Grönhusövervakning med IOT: 5 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:38

När det gäller jordbruk är övervakning av växternas temperatur och luftfuktighet en viktig faktor för deras överlevnad. För närvarande använder människor termometrar fästa i ett växthus så att bönderna kan mäta temperaturen. Detta manuella tillvägagångssätt kräver dock att bonden är fysiskt närvarande på den platsen, vilket inte är möjligt varje gång. Så jag utvecklade den här kompakta enheten på VeggiTech för att lösa detta problem.

Detta är ett växthusövervakningssystem som kan känna av temperatur, luftfuktighet, värmeindex och skicka det på en online -instrumentpanel via wifi. Det är en självladdande enhet som körs på solpaneler och har en summer när miljön går över tröskeln.

Tillbehör

Den totala kostnaden för detta projekt är 270 AED (73 $)

Material som krävs:-

1. Nodemcu
2. Arduino Uno
3. 10W solpaneler
4. 12V Solar Charge Controller
5. 12V blybatteri
6. DHT22 -sensor
7. 16x2 LCD i2c
8. Trälåda
9. 5V Relä

Steg 1: Kretsdiagram

Enheten har ovanstående anslutning för att hela programmet ska fungera. Nedan är kopplingen i detaljer:-

• Solpanelterminaler för laddningsregulator
• Batteripoler för laddningskontroller
• Utmatning av laddningsregulator till buck -omvandlare och summer
• Buck -omvandlare (5V utgång) till arduino, relä, lcd, dht22 & nodemcu
• LCD SDA, SCL till A4 & A5
• Arduino Rx, Tx till nodemcu Tx, Rx
• Relä mellan laddningsstyrenhetens utgång till summern

Steg 2: Skapa konto på Pubnub med appnyckel

Skapa ditt konto på Pubnub så att data överförs framgångsrikt. Skapa en ny app i det övre högra hörnet och kopiera information om pub/undernyckel. Denna nyckel överförs till Arduino -koden som du laddar upp på nodemcu.

Steg 3: Ladda upp kod på Nodemcu & Arduino

Ladda ner koden nedan. Sätt pub/subnyckel från ditt PubNub -konto till greenhouse_iot -koden strax ovanför installationsfunktionen. "greenhouse_iot" -koden laddas upp på nodemcu och "arduino_slave" -koden laddas upp på arduino.

Steg 4: Skapa freeboard -instrumentpanel

Skapa ditt freeboard.io och det är här dina data kommer att visas i en attraktiv visuell form. Först kommer data att laddas upp från nodemcu till pubnub -servern, pubnub kan enkelt integreras till fribord vilket är anledningen till att vi använder båda dessa tjänster tillsammans. Följ dessa steg för att konfigurera online-instrumentpanelen:-

1. Välj datakällor i det övre högra hörnet som Pubnub
2. Skapa nya paneler för temperatur, luftfuktighet och värmeindex
3. Välj vilken typ av panelskärm du vill. En populär är Gauge meter för denna applikation
4. I panelen väljer du datakälla som JSON. Det leder dig till textredigeraren där du kan skriva [instrumentpanelens namn] [variabelnamn från arduino IDE]. Om du vill få temperaturavläsning skriver du "Temperatur" eftersom det är JSON -formatnamnet när det laddades upp från nodemcu till servern. Samma för alla paneler.

Steg 5: Slutsats

Det var ett användbart projekt överlag men här är några begränsningar som jag mötte:-

1. Brist på dammskydd:- Jag borde ha lagt till en IP67-hölje för elektronikskydd och bättre tillförlitlighet.
2. Faror med litiumbatteri:-I stället för att använda ett litiumbatteri är bly-syrabatteri säkrare eftersom lipo-batteri vid hög temperatur kan ta eld. Det var så jag brände det här projektet faktiskt så jag lärde mig detta på ett hårt sätt.
3. ström beroende av solljus:- Solljus är huvudkällan. Utan det kommer systemet att stanna så en alternativ källa behövs. För att inte glömma att solsystem ökar kostnaden.
4. driftskostnaden för Freeboard-tjänsten:- 12 $ per månad måste läggas på freeboard.io-tjänsten. Ett bättre alternativ behövs för att minska kostnaden.

Nu är mitt nästa steg att lägga till trådlösa LoRa-sensorer i växthuset, samla avläsningarna via WiFi-gateway och ladda upp det på en specialdesignad instrumentpanel med Node-Red. Detta system har lång batteritid (8-10 år) och mer tillförlitlighet så att alla ovanstående begränsningar elimineras.