MAG (miniaturní automatický skleník): 9 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Moje matka je většinu času dost zaneprázdněná. Chtěl jsem jí tedy pomoci automatizací jejích skleníků. Tímto způsobem může ušetřit trochu času, protože nebude muset zalévat rostliny.

Toho dosáhnu pomocí MAG (Miniature Automatic Garden). Stejně jako v názvu je MAG miniaturní projekt, který lze rozšířit o větší skleníky. MAG je automatizovaný zahradnický monitorovací systém, který čte a odesílá data z různých senzorů na webový server běžící na Raspberry Pi. Uživatel bude moci sledovat své závody na webových stránkách. Tento koncept je vyvíjen jako závěrečný projekt v rámci prvního roku multimediálních a komunikačních technologií v Howest Kortrijk, Belgie.

Krok 1: Materiály

K vybudování tohoto projektu budete potřebovat následující položky:

Elektronika:

1. Raspberry pi 4 - kit2. Malina pi T-cobbler3. Breadboard 4. Konektory male-to-male 5. Konektory muž-žena 6. LM35 (teplotní čidlo) 7. 4x senzory vlhkosti 8. DHT119. MCP300810. Potenciometr (pro ovládání, není nutné) 11. LCD displej SunFounder 12. 4x Bezkartáčová vodní pompáž 12V13. Vodovody 14. Adaptér 12V15. 4x relé 5V

Kryt:

1. Akvárium2. Dřevěná prkna 3. Pevná kulatá tyč ze železa4. Nehty 5. Šrouby 6. Střešní nátěr Aquaplan

Nástroje:

1. Kladivo2. Pila 3. Šroubovák 4. Vrták 5. Woodfile 6. Lepicí pistole 7. Štětec 8. Svařovací stroj 9. Prodejní zařízení

V níže uvedeném souboru Pdf si můžete prohlédnout kompletní ceník s odkazy na díly.

Krok 2: Výroba skleníku

Na poskytnutých obrázcích najdete potřebné rozměry desek. Nejprve najdete obrázky s měřením, na něm najdete číslo (pod tím budou další informace s odpovídajícím číslem). Existuje také několik poskytnutých obrázků, jak to bude vypadat.

Čísla 1 až 4 jsou pro případ, a když je vystřihnete, můžete je spojit zatloukáním hřebíků do otvorů.

Přídavná deska s čísly 5 + 6 je víko, které můžete umístit nad přihrádku na pí.

Poznámky:

Střed otvorů na všech deskách je od okrajů vzdálen 0,8 cm (šedé čáry, referenční je obrázek s číslem jedna). Otvory byly vyvrtány 2 mm šroubem do dřeva.

1.: Toto je spodní deska. Na levé straně máte mezi 2 otvory 64 cm. To se počítá pro vzdálenosti mezi otvory a hranami na levé i pravé straně. Horní deska má čtverec 2 cm x 2 cm za účelem průchodu napájecích kabelů. Spodní deska má výřez 8 cm x 2,5 cm pro umístění LCD displeje.

2.: Toto jsou nejdelší strany a budete potřebovat 2 z těchto prken. Nahoře máte 2 vystřižené kousky 3 mm x 10 mm. To bude použito později k vedení kabelů snímače vlhkosti.

3.: Toto jsou nejkratší strany a budete potřebovat 4 z těchto prken.

4.: Toto jsou křižovatky pro kontejner na rostliny, budete potřebovat 2 z těchto prken. Budete muset odstranit bílý kus, jak je znázorněno na obrázku, abyste je mohli navzájem zasunout

Krok 3: Dokončení skleníkového případu

Nyní, když je vše namontováno dohromady, zajistíme, aby přihrádky pro rostliny byly vodotěsné. Děláme to, abychom se ujistili, že nemůže unikat voda, jen pro případ. Pomocí štětce natřete přihrádky, pokud chcete, můžete přidat druhou vrstvu, když je suchá.

Další je svařování kovových tyčí dohromady uprostřed, takže skončíme s křížem. Tento kovový rám dáme na pouzdro po vyvrtání 4 děr, 1 na každém konci jako na obrázku. Po vložení zkontrolujte, zda jsou všechny 4 strany rovnoměrné.

Jako poslední uděláme zářez na každé straně přihrádky. Udělejte to tak, aby vodní dýmky mohly spočívat dovnitř. Nahoře přidejte kousek dřeva, aby zůstal na místě. Při nanášení tohoto kusu dřeva se ujistěte, že můžete vodní trubku snadno vyjmout a v případě potřeby ji vrátit zpět.

Krok 4: Software na Raspberry Pi

Aby můj kód fungoval (na který odkazuji níže), budete muset nainstalovat nějaké balíčky a knihovny. První věc, kterou potřebujete, je aktualizovat Pi.

Nejprve aktualizujte seznam balíčků systému zadáním následujícího příkazu: sudo apt-get update.

Aktualizujte všechny nainstalované balíčky na nejnovější verze pomocí následujícího příkazu: sudo apt-get dist-upgrade.

Pokud systém nepožádá o restart, proveďte „sudo restart“. To má zajistit, že vše bylo správně nastaveno.

Po instalaci balíčků budete muset nainstalovat některé knihovny:

• sudo pip3 install --upgrade setuptools
• sudo apt-get install python3-flask
• sudo pip install -U flask -cors
• sudo pip install flask-socketio
• sudo apt-get install rpi.gpio
• sudo pip3 nainstalujte Adafruit_DHT

Až budete hotovi, proveďte „sudo restart“.

Krok 5: Vytvoření obvodu

V kroku 2 uděláme obvod pro tento projekt. Toto je úplné minimum, které potřebujete, pokud chcete, aby fungovalo. Vytvořte kopii obvodu pomocí tabulky a tabulky. Zde potřebujete veškerý elektrický materiál z kroku 1.

Informace o okruhu:

K MCP3008 máme připojeno 5 senzorů, které jsou lm35 pro vnitřní teplotu, a 4 senzory půdní vlhkosti. DHT11 pro venkovní teplotu a vlhkost a nakonec plovákový spínač ke kontrole, zda je v nádrži dostatek vody.

Senzor půdní vlhkosti má analogový výstup a používá GPIO pin na Raspberry Pi.

Další:

Také jsem implementoval LCD displej, který později usnadní připojení k Raspberry Pi bez nutnosti připojení k notebooku. To není nutné, ale je to velmi doporučeno.

Než jsem to všechno spojil, použil jsem svůj prkénko, abych vše propojil a otestoval své senzory, abych se ujistil, že vše funguje.

Krok 6: Vytvořte databázi

Je velmi důležité ukládat data ze senzorů organizovaným, ale také bezpečným způsobem. Proto jsem se rozhodl uložit svá data do databáze. Jen tak mohu k této databázi (s osobním účtem) přistupovat a udržovat ji organizovanou. Na obrázku výše najdete můj ERD diagram.

Můj ERD diagram můžete vidět výše, propojím také soubor s výpisem, abyste si mohli databázi importovat sami. S touto databází budete moci zobrazit více věcí, jako například:

• Teplota v blízkosti a nad rostlinami
• Vlhkost v blízkosti rostlin
• Zemní vlhkost každé rostliny
• Zkontrolujte, zda je čerpadlo pro zařízení povoleno
• Atd..

V příloze k tomuto kroku najdete mou skládku MySQL. Můžete jej tedy snadno importovat. Získejte skládku MySQL.

Krok 7: Web

Chtěl jsem mít možnost rostliny monitorovat, proto jsem vytvořil webovou stránku, která mi tato data ukáže. Prostřednictvím webové stránky budete moci kontrolovat zařízení a také povolit/zakázat čerpadla samostatně.

Zatímco se Pi spouští, spustí se můj skript pythonu. Tím se postaráme o to, aby se data zobrazila na webových stránkách. Podle skriptu bude pi každou přesnou hodinu číst data ze senzorů a ukládat je do databáze. Stránka je také responzivní, takže ji lze otevřít na mobilu.

Můj kód najdete na githubu přímo zde.

Krok 8: Psaní backendu

Nyní je čas zajistit, aby všechny součásti fungovaly. Napsal jsem tedy nějaký kód v pythonu a nasadil ho na malinový pi. Můj kód najdete na Githubu.

Pro programování kódu jsem použil Visual Studio Code. Kód je napsán v html, CSS, javascriptu a pythonu (baňka)

Krok 9: Umístěte vše do pouzdra

Jakmile úspěšně dokončíte všechny kroky, můžete začít dávat všechno do kufru. Za tímto účelem vám důrazně doporučujeme spojit součásti dohromady, aby nemohly být náhodně odpojeny.

Relé jsem nalepil na kus dřeva, aby v pouzdru nezůstaly viset. Také jsem nalepil čerpadla na nádrž, aby neseděli a neztratili se. Doporučuji také nalepit snímač DHT11 na horní část rámu.