Smart IoT Garden: 10 pași (cu imagini)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2025-01-23 15:04

Dacă ești ceva ca mine, îți plac fructele și legumele proaspete pe farfurie, dar nu ai suficient timp pentru a menține o grădină decentă. Această instrucțiune vă va arăta cum să construiți o grădină inteligentă IoT (eu o numesc: Garda Verde) care vă udă plantele și vă avertizează despre situații periculoase, cum ar fi: prea multă lumină solară, insuficientă lumină solară și fără apă.

Acest lucru se realizează prin utilizarea a câtorva senzori simpli și a unui actuator controlat de un Raspberry Pi. Pe site, puteți vizualiza măsurătorile de la acești senzori și puteți controla debitul de apă.

Pasul 1: Materiale și instrumente

Materiale:

• 1x Raspberry Pi 4
• Balama de pian de 1m
• 1x suport baterie 8x AA
• 8x baterii AA
• * 1x electrovalvă 12V 1/2"
• Tub de apă de 3m (plastic, nailon …) 12mm
• 1x coadă în formă de T
• 2x coadă 1/2 "12mm
• 5x clemă pentru furtun
• 1x bidon de 5 litri
• Scânduri de lemn de 4m
• 1x panou din lemn 100cm / 50cm
• 1x folie de iaz 2m / 1m
• min. 50 șuruburi
• 1x panou de masă
• 2x închideri magnetice
• 1x tranzistor npn
• 1x senzor de temperatură și umiditate
• 1x senzor de lumină LDR
• 1x senzor de umiditate a solului
• 1x ecran LCD
• 2x 1/2 "conducte în formă de L

Acest document vă arată de unde am obținut aceste materiale.

* Este important ca electrovalva să nu aibă presiune minimă de funcționare. Dacă o va face, apa se va strădui să treacă.

Instrumente:

• ferăstrău mitral (opțional: orice alt tip de ferăstrău)
• burghiu manual (opțional: șurubelniță)
• pistol cu capse (opțional: șuruburi)
• lipici de lemn

Pasul 2: Construirea circuitului

Următoarele componente vor fi conectate la Raspberry Pi:

• MCP3008

  • Senzor de lumină LDR
  • Senzor de umiditate a solului
• Senzor de umiditate și temperatură DHT11

• PCF8574

  Ecran LCD

• Tranzistor TIP120

  valva selenoida

Doi dintre senzori (LDR și umiditatea solului) sunt conectați la un MCP3008 care permite citirea semnalelor analogice de către Raspberry Pi. Folosesc PCF8574 pentru a scrie date pe LCD, deoarece economisește o mulțime de pini GPIO.

Puteți urmări imaginea de mai sus atunci când construiți circuitul.

Pasul 3: Configurarea bazei de date

Pentru a avea un control deplin asupra grădinii dvs., veți dori să vedeți o cronologie care să arate toate măsurătorile de la senzori. Folosesc o bază de date SQL pentru a salva toate aceste măsurători.

Am pregătit un fișier autonom care include întreaga bază de date necesară pentru acest proiect. Puteți găsi acest lucru în dosarul de export al bazei de date din depozitul meu Git și puteți importa această bază de date în MySQL Workbench deschizând serverul> import de date și apoi selectând fișierul autonom și creând o nouă bază de date.

Această bază de date conține patru tabele: tblmeasurement, tbldevice, tblwarning și tblaction. Tbldevice conține toți senzorii și dispozitivul de acționare. Mesajele din tblwarning sunt în olandeză, dar le puteți schimba cu ușurință făcând clic pe simbolul de executare de pe masă, schimbând mesajele și aplicând modificările. Tblaction conține acțiuni care pot fi executate de programul despre care voi vorbi în pasul următor. Aceste acțiuni sunt de exemplu: măsurarea temperaturii, electrovalvă de activare automată …

Pasul 4: Programare

Puteți găsi tot codul necesar în depozitul meu Git. Capătul frontal și cel din spate.

Acest program face toate lucrurile tehnice, cum ar fi: citirea datelor senzorului, activarea actuatorului …

Mai sus, puteți vedea câteva imagini ale site-ului web. Este în olandeză, dar tu

Pasul 5: Construirea formei de bază a grădinii

Primul pas al realizării proiectului fizic este construirea carcasei de bază a grădinii. Începeți cu tăierea unor scânduri în următoarele dimensiuni:

• a - 2x 100cm / 20cm
• b - 2x 46,4cm / 20cm
• c - 1x 46,4cm / 18,2cm
• d - 1x 46cm / 18cm
• e - 1x 15cm / 20cm
• f - 1x 31cm / 20cm

Mai întâi, fixați scândurile a pe ambele părți ale panoului de lemn. Cel mai bun mod de a atașa acest lucru se face în patru pași:

1. găuriți pe panoul pe care vor trece șuruburile
2. folosiți un burghiu de zăvor pentru a face loc în care să intre capul șurubului
3. puneți o linie de lipici pentru lemn unde va fi atașată scândura
4. așezați scândura pe clei și găuriți șuruburile prin găurile pe care le-ați forat mai devreme

5 șuruburi vor fi suficiente pentru a ține scândurile a. Apoi, puteți face același lucru cu scândurile b, pentru care am folosit 3 șuruburi pe partea inferioară și 2 pe lateral.

Pasul 6: Construiți suportul rezervorului de apă

Atașați scândura în colțul pe care îl puteți vedea în imagine folosind metoda pe care am explicat-o în pasul anterior. Puteți face acest lucru cu ușurință pe cont propriu utilizând o bucată de lemn și o scoică (a se vedea a doua imagine).

Pentru a susține această scândură, realizați o grindă mică din lemn, cu laturi înclinate de 45 de grade în partea de sus și de jos. Pentru a vă asigura că atinge podeaua atunci când o atașați la scândura verticală, trageți o linie unde să vedeți partea superioară așa cum fac în a treia imagine.

Apoi, folosiți niște resturi de lemn pentru a construi un cadru potrivit pentru bidonul pe care îl utilizați. Atașați cadrul pe platformă folosind lipici pentru lemn. Cadrul pe care l-am făcut nu a fost complet nivelat, așa că l-am înșurubat strâns cu două scoici în timp ce era lipit și l-am lăsat să se fixeze pentru o noapte.

În cele din urmă, va trebui să atașați conductele în formă de L la fundul recipientului și să faceți o gaură în scândură care susține recipientul, astfel încât conductele să poată trece. Pentru a atașa conducta, am sudat o bucată de conductă potrivită pe o placă metalică pe care am atașat-o la recipientul cu lipici universal Sikaflex. Alternativ, puteți doar să împingeți o bucată de tub în gaura pe care o faceți în cutie și să puneți suficient adeziv universal pe ea, astfel încât să rămână în poziție. Puteți face gaura de sub bidon cu un burghiu pentru ferăstrău manual.

Pasul 7: Conectarea conductelor și a tubului

Înainte de a conecta oricare dintre tuburi, atașați folia de iaz pe partea interioară a grădinii a proiectului. L-am fixat în exteriorul proiectului cu un pistol cu capsator. Puteți plia piesele de colț astfel încât să se potrivească frumos și să tăiați părțile în care există prea multă folie.

După ce ați făcut acest lucru, puteți începe să găuriți 2 găuri de la partea de grădină la partea de management la aproximativ 15 cm înălțime pentru ca tubulatura să ajungă în grădina însăși. Puteți reduce cantitatea de așchii și găuriți prin folie fixând 2 bucăți de lemn pe scândură și găurind prin ele ca în imaginea de mai sus. Puteți împinge două tuburi prin găuri și le puteți conecta în mijloc în spatele scândurii. Apoi, puteți face câteva găuri de 2,5 mm în tuburi pentru ca apa să iasă (și nu uitați să faceți o gaură pe partea superioară a tubului, astfel încât apa să poată continua să curgă în timp ce electrovalva este închisă).

Găuriți două găuri (nu până la capăt) la capătul grădinii pentru a atașa capătul tuburilor la. Lipiți 2 bucăți cilindrice de metal pe interiorul găurilor și împingeți capătul tuburilor peste ele.

Apoi, atașați o bucată de lemn la panoul de podea de lângă rezervorul de apă (ca în imagine). Aici se va sprijini electrovalva, deci testați-i poziția pentru a vă asigura că solenoidul se potrivește pe ea. Deasupra acestei piese, atașați o bucată de metal în formă de L pe care va fi fixată electrovalva.

Pasul 8: Integrarea electronice

Începeți prin modelarea a două bucăți de lemn. Unul pentru DHT11 și LDR și unul pentru senzorul de umiditate al solului. Puteți vedea acele piese în imaginile de mai sus. Atașați-le așa cum se arată în imagini.

Puteți ascunde firele DHT11 și LDR prin capsarea unei bucăți de folie de iaz deasupra lor și trecerea prin ele. Găuriți o gaură prin care să poată trece firele.

Apoi, pentru a face gaura afișajului LCD, găuriți două găuri pe capetele diagonale ale spațiului pentru LCD și utilizați un ferăstrău pentru ferăstrău un dreptunghi.

Puteți așeza panoul de testare, Raspberry Pi și pachetul de baterii de 12V în spatele LCD-ului din colț (și utilizați Velcro pentru a le ține apăsate). Apoi folosiți o cutie de plastic, decupați 2 laturi și așezați-o peste dispozitivele electronice pentru a le proteja de orice picurare de apă. Lipirea unei mici bucăți de lemn pe panoul de pardoseală de lângă cutia de plastic o menține în poziție.

În cele din urmă, găuriți o linie de găuri chiar sub înălțimea cutiei de plastic, astfel încât aerul fierbinte al Raspberry Pi să poată scăpa.

Pasul 9: Atașarea balamalelor

Singurul lucru care rămâne de făcut acum este să atașați ultimele două scânduri pe care le-ați tăiat la început.

Mai întâi, am văzut colțul din dreapta jos al scândurii din lateral. Aici va trece cablul de alimentare.

Apoi puteți înșuruba balamalele pe scânduri ca în imaginile de mai sus.

Pasul 10: Închidere

Dacă decideți să faceți acest proiect dvs., anunțați-mă în comentarii (:

Mulțumesc pentru lectură.