MAG (seră automată în miniatură): 9 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Mama mea este de cele mai multe ori destul de ocupată. Așa că am vrut să o ajut automatizând serele. În acest fel, ea poate economisi puțin timp, deoarece nu va trebui să udă plantele.

Voi putea realiza acest lucru cu MAG (Miniature Automatic Garden). Ca și în nume, MAG este un proiect în miniatură care poate fi extins pentru sere mai mari. MAG este un sistem automat de monitorizare a grădinăritului care citește și trimite date ale diferiților senzori către un server web care rulează pe Raspberry Pi. Utilizatorul își va putea monitoriza plantele pe un site web. Acest concept este dezvoltat ca proiect final în primul an de tehnologie multimedia și de comunicații, la Howest Kortrijk, Belgia.

Pasul 1: Materialele

Pentru a construi acest proiect, veți avea nevoie de următoarele elemente:

Electronică:

1. Raspberry pi 4 - kit2. Raspberry pi T-cobbler3. Breadboard4. Conectori de la bărbat la bărbat5. Conectori de la bărbat la femeie6. LM35 (senzor de temperatură) 7. 4x Senzori de umiditate8. DHT119. MCP300810. Potențiometru (pentru control, nu este necesar) 11. SunFounder LCD-display12. 4x pompa de apă fără perii 12V13. Conducte de apă14. Adaptor 12V15. 4x Releu 5V

Carcasă:

1. Acvariu2. Scânduri de lemn3. Bară rotundă solidă de fier4. Unghii5. Șuruburi6. Aquaplan Roofprimer

Instrumente:

1. Ciocan2. Saw3. Șurubelniță4. Burghiu5. Woodfile6. Pistol de lipit7. Pensula8. Mașină de sudat9. Dispozitiv de lipit

În fișierul Pdf de mai jos, puteți vedea lista completă de prețuri cu linkuri către piese.

Pasul 2: Realizarea serii

În imaginile furnizate veți găsi măsurarea necesară pentru plăci. Mai întâi veți găsi imaginile cu măsurarea, pe ea veți găsi un număr (sub acesta vor fi informații suplimentare cu numărul corespunzător). Există, de asemenea, câteva imagini furnizate despre cum va arăta.

Numerele de la 1 la 4 sunt valabile pentru caz și atunci când le-ați tăiat, vă puteți atașa împreună împingând cuie în găuri.

Placa suplimentară, numerele 5 + 6, este un capac pe care îl puteți așeza deasupra compartimentului pentru pi.

Note:

Centrul găurilor de pe toate plăcile este la 0,8cm distanță de margini (liniile gri, a se vedea imaginea cu numărul unu este referință). Găurile au fost găurite cu un șurub de 2 mm pentru lemn.

1.: Aceasta este placa de jos. În partea stângă aveți 64 cm între 2 găuri. Aceasta contează pentru distanțele dintre găuri și margini atât pe partea stângă, cât și pe partea dreaptă. Placa superioară are un pătrat de 2cm x 2cm cu scopul de a lăsa cablurile de alimentare să treacă. Plăcuța inferioară are o decupare de 8cm x 2,5cm pentru a poziționa afișajul LCD.

2.: Acestea sunt cele mai lungi laturi și veți avea nevoie de 2 dintre aceste scânduri. În partea superioară aveți 2 bucăți decupate de 3mm x 10mm. Acesta va fi folosit mai târziu pentru a direcționa cablurile senzorului de umiditate.

3.: Acestea sunt cele mai scurte părți și veți avea nevoie de 4 dintre aceste scânduri.

4.: Acestea sunt intersecția pentru containerul pentru plante, veți avea nevoie de 2 dintre aceste scânduri. Va trebui să scoateți piesa albă așa cum se arată, astfel încât să puteți glisa aceste 2 în fiecare

Pasul 3: Finalizarea carcasei cu efect de seră

Acum, că totul este montat împreună, ne vom asigura că compartimentele pentru plante sunt impermeabile. Facem acest lucru pentru a ne asigura că nu se poate scurge apă, pentru orice eventualitate. Cu o pensulă vopsiți compartimentele, dacă doriți, puteți adăuga un al doilea strat când este uscat.

Următorul este sudarea barelor metalice împreună în mijloc, astfel încât să ajungem cu o cruce. Vom pune acest cadru metalic pe carcasă după găurirea a 4 găuri, câte 1 la fiecare capăt ca pe imagine. Asigurați-vă că, atunci când îl puneți, toate cele 4 părți sunt uniforme.

Ca ultima, vom face o crestătură în fiecare parte a compartimentului. Faceți-o astfel încât conductele de apă să poată sta înăuntru. Adăugați o bucată de lemn deasupra pentru a o menține în poziție. Asigurați-vă că, atunci când aplicați această bucată de lemn, puteți îndepărta cu ușurință conducta de apă și puneți-o înapoi, dacă este necesar.

Pasul 4: Software pe Raspberry Pi

Pentru ca codul meu să funcționeze (pe care îl voi lega mai jos) va trebui să instalați câteva pachete și biblioteci. Primul lucru care este necesar este să vă actualizați Pi.

Mai întâi, actualizați lista de pachete a sistemului dvs. introducând următoarea comandă: sudo apt-get update.

Actualizați toate pachetele instalate la cele mai recente versiuni ale acestora cu următoarea comandă: sudo apt-get dist-upgrade.

Dacă sistemul nu solicită o repornire, efectuați o „repornire sudo”. Aceasta este pentru a vă asigura că totul a fost configurat corect.

După ce ați instalat pachetele, va trebui să instalați câteva biblioteci:

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

Când ați terminat, efectuați o "repornire sudo".

Pasul 5: Realizarea circuitului

În pasul 2 vom realiza circuitul pentru acest proiect. Acesta este minimul absolut de care aveți nevoie dacă doriți să funcționeze. Utilizați tabelul fritzing și diagrama pentru a face o copie a circuitului. Aici aveți nevoie de toate materialele electrice de la pasul 1.

Informații despre circuit:

Avem 5 senzori conectați la MCP3008, care sunt lm35 pentru temperatura interioară și 4 senzori de umiditate a solului. Un DHT11 pentru temperatura și umiditatea exterioară și, în cele din urmă, un comutator cu flotor de apă pentru a verifica dacă există suficientă apă în rezervor.

Senzorul de umiditate a solului are o ieșire analogică și folosește un pin GPIO pe Raspberry Pi.

Suplimentar:

De asemenea, am implementat un ecran LCD care vă va facilita ulterior conectarea la Raspberry Pi fără a fi nevoie să vă conectați la laptop. Acest lucru nu este necesar, dar este foarte sugerat.

Înainte de a lipi totul împreună, mi-am folosit panoul de testare pentru a lega totul împreună și a-mi testa senzorii pentru a mă asigura că totul funcționează.

Pasul 6: Creați o bază de date

Este foarte important să vă stocați datele de la senzori într-un mod organizat, dar și sigur. Acesta este motivul pentru care am decis să-mi stoc datele într-o bază de date. Numai așa pot accesa această bază de date (cu un cont personal) și o pot menține organizată. În imaginea de mai sus puteți găsi diagrama mea ERD.

Puteți vedea diagrama mea ERD de mai sus, de asemenea, voi lega un fișier dump, astfel încât să puteți importa baza de date pentru dvs. Cu această bază de date, veți putea afișa mai multe lucruri, cum ar fi:

• Temperatura din apropierea și deasupra plantelor
• Umiditatea din apropierea plantelor
• Umiditatea solului fiecărei plante
• Vedeți dacă pompa este activată pentru instalație
• Etc..

Atașat la acest pas puteți găsi dump-ul meu Mysql. Deci, îl puteți importa cu ușurință. Obțineți dump-ul Mysql.

Pasul 7: site-ul web

Am vrut să pot monitoriza plantele, așa că am creat un site web care să-mi arate aceste date. Prin intermediul site-ului web veți putea verifica instalațiile, precum și activa / dezactiva separat pompele.

În timp ce Pi pornește, va începe să ruleze scriptul meu Python. Aceasta va avea grijă ca datele să fie afișate pe site. După script, pi va citi datele de la senzori la fiecare oră exactă și le va pune în baza de date. Site-ul este, de asemenea, receptiv, astfel încât ar putea fi deschis pe mobil.

Codul meu poate fi găsit pe github chiar aici.

Pasul 8: Scrierea Backend-ului

Acum este timpul să vă asigurați că toate componentele funcționează acolo. Așa că am scris ceva cod în python și l-am implementat pe raspberry pi. Puteți găsi codul meu pe Github.

Pentru programarea codului am folosit Visual Studio Code. Codul este scris în html, CSS, javascript și python (Flask)

Pasul 9: Plasați totul în carcasă

După ce ați terminat cu succes toți pașii, puteți începe să puneți totul în carcasă. Pentru a face acest lucru, vă recomand cu tărie să lipiți componentele împreună, astfel încât acestea să nu poată fi deconectate accidental.

Am lipit releele pe o bucată de lemn, astfel încât să nu piardă când se află în carcasă. De asemenea, am lipit pompele de rezervor, astfel încât să nu stea să piardă. De asemenea, vă sfătuiesc să lipiți senzorul DHT11 pe partea superioară a cadrului.