SISTEM AVANȚAT DE IRIGARE IoT: 17 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

- de către Maninder Bir Singh Gulshan, Bhawna Singh, Prerna Gupta

Pasul 1:

În funcționarea zilnică legată de udarea plantelor sunt cea mai importantă practică culturală și cea mai intensă muncă. Indiferent de oricare vreme este, fie prea cald și rece, fie prea uscat și umed, este foarte important să se controleze cantitatea de apă care ajunge la plante. Deci, va fi eficient să folosiți o idee despre sistemul automat de udare a plantelor care udă plantele atunci când au nevoie de el. Un aspect important al acestui proiect este că: „când și cât de multă apă”. Această metodă este utilizată pentru a monitoriza continuu nivelul de umiditate al solului și pentru a decide dacă este necesară sau nu udarea și cât de multă apă este necesară în solul plantei. În forma sa cea mai de bază, sistemul este programat în așa fel încât senzorul de umiditate al solului care detectează nivelul de umiditate de la plantă la un anumit moment de timp, dacă nivelul de umiditate al senzorului este mai mic decât valoarea specificată a pragului care este predefinită în conformitate cu planta specială decât cantitatea dorită de apă este furnizată plantei până când nivelul de umiditate atinge valoarea pragului predefinită. Sistemul implică senzor de umiditate și temperatură care păstrează urmărirea atmosferei actuale a sistemului și are o influență atunci când are loc udarea. Supapa solenoidă va controla debitul de apă din sistem, când Arduino citește valoarea din senzorul de umiditate, declanșează supapa solenoidă în funcție de starea dorită.. În plus, sistemul raportează stările sale actuale și trimite mesajul de reamintire despre udarea plantelor și primește SMS de la destinatar. Toate aceste notificări se pot face folosind SIM 800L.

Pasul 2: Diagrama cadru

Acest sistem necesită un Arduino UNO care acționează ca controler și server al întregului sistem. În acest sistem de irigare a plantelor, senzorul de umiditate a solului verifică nivelul de umiditate din sol și dacă nivelul de umiditate este scăzut, atunci Arduino pornește o pompă de apă pentru a furniza apă plantei. Pompa de apă se oprește automat atunci când sistemul găsește suficientă umiditate în sol. Ori de câte ori sistemul pornește sau oprește pompa, un mesaj este trimis utilizatorului prin modulul GSM, actualizând starea pompei de apă și umiditatea solului. Acest sistem este foarte util în ferme, grădini, case etc. Acest sistem este complet automatizat și nu este nevoie de nicio intervenție umană.

Pasul 3: Hardware folosit: Arduino UNO

Arduino UNO este o placă de microcontroler open-source bazată pe microcontrolerul Microchip ATmega328P și dezvoltată de Arduino.cc. Placa este echipată cu seturi de pini de intrare / ieșire (I / O) digitale și analogice care pot fi interfațate cu diferite plăci de expansiune (scuturi) și alte circuite. Placa are 14 pini digitali, 6 pini analogici și poate fi programată cu Arduino IDE (mediu de dezvoltare integrat) printr-un cablu USB de tip B. Poate fi alimentat de cablul USB sau de o baterie externă de 9 volți, deși acceptă tensiuni cuprinse între 7 și 20 de volți.

Pasul 4: SIM 800L

SIM800L este un modul celular miniatural care permite transmiterea GPRS, trimiterea și primirea de SMS-uri și efectuarea și primirea de apeluri vocale. Suportul redus și amprenta redusă și suportul de frecvență quad band fac din acest modul soluția perfectă pentru orice proiect care necesită conectivitate pe distanțe lungi.

Pasul 5: Senzor de umiditate a solului

Senzorii de umiditate din sol măsoară conținutul volumic de apă din sol. Deoarece măsurarea gravimetrică directă a umezelii libere a solului necesită îndepărtarea, uscarea și ponderarea unei probe, senzorii de umiditate a solului măsoară indirect conținutul volumic de apă folosind alte proprietăți ale solului, cum ar fi rezistența electrică, constanta dielectrică sau interacțiunea cu neutronii, ca un proxy pentru conținutul de umiditate.

Pasul 6: Senzor de temperatură și umiditate

DHT11 este un senzor digital de temperatură și umiditate de bază extrem de scăzut. Utilizează un senzor capacitiv de umiditate și un termistor pentru a măsura aerul înconjurător și scuipă un semnal digital pe pinul de date (nu sunt necesari pinii de intrare analogici). Este destul de simplu de utilizat, dar necesită o sincronizare atentă pentru a obține date.

Pasul 7: Senzor de debit de apă

Senzorul de debit de apă constă dintr-un corp de supapă din plastic, un rotor de apă și un senzor cu efect de hală. Când apa curge prin rotor, rotorul se rostogolește. Viteza sa se schimbă în funcție de debit diferit. Senzorul de efect hall emite semnalul de impuls corespunzător. Acesta este potrivit pentru a detecta debitul în dozatorul de apă.

Pasul 8: Releu

Un releu este un comutator acționat electric. Multe relee folosesc un electromagnet pentru a acționa mecanic un comutator, dar sunt utilizate și alte principii de funcționare, cum ar fi releele în stare solidă. Releele sunt utilizate acolo unde este necesar să se controleze un circuit printr-un semnal separat de mică putere sau unde mai multe circuite trebuie controlate de un singur semnal.

Pasul 9: LCD (ecran cu cristale lichide)

LCD înseamnă Liquid Crystal Display și vă permite să controlați afișajele LCD care sunt compatibile cu driverul Hitachi HD44780. Există multe dintre ele și le puteți spune de obicei prin interfața cu 16 pini.

Pasul 10: Pompa de apă

O pompă este un dispozitiv care deplasează lichide (lichide sau gaze), sau uneori nămoluri, prin acțiune mecanică. Pompele pot fi clasificate în trei grupe majore în funcție de metoda pe care o folosesc pentru a muta fluidul: pompe de ridicare directă, deplasare și gravitație.

Pompele funcționează printr-un mecanism (de obicei alternativ sau rotativ) și consumă energie pentru a efectua lucrări mecanice deplasând fluidul. Pompele funcționează prin mai multe surse de energie, inclusiv funcționarea manuală, electricitatea, motoarele sau energia eoliană, sunt de multe dimensiuni, de la microscopice pentru utilizare în aplicații medicale până la pompe industriale mari.

Pasul 11: Avantaje

1. Capacitatea de a economisi apă și eficiența livrării de apă.

2. Programare și conectivitate.

(Programul lor poate fi actualizat de oriunde cu conexiuni la internet.)

3. Economisirea energiei electrice.

(Panoul solar este, de asemenea, utilizat pentru a genera electricitate în fermele agricole.)

4. Fermierul poate ști despre natura câmpului oricând și oriunde.

Pasul 12: Aplicații

1. Poate fi folosit în câmpuri agricole, peluze și ca sistem de irigare prin picurare.

2. Poate fi folosit pentru procesul de cultivare.

3. Poate fi folosit pentru a furniza apă în zona de plantare a pepinierelor.

4. Poate fi utilizat pentru o gamă largă de culturi, deoarece se poate personaliza referința necesară pentru diferite tipuri de culturi.

5. Poate fi folosit pentru gestionarea apei iazului și transferului de apă.

Am folosit dispozitivul IoT, adică NodeMCU în schema de circuite și, de asemenea, am arătat placa imprimată (PCB) pentru același lucru, puteți utiliza și Arduino UNO.

Pasul 13: Diagrama circuitului

Pasul 14: Proiectarea PCB-urilor pentru SISTEM DE IRIGARE AVANȚAT IoT

Pasul 15: Comandarea PCB-urilor

Acum avem designul PCB și este timpul să comandăm PCB-urile. Pentru aceasta, trebuie doar să accesați JLCPCB.com și să faceți clic pe butonul „CITAȚI ACUM”.

JLCPCB sunt, de asemenea, sponsori ai acestui proiect. JLCPCB (ShenzhenJLC Electronics Co., Ltd.), este cea mai mare întreprindere de prototipuri PCB din China și un producător de înaltă tehnologie specializat în prototip rapid PCB și producție de PCB cu lot mic. Puteți comanda minimum 5 PCB-uri pentru doar 2 USD.

Pasul 16:

Pentru a produce PCB-ul, încărcați fișierul gerber pe care l-ați descărcat în ultimul pas. Încărcați fișierul.zip sau puteți trage și plasa fișierele gerber.

După încărcarea fișierului zip, veți vedea un mesaj de succes în partea de jos, dacă fișierul este încărcat cu succes.

Pasul 17:

Puteți examina PCB-ul în vizualizatorul Gerber pentru a vă asigura că totul este bun. Puteți vizualiza atât partea de sus, cât și partea de jos a PCB-ului.

După ce ne-am asigurat că PCB-ul nostru arată bine, acum putem plasa comanda la un preț rezonabil. Puteți comanda 5 PCB pentru doar 2 USD, dar dacă este prima comandă, puteți primi 10 PCB pentru 2 USD. Pentru a plasa comanda, faceți clic pe butonul „SAVE TO CART”.

PCB-urile mele au durat 2 zile pentru a fi fabricate și au ajuns într-o săptămână folosind opțiunea de livrare DHL. PCB-urile erau bine ambalate, iar calitatea era foarte bună.