärbara dator. Detta är inte nödvändigt men det rekommenderas starkt.

Innan jag lödde ihop allting använde jag min brödbräda för att länka ihop allt och testa mina sensorer för att se till att allt fungerar.

Steg 6: Skapa en databas

Det är mycket viktigt att lagra dina data från sensorerna på ett organiserat men också säkert sätt. Det är därför jag bestämde mig för att lagra mina data i en databas. På detta sätt kan bara jag komma åt denna databas (med ett personligt konto) och hålla den organiserad. På bilden ovan hittar du mitt ERD -diagram.

Du kan se mitt ERD -diagram ovan, jag kommer också att länka en dumpfil så att du kan importera databasen själv. Med den här databasen kommer du att kunna visa flera saker som:

• Temperaturen nära och ovanför växterna
• Luftfuktigheten nära växterna
• Markfuktigheten för varje växt
• Se om pumpen är aktiverad för anläggningen
• Etc..

Bifogat till detta steg hittar du min Mysql -dump. Så du kan enkelt importera den. Få Mysql -dumpen.

Steg 7: Webbplats

Jag ville kunna övervaka växterna så jag skapade en webbplats för att visa mig dessa data. Via webbplatsen kommer du att kunna kontrollera anläggningarna, samt aktivera/inaktivera pumparna separat.

Medan Pi startar kommer det att börja köra mitt python -skript. Detta kommer att ta hand om att få data att visas på webbplatsen. Efter manuset kommer pi att läsa data från sensorerna varje exakt timme och lägga dem i databasen. Sajten är också lyhörd så den kan öppnas på mobilen.

Min kod finns på github här.

Steg 8: Skriva backend

Nu är det dags att se till att alla komponenter fungerar där. Så jag skrev lite kod i python och distribuerade den på hallon pi. Du hittar min kod på Github.

För programmering av koden använde jag Visual Studio Code. Koden är skriven i html, CSS, javascript och python (Flask)

Steg 9: Lägg allt i fodralet

När du har slutfört alla steg framgångsrikt, du kan börja lägga allt i fodralet. För att göra det rekommenderar jag starkt att du lödar ihop dina komponenter så att de inte kan kopplas bort av misstag.

Jag limmade reläerna på en träbit så att de inte hänger förlorade när de är i fodralet. Jag limmade också pumparna på behållaren så att de inte sitter förlorade. Jag råder också att limma DHT11 -sensorn ovanpå ramen.