Smart Garden - Klicka och växa: 9 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

Tänk om du kunde odla dina egna växter, blommor, frukt eller grönsaker med hjälp av en Smartphone -app som ser till att dina växter får den optimala konfigurationen av vatten, luftfuktighet, ljus och temperatur och låter dig övervaka hur du odlar dina växter när som helst överallt.

Smart Garden - Click and Grow tar hand om dina växter även när du är på semester, mil hemifrån, genom att se till att de har tillräckligt med vatten, ljus och rätt temperatur hela tiden.

Genom att använda avancerade sensorer som övervakar luftfuktighet, ljus och temperatur, vet vår smarta applikation exakt när du ska bevattna din trädgård och vad som är den optimala mängden vatten som behövs. All relevant information om din trädgård övervakas ständigt och visas hela tiden på din smartphone -skärm.

Du kommer att kunna låta den smarta applikationen automatiskt bevattna trädgården beroende på de förhållanden som råder i trädgården, eller alternativt kan du välja att manuellt bevattna trädgården när du bestämmer dig och i den mängd vatten du väljer, genom att trycka på en knapp i din smartphone.

Vår smarta trädgård passar dina lokala förhållanden och minskar vattenanvändning och vattenräkningar med upp till 60% genom att bevattna dina växter med perfekt tidpunkt och förutsättningar.

Gå vidare till framtiden med vår smarta trädgård och börja odla din trädgård enkelt, snabbt och inte mindre viktigt utan att spendera en förmögenhet.

Steg 1: Delar

För detta projekt behöver du:

Elektroniska enheter och kort:

1) NodeMCU;

2) 2 (eller fler) kanal analog multiplexer;

3) Transistor;

4) Vattenpump (vi använde 12V Blige Pump 350GPH);

5) Strömkälla

Sensorer:

6) Ljussensor (ljusberoende motstånd);

7) MPU-6050-sensor (eller någon temperaturgivare);

8) Kapacitiv jordfuktighetssensor;

Fysisk

9) 3/4 vattenrör;

10) Resistorer;

11) Ledningar och förlängningar;

12) Smartphone

13) Blynk App

Steg 2: Kabeldragning - Kort och sensorer

Se nedanstående detaljerade instruktioner om hur du ansluter de olika komponenterna och se kopplingsschemat ovan.

Board och MultiPlexer

Placera NodeMCU och multiplexern på brödbrädan enligt diagrammet.

Använd två hoppare för att ansluta 5V och GND för NodeMCU till kolumnen '+' och '-' på brödbrädet respektive, och anslut multiplexern till NodeMCU enligt ovan.

Anslutning av sensorer

1) Ljussensor (ljusberoende motstånd) - Du behöver tre hoppare och 100K motstånd.

Använd de tre hopparna för att ansluta sensorn till 5V, GND och till Y2 på multiPlexern enligt ovan.

2) MPU -6050 sensor - Du behöver fyra hoppare för att ansluta sensorn till 5V, GND och D3, D4 i NodeMCU enligt ovan.

3) Kapacitiv jordfuktighetssensor (CSMS) - Anslut CSMS med 3 hoppare till 5V, GND och Y0 på multiplexern enligt ovan.

Anslut nu USB -kabeln till NodeMCU och fortsätt till nästa steg.

Steg 3: Kabeldragning - Transistor och pump

Se nedanstående detaljerade instruktioner om hur du ansluter Rely och vattenpumpen och konsultera kabelfoton som publicerats ovan.

Transistor

Använd 3 Jumpers för att ansluta transistorn enligt följande:

1. Mittbenet till '-' på vattenpumpen;

2. Vänster ben till '-' på 12V nätaggregatet;

3. Höger ben till D0 på MCU;

Vattenpump

Anslut 12+-försörjningens+till++på vattenpumpen.

Steg 4: Anslutning av systemet

Vi rekommenderar att lägga brödbrädet tillsammans med alla andra komponenter utom pumpen i en fin låda.

Bör vara inuti hink med vatten.

Ta ett långt 3/4 'rör; Blockera ena änden av röret och montera den andra änden på vattenpumpen; gör några hål längs röret och placera det nära plantorna;

sätt jordmätaren i jorden. Observera att sensorns varningslinje ska ligga utanför jorden.

Du kan titta på bilden ovan för att se hur vi placerade systemet.

Steg 5: Koden

Öppna den bifogade.ino -filen med arduino -redigeraren.

Innan du laddar upp den till NodeMCU, var uppmärksam på följande parametrar som du kanske vill ändra:

1) const int AirValue = 900; Du måste testa detta värde med din jordfuktighetssensor.

Ta ut sensorn ur jorden och kontrollera värdet du får. Du kan ändra värdet i koden i enlighet med.

2) const int WaterValue = 380; Du måste testa detta värde med din sensor.

Ta ut sensorn ur jorden och lägg den i ett glas vatten. Kontrollera värdet du får - Du kan ändra värdet i koden i enlighet med.

Efter att ha gjort ovanstående laddar du bara upp koden till NodeMCU.

Steg 6: IFTTT -appletar

Om systemet bestämmer sig för att bevattna trädgården automatiskt skickar det ett e -postmeddelande till dig, så att du vet att din trädgård bevattnades, eftersom jorden var mycket torr.

Vi rekommenderar att du konfigurerar systemet så att det bevattnar endast på nätterna eller när solnivån är låg.

på det sättet kommer du att spara en betydande mängd vatten varje månad !!

I Blynk -appen använde vi en webhook -widget. Webhook -widgeten användes för att utlösa en händelse på IFTTT. IFTTT -appletar Datum/tid -> webhooks, en virtuell pin på Blynk ändrar dess värde. Vilket utlöser en funktion som skickar dig ett e -postmeddelande när jorden är mycket torr och automatisk bevattning har körts.

Steg 7: Smart Garden - BLYNK -applikation

Vår BLYNK -applikation innehåller följande funktioner:

1) LCD - LCD -skärmen ger dig relevant information om systemet. Det kommer att meddela dig när systemet driver vattenpumpen och bevattnar plantorna.

2) Jordfuktighetsskala - Ger dig information om jordens fuktighet.

Skalan visar luftfuktigheten i procent så att noll procent representerar luftens genomsnittliga luftfuktighet, och 100 procent representerar fukt i vatten.

Vi har också lagt till en verbal beskrivning av luftfuktigheten som representeras av fem alternativ:

A. Mycket våt - när jorden flyter med vatten.

B. Våt - mellan det normala och det översvämmade. Denna situation förväntas inträffa en tid efter att vi har bevattnat marken.

C. Ideal - när jorden innehåller en idealisk mängd vatten för växterna.

D. Torka - När jorden börjar torka. Men i de flesta växter finns det inget behov av att bevattna ännu.

E. Mycket torr - i den här situationen vattnar jorden så snart som möjligt (Observera att om Auto bevattningsläge är PÅ, kommer systemet automatiskt att bevattna trädgården när marken är mycket torr).

* Självklart beror den ideala jordfuktighetsnivån på de specifika växter du har i din trädgård.

* Du kan ändra vattnets humuditetsnivå och luftens humuditetsnivå i enlighet med förklaringen ovan.

3) Solig skala - Ger dig information om ljusnivån som växterna utsätts för. Den ideala ljusnivån som behövs beror på vilken typ av växter du har i din trädgård.

4) Temp - ger dig temp i omgivningen av dina växter.

5) Automatisk bevattning - när den här knappen är PÅ, bevattnar systemet automatiskt växterna när markfuktigheten blir "Mycket torr".

6) Mängd - genom att trycka på '+' eller ' -' kan du välja mängden vatten (i liter) för bevattning av växterna.

Steg 8: Simulering av systemet i funktion

Se systemet fungera live i den bifogade videon !!:)

Observera att när du slår på Auto-bevattning, kommer systemet att bevattna din trädgård automatiskt så snart jorden blir "mycket torr". systemet kan konfigureras att bevattna endast när solen inte är för stark (till exempel bara sent på natten) så att vattnet inte slösas bort !!!

Om systemet bestämmer sig för att bevattna trädgården automatiskt kommer det att meddela dig på applikationens lcd (om den är öppen öppen på din smartphone), och den kommer också att skicka ett e -postmeddelande till dig!

Steg 9: Förbättringar och framtidsplaner

Huvudutmaningen

Vår främsta utmaning var att ta reda på vilka sensorer vi ska använda, var vi ska placera dem och vilka slutpunktsvärden vi ska använda för att få de bästa resultaten.

Eftersom vi hade mycket information att visa (jordfuktighet, temperatur, ljusnivå, jordförhållanden etc.) spenderade vi mycket tid på att göra vår app så tydlig och så bekväm som vi kan.

I början arbetade vi med en Rely, vilket gjorde våra liv väldigt hårda, vi försökte flera relies och vi kom på att NodeMCU och förlita sig ibland inte särskilt stabila, eftersom det HÖGA värdet för de digitala stiften på NodeMCU bara matar ut 3 volt, när relien fungerar med 5V, så när vi ville slå på pumpen och ställa in D1 -utgången på HIGH fungerade inte omkopplaren eftersom relien förväntade sig att 5V skulle ändra dess tillstånd.

Så snart vi bytte ut relen mot transistorn kunde vi enkelt styra pumpen.

Systemets begränsningar

Vår trädgård är liten, det var inte möjligt att innehålla ett stort antal sensorer för att få information från flera olika områden i vår trädgård. Med fler sensorer och en större trädgård kan vi lära oss mer om de förhållanden som råder i varje område av trädgården och använda specifika egenskaper för varje område i trädgården, så att det får de bästa förutsättningarna och behandlingen för sina specifika behov, och även justera det för automatisk bevattning.

Framtidsvision

Våra framtida tankar härrör främst från systemets begränsningar. Målet är att implementera samma smarta trädgårdssystem- bara ett stort i större skalor.

Vi tror att ett sådant system kan anpassas till alla typer av plattformar från privata trädgårdar, liksom offentliga trädgårdar upp till jordbruksindustrin, som stora växthus och jordbruksmarker.

För varje system (beroende på dess storlek) kommer vi att använda fler sensorer. Till exempel:

1. Ett stort antal jordfuktighetssensorer: Med ett stort antal sensorer kan vi känna till luftfuktigheten i någon specifik del av marken/jorden.

2. Stort antal ljussensorer: liknande orsaken ovan även här kan vi få mer än specifikt på olika delar av trädgården.

Genom att lägga till dessa sensorer kan vi sammanföra en specifik behandling för alla typer av växter i vår trädgård.

Eftersom olika typer av växter kräver en annan behandling kan vi anpassa varje område i vår trädgård till en annan typ av växter, och med ett stort antal sensorer matchar vi den specifika växten exakt det tillstånd den behöver. På så sätt kan vi odla olika växter på mindre terräng.

En annan betydande fördel med ett stort antal sensorer är förmågan att identifiera fuktnivån i marken och temperaturen, låsa för att veta när det är nödvändigt att vattna någon del av jorden och vi kan kontrollera bevattningen så att det kommer att resultera i maximal vattenbesparing. Vi måste bara vattna hela trädgården om en liten del av den är torr, vi kan bara ändra detta område.

3. Anslutning av systemet till huvudvattenkranen - på det sättet behöver vi inte fylla vatten i behållaren. Den stora fördelen med en sådan anslutning är maximal kontroll över bevattning och mängden vatten som varje del av jorden får, utan att behöva oroa sig för att vattnet i tanken ska ta slut.

4. Dedikerad applikation för systemet - Skriva en ny applikation som är kompatibel med systemet. Med all vår kärlek אם Blynk -applikation kan vi inte använda den som huvudsystemprogrammet. Vi skulle vilja skriva en unik applikation till systemet som matchar controller och sensorer som vi vill arbeta med för att ge användaren en perfekt upplevelse.

Att skriva en applikation som denna ger oss möjlighet att lägga till fler funktioner än de vi kan hitta i Blynk. Till exempel bygga en användarprofil för klienten, samla in information om varje klient och råda honom om de bästa och mest effektiva egenskaperna som passar hans behov.

Vi skulle vilja bygga en algoritm som lär sig all information vi får från olika sensorer och använder den för att ge de bästa förutsättningarna till växter.

Vidare kan vi skapa en online -kundcirkel som uppdateras med rekommendationer och får hjälp online i situationen med ett problem i systemet.

Vi tror verkligen att ett projekt som detta har en stor potential att betjäna ett brett spektrum av kunder: från privatpersoner som har små trädgårdar till dekorativa trädgårdar i företag som enkelt vill odla sina trädgårdar, samtidigt som de sparar vatten och resurser, och upp till bönder och stora företag som innehar stora fält och växthus och söker en effektiv och relativt billig lösning som ger dem mest relevant information om sina produkter, så kommer att ge dem fördelar gentemot sina konkurrenter när det gäller kvaliteten på deras produkter, och av spara kostnader, både för vatten och för defekta varor som inte har hanterats korrekt (till exempel fått för mycket vatten).