Monitorowanie szklarni za pomocą IOT: 5 kroków

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:02

Jeśli chodzi o rolnictwo, monitorowanie temperatury i wilgotności roślin jest ważnym czynnikiem ich przetrwania. Obecnie ludzie używają termometrów przymocowanych do szklarni, aby rolnicy mogli mierzyć temperaturę. Jednak to ręczne podejście wymaga, aby rolnik był fizycznie obecny w tym miejscu, co nie jest możliwe za każdym razem. Dlatego opracowałem to kompaktowe urządzenie w VeggiTech, aby rozwiązać ten problem.

Jest to system monitorowania szklarni, który może wykrywać temperaturę, wilgotność, wskaźnik ciepła i przesyłać je na pulpicie nawigacyjnym online przez Wi-Fi. Jest to urządzenie samoładujące, które działa na panelach słonecznych i ma brzęczyk, gdy środowisko przekracza próg.

Kieszonkowe dzieci

Całkowity koszt tego projektu to 270 AED (73$)

Wymagane materiały:-

1. Nodemcu
2. Arduino Uno
3. Panele słoneczne 10W
4. Kontroler ładowania słonecznego 12 V
5. Akumulator kwasowo-ołowiowy 12 V
6. Czujnik DHT22
7. 16x2 LCD i2c
8. Szuflada na drewno
9. Przekaźnik 5 V

Krok 1: Schemat obwodu

Urządzenie posiada powyższe połączenie do działania pełnego programu. Poniżej szczegóły połączenia:-

• Zaciski paneli słonecznych do ładowania kontrolera
• Zaciski akumulatora do ładowania kontrolera
• Wyjście kontrolera ładowania do konwertera buck i brzęczyka
• Konwerter Buck (wyjście 5 V) na arduino, przekaźnik, lcd, dht22 i nodemcu
• LCD SDA, SCL do A4 i A5
• Arduino Rx, Tx do nodemcu Tx, Rx
• Przekaźnik między wyjściem kontrolera ładowania a brzęczykiem

Krok 2: Utwórz konto w Pubnub za pomocą klucza aplikacji

Utwórz konto w Pubnub, aby dane zostały pomyślnie przesłane. Utwórz nową aplikację w prawym górnym rogu i skopiuj informacje o pubie/podkluczu. Ten klucz zostanie przeniesiony do kodu Arduino, który prześlesz na nodemcu.

Krok 3: Prześlij kod do Nodemcu i Arduino

Pobierz poniższy kod. Umieść pub/subkey z konta PubNub w kodzie cieplarnianych_iot tuż nad funkcją konfiguracji. Kod „greenhouse_iot” zostanie przesłany na nodemcu, a kod „arduino_slave” zostanie przesłany na arduino.

Krok 4: Utwórz pulpit nawigacyjny Freeboard

Stwórz swój freeboard.io i tutaj Twoje dane będą wyświetlane w atrakcyjnej formie wizualnej. Po pierwsze, dane zostaną przesłane z nodemcu na serwer pubnub, pubnub można łatwo zintegrować z freeboard, co jest powodem, dla którego używamy obu tych usług razem. Wykonaj następujące kroki, aby skonfigurować pulpit nawigacyjny online: –

1. Wybierz źródła danych w prawym górnym rogu jako Pubnub
2. Twórz nowe panele, każdy dla temperatury, wilgotności i indeksu ciepła
3. Wybierz dowolny rodzaj wyświetlacza panelowego, którego potrzebujesz. Popularnym jest miernik Gauge do tej aplikacji
4. W panelu wybierz źródło danych jako JSON. Doprowadzi cię do edytora tekstu, w którym możesz wpisać [nazwa pulpitu][nazwa zmiennej z arduino IDE]. Jeśli chcesz uzyskać odczyt temperatury, wpisz „Temperatura”, ponieważ jest to nazwa formatu JSON, gdy została przesłana z nodemcu na serwer. To samo dla wszystkich paneli.

Krok 5: Wniosek

Ogólnie był to przydatny projekt, ale oto kilka ograniczeń, z którymi się zmierzyłem:-

1. Brak ochrony przed kurzem:- Powinienem był dodać obudowę IP67 dla ochrony elektroniki i większej niezawodności.
2. Niebezpieczeństwa związane z baterią litową: - Zamiast używania baterii litowej, bateria kwasowo-ołowiowa jest bezpieczniejsza, ponieważ podczas wysokiej temperatury bateria lipo może się zapalić. Tak właściwie spaliłem ten projekt, więc nauczyłem się tego w trudny sposób.
3. moc zależna od światła słonecznego:- Światło słoneczne jest głównym źródłem energii. Bez tego system się zatrzyma, więc potrzebne jest alternatywne źródło. Nie należy zapominać, że systemy słoneczne zwiększają koszty.
4. koszt operacyjny usługi Freeboard:- 12 $ miesięcznie należy wydać na usługę freeboard.io. Potrzebna jest lepsza alternatywa, aby obniżyć koszty.

Teraz moim kolejnym krokiem jest dodanie bezprzewodowych czujników LoRa w szklarni, zbieranie odczytów przez bramkę Wi-Fi i przesyłanie ich na specjalnie zaprojektowany pulpit za pomocą Node-Red. Ten system ma długą żywotność baterii (8-10 lat) i większą niezawodność, więc wszystkie powyższe ograniczenia są eliminowane.