Monitorování zeleného domu s IOT: 5 kroků

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

Pokud jde o zemědělství, sledování teploty a vlhkosti rostlin je důležitým faktorem pro jejich přežití. V současné době lidé používají teploměry připevněné ve skleníku, aby zemědělci mohli měřit teplotu. Tento ruční přístup však vyžaduje, aby byl zemědělec fyzicky přítomen na tomto místě, což není možné pokaždé. Proto jsem ve VeggiTech vyvinul toto kompaktní zařízení, abych tento problém vyřešil.

Jedná se o monitorovací systém skleníků, který dokáže snímat teplotu, vlhkost, tepelný index a odesílat jej na online řídicí panel přes wifi. Jedná se o samonabíjecí zařízení, které běží na solárních panelech a má bzučák, když prostředí překročí prahovou hodnotu.

Zásoby

Celkové náklady na tento projekt jsou 270 AED (73 $)

Požadované materiály:-

1. Nodemcu
2. Arduino Uno
3. 10W solární panely
4. Regulátor solárního nabíjení 12V
5. 12V olověná baterie
6. Senzor DHT22
7. 16x2 LCD i2c
8. Zásuvka na dřevo
9. 5V relé

Krok 1: Schéma zapojení

Zařízení má výše uvedené připojení, aby fungoval celý program. Níže je připojení v podrobnostech:-

• Terminály solárních panelů k nabíjení regulátoru
• Bateriové terminály k nabíjení regulátoru
• Výstup regulátoru nabíjení do převodníku a bzučáku Buck
• Buck převodník (výstup 5V) na Arduino, relé, LCD, DHT22 a Nodemcu
• LCD SDA, SCL na A4 a A5
• Arduino Rx, Tx k nodemcu Tx, Rx
• Relé mezi výstupem regulátoru nabíjení do bzučáku

Krok 2: Vytvořte si v Pubnub účet pomocí klíče aplikace

Vytvořte si účet na Pubnub, aby byla data úspěšně přenesena. Vytvořte novou aplikaci v pravém horním rohu a zkopírujte informace o hospodě/podklíči. Tento klíč bude přenesen do kódu Arduino, který nahrajete na nodemcu.

Krok 3: Nahrajte kód na Nodemcu & Arduino

Stáhněte si níže uvedený kód. Dejte pub/subkey z vašeho účtu PubNub do kódu greenhouse_iot těsně nad funkcí nastavení. Kód „skleník_iot“bude nahrán na nodemcu a kód „arduino_slave“bude nahrán na arduino.

Krok 4: Vytvořte Freeboard Dashboard

Vytvořte si freeboard.io a právě zde se budou vaše data zobrazovat v atraktivní vizuální podobě. Nejprve budou data nahrána z nodemcu na server pubnub, pubnub lze snadno integrovat do freeboardu, což je důvod, proč obě tyto služby používáme společně. Při nastavování online řídicího panelu postupujte takto:-

1. Vyberte zdroje dat v pravém horním rohu jako Pubnub
2. Vytvořte každý nový panel pro teplotu, vlhkost a tepelný index
3. Vyberte si jakýkoli typ panelového displeje, který potřebujete. Oblíbený je Gauge meter pro tuto aplikaci
4. V panelu vyberte zdroj dat jako JSON. Zavede vás do textového editoru, kde můžete zadat [název řídicího panelu] [název proměnné z arduino IDE]. Pokud chcete získat údaje o teplotě, zadejte „Teplota“, protože to je název formátu JSON, když byl nahrán z nodemcu na server. Totéž pro všechny panely.

Krok 5: Závěr

Celkově to byl užitečný projekt, ale zde je několik omezení, se kterými jsem se setkal:-

1. Nedostatek ochrany proti prachu:- Měl jsem přidat kryt skříně IP67 pro ochranu elektroniky a lepší spolehlivost.
2. Nebezpečí lithiové baterie:-Místo použití lithiové baterie je olověná baterie bezpečnější, protože během vysokoteplotní lipo baterie se může vznítit. Tak jsem vlastně vypálil tento projekt, takže jsem se to tvrdě naučil.
3. výkon závislý na slunečním světle:- Sluneční světlo je hlavním zdrojem energie. Bez toho se systém zastaví, takže je potřeba alternativní zdroj. Nesmíme zapomenout, že solární systémy zvyšují náklady.
4. provozní náklady služby Freeboard:- 12 $ měsíčně je třeba vynaložit na službu freeboard.io. Ke snížení nákladů je zapotřebí lepší alternativa.

Nyní je mým dalším krokem přidání bezdrátových senzorů LoRa do skleníku, shromažďování naměřených hodnot prostřednictvím brány WiFi a jejich odeslání na speciálně navržený řídicí panel pomocí Node-Red. Tento systém má dlouhou životnost baterie (8–10 let) a větší spolehlivost, takže jsou odstraněna všechna výše uvedená omezení.