ניטור הבית הירוק באמצעות IOT: 5 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

בכל הנוגע לחקלאות, ניטור הטמפרטורה והלחות של הצמחים הוא גורם חשוב להישרדותם. נכון לעכשיו, אנשים משתמשים במדחומים המחוברים בחממה כדי שהחקלאים יוכלו למדוד את הטמפרטורה. עם זאת, גישה ידנית זו דורשת מהחקלאי להיות נוכח פיזית במיקום זה שאינו אפשרי בכל פעם. אז פיתחתי את המכשיר הקומפקטי הזה ב- VeggiTech כדי לפתור בעיה זו.

זוהי מערכת ניטור חממות שיכולה לחוש טמפרטורה, לחות, מדד חום ולשלוח אותה על לוח מחוונים מקוון דרך wifi. זהו מכשיר טעינה עצמית הפועל על פאנלים סולאריים ויש בו זמזם כאשר הסביבה חורגת מהסף.

אספקה

העלות הכוללת של הפרויקט היא 270 AED (73 $)

החומרים הדרושים:-

1. נודמקו
2. ארדואינו אונו
3. 10W פאנלים סולאריים
4. בקר טעינה סולארית 12V
5. סוללת חומצה עופרת 12V
6. חיישן DHT22
7. 16x2 LCD i2c
8. מגירת עץ
9. ממסר 5V

שלב 1: תרשים מעגלים

למכשיר יש את החיבור לעיל כדי שהתוכנית המלאה תפעל. להלן הקשר בפרטים:-

• מסופי פאנלים סולאריים לחיוב בקר
• מסופי סוללה לבקר הטעינה
• פלט בקר טעינה לממיר באק וזמזם
• ממיר באק (פלט 5V) ל- arduino, ממסר, lcd, dht22 & nodemcu
• LCD SDA, SCL עד A4 & A5
• Arduino Rx, Tx to nodemcu Tx, Rx
• ממסר בין פלט בקר הטעינה לבאזר

שלב 2: צור חשבון ב- Pubnub עם מפתח האפליקציות

צור את חשבונך ב- Pubnub כך שהנתונים יועברו בהצלחה. צור יישום חדש בפינה השמאלית העליונה והעתק מידע על פאב/מפתח משנה. מפתח זה יועבר לקוד הארדואינו אותו תעלה ב- nodemcu.

שלב 3: העלה קוד ב- Nodemcu & Arduino

הורד את הקוד למטה. הכנס את pub/subkey מחשבון PubNub שלך לקוד greenhouse_iot ממש מעל פונקציית ההתקנה. קוד 'greenhouse_iot' יועלה ב- nodemcu וקוד 'arduino_slave' יועלה ב- arduino.

שלב 4: צור לוח מחוונים של לוח חופשי

צור את freeboard.io שלך וכאן הנתונים שלך יוצגו בצורה ויזואלית אטרקטיבית. ראשית, הנתונים יועלו מ nodemcu לשרת pubnub, ניתן לשלב את pubnub ללוח חינם בקלות וזו הסיבה שאנו משתמשים בשני השירותים האלה יחד. בצע את השלבים הבאים להגדרת לוח המחוונים המקוון:-

1. בחר מקורות נתונים בפינה השמאלית העליונה כ- Pubnub
2. צור לוחות חדשים כל אחד לטמפרטורת, לחות ומדד חום
3. בחר כל סוג של תצוגת לוח שאתה צריך. אחד הפופולרי הוא מד מד ליישום זה
4. בתוך החלונית, בחר מקור נתונים כ- JSON. זה יוביל אותך לעורך הטקסט שבו תוכל להקליד [שם לוח מחוונים] [שם משתנה מ- arduino IDE]. אם אתה רוצה לקבל קריאת טמפרטורה, הקלד 'טמפרטורה' מכיוון שזהו שם תבנית JSON כאשר הוא הועלה מ nodemcu לשרת. אותו דבר לגבי כל הלוחות.

שלב 5: מסקנה

זה היה פרויקט שימושי בסך הכל, אבל להלן כמה מגבלות שעמדו בפניי:-

1. חוסר הגנה מפני אבק:- הייתי צריך להוסיף תיבת מעטפת IP67 להגנה על אלקטרוניקה ואמינות טובה יותר.
2. הסכנות של סוללת ליתיום:-במקום להשתמש בסוללת ליתיום, סוללת חומצה עופרת בטוחה יותר שכן במהלך סוללת ליפו בטמפרטורה גבוהה עלולה להתלקח. כך שרפתי את הפרויקט הזה למעשה כך שלמדתי זאת בצורה קשה.
3. כוח תלוי באור השמש:- אור השמש הוא מקור הכוח העיקרי. בלעדיה המערכת תיעצר ולכן יש צורך במקור חלופי. לא לשכוח שמערכות סולאריות מעלות את העלות.
4. עלות ההפעלה של שירות Freeboard:- יש להוציא 12 $ לחודש על שירות freeboard.io. יש צורך בחלופה טובה יותר כדי להפחית את העלות.

עכשיו השלב הבא שלי הוא להוסיף חיישני LoRa אלחוטיים בחממה, לאסוף את הקריאות דרך שער ה- WiFi ולהעלות אותם ללוח מחוונים שתוכנן בהתאמה אישית באמצעות Node-Red. למערכת זו חיי סוללה ארוכים (8-10 שנים) ואמינות רבה יותר כך שכל המגבלות הנ ל מסולקות.