Zautomatyzowany system ogrodowy zbudowany na Raspberry Pi do użytku na zewnątrz lub wewnątrz - MudPi: 16 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Lubisz ogrodnictwo, ale nie możesz znaleźć czasu na jego pielęgnację? Być może masz jakieś rośliny doniczkowe, które wyglądają na trochę spragnione lub szukają sposobu na zautomatyzowanie hydroponiki? W tym projekcie rozwiążemy te problemy i nauczymy się podstaw MudPi, budując automatyczny system ogrodniczy, który pomoże zadbać o rzeczy. MudPi to system ogrodniczy typu open source, który stworzyłem do zarządzania i utrzymywania zasobów ogrodowych zbudowanych na Raspberry Pi. Możesz używać MudPi zarówno do projektów ogrodniczych wewnątrz, jak i na zewnątrz, dostosowanych do Twoich potrzeb, ponieważ jest to projekt, który można dostosować.

Dzisiaj zaczniemy od podstawowej konfiguracji, której używałem w domu, aby zobaczyć, jak można zastosować MudPi do zarządzania ogrodem na zewnątrz i kontrolowania nawadniania. W tym samouczku dowiesz się, jak wdrożyć główny kontroler z systemem MudPi. Pod koniec będą dodatkowe zasoby dla tych, którzy chcą rozszerzyć swoje konfiguracje poza podstawy lub chcą dowiedzieć się więcej o różnych konfiguracjach, takich jak hale. MudPi można skonfigurować do różnych konfiguracji, a na stronie projektu znajduje się mnóstwo dokumentacji.

Kieszonkowe dzieci

Możesz dodawać/usuwać dowolne czujniki lub komponenty, których możesz potrzebować do własnego systemu, ponieważ Twoje wymagania mogą się różnić od moich.

Zaopatrzenie ogólne

• Raspberry Pi z Wifi (użyłem Pi 3 B)

  Debian 9/10

• Monitor/klawiatura/mysz (do konfiguracji Pi)
• Karta SD dla Raspbian (8 GB)
• Kabel do zastosowań zewnętrznych (4 żyły)
• Wodoodporna skrzynka przyłączeniowa na zewnątrz
• Dławiki kablowe
• Szyna Din (do montażu wyłączników i zasilania DC)
• Rurki PCV
• Wiertło z bitami łopatkowymi

Materiały elektroniczne

• Czujnik temperatury/wilgotności DHT11
• Czujnik poziomu cieczy x2
• 2 kanałowy przekaźnik

• Pompa 12 V (lub 120 V, jeśli używasz napięcia sieciowego)

  Konwerter DC na DC, jeśli używasz 12 v

• Zasilanie 5v

  lub zasilacz DC (w przypadku zasilania pi z sieci)

• Rezystory 10k do podciągania/opuszczania

Narzędzia

• Śrubokręt
• Ściągacz izolacji
• Multimetr
• Lutownica
• Lutować
• Śruby (do montażu puszek na zewnątrz)
• Calk silikonowy

Krok 1: Planowanie ogrodu i nawadniania

Upewnij się, że masz zaplanowane nawadnianie, jeśli tworzysz nowy system. Ważne będzie, aby mieć te rzeczy już na miejscu, gdy będziesz przygotowywać sprzęt, aby poznać potrzeby dotyczące komponentów. Potrzeby mogą się zmieniać w czasie, ale dobrą praktyką jest przygotowanie się na przyszłość. Dwie główne opcje dostarczania wody to użycie pompy w zbiorniku na wodę lub węża z solenoidem do otwierania i zamykania linii. Wybór będzie zależał od Ciebie w zależności od Twoich potrzeb w ogrodzie. Większy, bardziej złożony system może korzystać z obu (tj. pompowania wody przez zawory elektromagnetyczne do nawadniania strefowego). Jeśli planujesz używać MudPi w pomieszczeniach, prawdopodobnie będziesz używać pompy. MudPi może również sterować oświetleniem roślin w pomieszczeniach za pomocą przekaźnika.

Wskazówka dla twórców: pamiętaj, że możesz zbudować projekt w dowolnej skali. Jeśli chcesz wypróbować MudPi po raz pierwszy, spróbuj czegoś takiego jak butelka wody i pompa 3,3 V do podlewania rośliny doniczkowej!

Rozważ także opcje dostarczania wody. Będziesz korzystać z linii kroplujących, węża czy zraszaczy? Oto kilka typowych metod:

• Tryskacz
• Wąż do kąpieli
• Linie ociekowe
• Ręczna woda ręczna

Aby zakres tego samouczka nie rozrósł się zbytnio, załóżmy, że masz już nawadnianie i chcesz je zautomatyzować. W moim zestawie mam zbiornik na wodę z pompą podłączoną do kilku linii kroplujących. Nauczmy się, jak zautomatyzować tę pompę.

Krok 2: Czujniki i planowanie komponentów

Innym ważnym aspektem planowania, który należy wziąć pod uwagę, jest to, jakie dane chcesz uzyskać ze swojego ogrodu. Zazwyczaj zawsze przydatne są temperatura i wilgotność. Wykrywanie wilgoci w glebie i deszczu jest świetne, ale może nie być potrzebne w przypadku konfiguracji w pomieszczeniach. To będzie twoja ostateczna decyzja, jakie warunki są ważne do monitorowania dla twoich potrzeb. W naszym podstawowym samouczku na świeżym powietrzu będziemy monitorować:

• Temperatura
• Wilgotność
• Poziomy wody (przełącznik pływakowy x2)

Użyłem 5 czujników poziomu wody do określenia poziomu 10%, 25%, 50%, 75% i 95% w dużym zbiorniku. W tym samouczku zrobimy 10% dla krytycznego niskiego i 95% pełnego dla uproszczenia.

Możesz także sterować urządzeniami w swoim ogrodzie. Jeśli planujesz przełączać pompę lub światła, które nie działają na 3,3 V (limit pi GPIO), będziesz potrzebować przekaźnika. Przekaźnik umożliwia sterowanie obwodami o wyższym napięciu, podczas gdy do przełączania przekaźnika używa się niższego napięcia. Do naszych celów mamy pompę, która działa na napięciach wyższych niż 3,3V, więc będziemy potrzebować przekaźnika do przełączania pompy. Do sterowania pompą potrzebny jest tylko jeden przekaźnik. Chociaż dla przyszłych celów (i ponieważ przekaźniki są tanie) zainstalowałem przekaźnik 2 kanałowy i pozostawiłem dodatkowe gniazdo dostępne do późniejszych aktualizacji.

Najważniejszą rzeczą do zaplanowania jest zasilanie. Jak będzie zasilane Pi i skąd. Powinieneś także pomyśleć o urządzeniach, z których korzystasz i o tym, jak uzyskają swoją moc. Zwykle Pi można zasilać z zasilacza USB, ale wymaga to samodzielnej wtyczki. Jeśli zasilamy inne urządzenia wyższymi napięciami, zasilacz DC na DC może być użyty do obniżenia napięcia do 5 V dla Pi. Jeśli planujesz zakup zasilacza, aby obniżyć napięcie, nie polecam wybierać najtańszej opcji.

Pamiętaj, że Raspberry Pi domyślnie obsługuje tylko cyfrowe GPIO. Oznacza to, że nie można po prostu podłączyć czujnika gleby, który pobiera odczyty analogowe do Pi GPIO. Aby zachować kompatybilność z komponentami analogowymi, należy skorzystać z mikrokontrolera z obsługą analogów, takiego jak Arduino lub ESP32 (lub ESP8266).

Na szczęście MudPi ma wsparcie dla kontrolowania takich urządzeń jak węzły podrzędne do wydawania poleceń dla wielu urządzeń z jednego głównego kontrolera (pi). Umożliwia to posiadanie głównego sterownika z wieloma jednostkami czujników, którymi może sterować wraz z dołączonymi do nich komponentami analogowymi. Użyłem głównego sterownika do monitorowania obszaru pompy i jednostki czujnika dla każdego podniesionego łóżka ogrodowego. Dzisiaj kontynuujmy budowanie głównego kontrolera, aby rozpocząć.

Krok 3: Zbierz zapasy

Nadszedł czas, abyśmy zebrali nasze materiały. Komponenty i narzędzia użyte w tej konstrukcji są dostępne w handlu, aby ułatwić innym budowanie własnych w domu. Większość z nich można znaleźć w Internecie lub w lokalnych sklepach ze sprzętem. Dokładny wykaz materiałów będzie zależeć od konkretnego układu ogrodu. Na potrzeby tego samouczka utrzymamy wszystko zgodnie z planem, aby uzyskać działającą jednostkę, zanim przejdziemy dalej.

Uwaga: Chciałbym w tym miejscu zanotować, jeśli planujesz przełączać komponenty, które są zasilane napięciem sieciowym, zachowaj OSTROŻNOŚĆ! Ważne jest, abyś był bezpieczny podczas budowania elektroniki i nie majstrował przy wysokich napięciach, jeśli nie wiesz, co robisz. Powiedziawszy to, użyłem pompy 120 V w mojej konfiguracji domowej. Proces jest taki sam dla pompy 12V, z tą różnicą, że potrzebuje regulatora 12V. Możesz także użyć przekaźników do przełączania świateł lub innych urządzeń.

Krok 4: Zainstaluj MudPi na Raspberry Pi

Mając gotowy plan i gotowe zapasy, nadszedł czas na przygotowanie sprzętu. Na początek powinieneś przygotować Raspberry Pi do instalacji MudPi. Będziesz potrzebował Raspberry Pi z funkcjami Wi-Fi z systemem Debian 9 lub nowszym. Jeśli nie masz jeszcze zainstalowanego Raspbian, musisz pobrać Raspbian z ich strony tutaj.

Po pobraniu pliku obrazu zapisz go na karcie SD za pomocą wybranego programu do zapisywania obrazów. Raspberry pi ma przewodnik dotyczący zapisywania plików na karcie SD, jeśli potrzebujesz pomocy.

Podłącz kartę SD do swojego pi i włącz ją. Podłącz swoje Pi do Wifi za pomocą GUI, jeśli zainstalowałeś Raspbian Desktop lub edytując plik /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf za pośrednictwem terminala na Raspbian Lite.

Następną rzeczą, którą powinieneś zrobić po podłączeniu Wifi, jest uruchomienie aktualizacji i aktualizacji na pi.

Aby zaktualizować logowanie Pi i uruchomić terminal:

aktualizacja sudo apt-get

sudo apt-get upgrade

Po zakończeniu restartu

ponowne uruchomienie sudo

Po ponownym uruchomieniu Pi możemy teraz zainstalować MudPi. Możesz to zrobić za pomocą instalatora MudPi za pomocą następującego polecenia:

curl -sL https://install.mudpi.app | grzmotnąć

Instalator zadba o wszystkie potrzebne pakiety i konfiguracje dla MudPi. Domyślnie MudPi jest instalowane w katalogu /home/mudpi, a rdzeń znajduje się w /home/mudpi/core.

Możesz uruchomić MudPi ręcznie za pomocą następującego polecenia:

cd /home/mudpi

mudpi - debugowanie

Jednak MudPi ma zadanie nadzorcy, które uruchomi go za Ciebie. Dodatkowo najpierw będziesz potrzebować pliku konfiguracyjnego przed uruchomieniem MudPi. Aby stworzyć plik konfiguracyjny, będziesz musiał wiedzieć, jakie piny podłączyłeś, jakie komponenty również, co jest zrobione w następnym kroku. Naprzód!

Krok 5: Podłącz czujniki i komponenty do Pi w celu przetestowania

Następnym krokiem jest podłączenie naszych komponentów do Pi. (Proszę zauważyć, że testowałem dodatkowe komponenty na zdjęciu) Być może do testowania używasz przewodów połączeniowych i płytek stykowych, co jest w porządku, pamiętaj tylko, aby uaktualnić do czegoś bardziej niezawodnego, gdy zbudujesz ostateczną jednostkę do pracy w terenie.

Podłącz pin DATA czujnika DHT11/22 do pinu 25 GPIO.

Podłącz zasilanie i uziemienie DHT11/22.

Podłącz jeden koniec każdego z 2 czujników pływakowych cieczy do pinów 17 i 27 GPIO odpowiednio z rezystorami obniżającymi 10k.

Podłącz drugie końce czujników pływakowych do 3,3 V, aby GPIO było normalnie ciągnięte do NISKIEGO, ale było WYSOKIE, gdy przełącznik pływakowy się zamknie.

Podłącz styki przełączające przekaźnika 2-kanałowego do styków 13 i 16 GPIO.

Podłącz przekaźnik 5V do zasilania i uziemienia do masy.

O połączenia wysokonapięciowe przekaźnika będziemy się martwić w późniejszym etapie, gdy podłączymy wtyczki. Na razie powinniśmy być gotowi do stworzenia pliku konfiguracyjnego MudPi i przetestowania komponentów.

Krok 6: Skonfiguruj MudPi

Z dołączonymi czujnikami i komponentami możesz stworzyć plik konfiguracyjny MudPi i przetestować, czy wszystko działa przed zakończeniem montażu urządzenia. Aby skonfigurować MudPi, zaktualizujesz plik mudpi.config znajdujący się w katalogu /home/mudpi/core/mudpi. Jest to plik w formacie JSON, który możesz zaktualizować, aby dopasować go do potrzeb Twojego komponentu. Pamiętaj, aby sprawdzić prawidłowe formatowanie, jeśli masz jakiekolwiek problemy.

Jeśli podążasz dalej, poniższy plik konfiguracyjny będzie działał dla komponentów, które połączyliśmy:

{ "mudpi": { "name": "MudPi", "debug": false, "location": { "latitude": 40, "longitude": -88 } }, "sensor": [{ "interface": "dht_legacy", "name": "dht", "key": "dht", "pin": 25 }, { "interface": "gpio", "name": "float1", "key": "float1 ", "pin": "D17" }, { "interface": "gpio", "name": "float2", "key": "float2", "pin": "D27" }], "toggle": [{ "interface": "gpio", "pin": "D13", "name": "Pump", "key": "pump", "invert_state": false, "max_duration": 960 }, { "interface ": "gpio", "pin": "D16", "name": "Extra", "key": "extra", "invert_state": false }], "trigger": [{ "interface": "cron ", "name": "Codzienna pompa 12 godzin", "key": "turn_on_pump", "schedule": "0 */12 * * *", "actions": [".pump.turn_on"] }, { "interface": "cron", "name": "Daily Pump Off", "key": "turn_off_pump", "schedule": "15 */12 * * *", "actions": [".pump.turn_off "] }]}

W powyższej konfiguracji dużo się dzieje. Polecam zagłębić się w dokumentację konfiguracyjną, aby uzyskać więcej szczegółowych informacji. Ustawiamy DHT11 i pływamy w tablicy czujników i umieszczamy ustawienia przekaźnika w tablicy przełączania. Automatyzacja odbywa się poprzez ustawienie wyzwalaczy i akcji. Wyzwalacz to sposób na poinformowanie MudPi, aby nasłuchiwał pewnych warunków, w których chcemy podjąć działania, takich jak zbyt wysoka temperatura. Wyzwalacz nie jest zbyt przydatny, dopóki nie dostarczymy mu akcji do wyzwolenia. W powyższej konfiguracji są dwa wyzwalacze czasowe. Wyzwalacz czasowy pobiera sformatowany ciąg zadania cron, aby określić, kiedy powinien zostać aktywowany. Powyższe wyzwalacze czasowe są ustawiane co 12 godzin (a więc dwa razy dziennie). Wywołają one dwie skonfigurowane przez nas akcje, które po prostu włączają/wyłączają nasz przekaźnik ze zdarzeniem emitowanym przez MudPi. Drugi wyzwalacz jest przesunięty o 15 minut, aby nasza pompa włączyła się i podlewała przez 15 minut, zanim zostanie ponownie wyłączona. Będzie się to działo dwa razy dziennie dziennie.

Teraz możesz ponownie uruchomić MudPi, mówiąc przełożonemu, aby zrestartował program:

sudo supervisorctl uruchom ponownie mudpi

MudPi powinno teraz ponownie załadować konfiguracje i działać w tle, wykonując odczyty czujników i nasłuchując zdarzeń, aby przełączać przekaźniki. Możesz sprawdzić, czy MudPi działa z:

sudo supervisorctl status mudpi

MudPi będzie również przechowywać pliki dziennika w katalogu /home/mudpi/logs. Jeśli napotykasz problemy, dobrze jest najpierw sprawdzić.

Jeśli sprawdziłeś, że MudPi działa, czas rozpocząć ostateczny montaż urządzenia. Wyłącz Raspberry Pi i dokończ montaż sprzętu.

Krok 7: Przylutuj komponenty do płytki prototypowej

Teraz, gdy MudPi jest skonfigurowane, możesz kontynuować pracę na sprzęcie. Komponenty, które pozostaną w pudełku, należy przylutować do płytki prototypowej, aby uzyskać większą stabilność niż przewody połączeniowe. Nie jest tak fajna jak niestandardowa płytka drukowana, ale na razie będzie działać. Czujnik DHT11, którego używamy, będzie zewnętrzny, ale możesz opcjonalnie dołączyć drugi wewnątrz, aby uzyskać temperaturę wewnątrz pudełka.

Przylutowałem kabel pi breakout do płytki wraz z kilkoma złączami zaciskowymi, aby ułatwić połączenia GPIO po ponownym podłączeniu czujników i przekaźnika. Kabel breakout sprawił, że fajnie było móc odłączyć pi bez konieczności wyjmowania całego modułu. Dołączyłem również potrzebne rezystory ściągające do pływaków. Po zakończeniu możemy umieścić wszystko w ładnej zewnętrznej skrzynce przyłączeniowej, aby ją chronić.

Krok 8: Zacznij umieszczać elektronikę w zewnętrznej skrzynce przyłączeniowej

W tym momencie wszystko zostało przetestowane, pracując na MudPi i nadszedł czas, aby zmontować jednostkę zewnętrzną, aby wytrzymać elementy. Twój lokalny sklep ze sprzętem będzie miał wybór puszek połączeniowych w sekcji elektroniki, które możesz kupić za mniej niż 25 $. Poszukaj takiego, który ma odpowiedni rozmiar i ma wodoszczelne zamknięcie. Trochę więcej wydałem na pudełko wzmocnione włóknem ze sprężynowymi zatrzaskami. Wszystko, czego potrzebujesz, to coś, co zatrzyma wilgoć i będzie pasować do wszystkich Twoich elementów. W tym pudełku będziesz wiercić otwory, aby wyprowadzić kable.

Krok 9: Podłącz wtyczki do przekaźnika i zainstaluj w skrzynce przyłączeniowej * Ostrzeżenie o wysokim napięciu*

Pi powinno być wyłączone podczas podłączania komponentów. Jeśli używasz pompy 120 V lub 12 V, rozważ użycie wtyczki. Pompy pracujące na 12V zwykle używają złącza typu baryłka. Pracując z 120v możesz pracować z żeńską wtyczką przedłużacza. Teraz nie przecinaj przedłużacza i nie mieszaj się z tym bez odpowiedniego sprzętu.

Za pomocą wiertła lub wiertła łopatkowego wywierć dwa otwory 3/4 cala w dolnej części zewnętrznej skrzynki przyłączeniowej i włóż dwa dławiki kablowe 3/4 cala. Przeprowadź męski przedłużacz przez jeden dławik, a żeńską połowę przez drugi. Jeśli chcesz użyć drugiego kanału przekaźnikowego, zainstaluj w nim inny przewód zakończony żeńską.

W pudełku zainstalowałem mały odcinek szyny din. Na szynie znajduje się zasilacz prądu stałego, który obniża napięcie 120 V do 5 V, aby zasilić Pi, a także niektóre wyłączniki bezpieczeństwa. Używam tylko dwóch wyłączników, aby móc wyłączyć Pi bez wyłączania całego systemu. Wystarczyłby jeden wyłącznik. Teraz wewnątrz przedłużacza znajdują się trzy kolorowe kable. BIAŁY to neutralny, ZIELONY to uziemienie, a CZARNY to 120v+. Zielony i biały przechodzą bezpośrednio do zasilacza prądu stałego. Czarna najpierw trafia do wyłączników, a następnie do zasilacza prądu stałego. Na zasilaczu jest mała śrubka będąca potencjometrem do regulacji napięcia do 5v.

Do wykonania połączeń między wtyczkami będziemy używać listew zaciskowych. Za pomocą jednego bloku połącz ze sobą wszystkie białe przewody neutralne. Jeśli nie masz listew zaciskowych, wystarczy taśma elektryczna. Zielone kable uziemiające również powinny być ze sobą połączone. Strona wysokiego napięcia przekaźnika ma trzy połączenia: COM (wspólne), NC (normalnie zamknięte) i NO (normalnie otwarte). W zależności od przekaźnika może mieć tylko NC lub NO, a nie oba. Podłącz mały kawałek dodatkowego kabla z wyłącznika, który dostarczy 120 V do naszego zacisku COM (wspólnego) przekaźnika po stronie wysokiego napięcia. Teraz podłącz żeńskie przedłużacze czarnej linii 120 V do zacisku NC. Oznacza to, że wtyczka będzie normalnie wyłączona i niepodłączona, ale kiedy włączymy przekaźnik, dostarczy do wtyczki 120 V, włączając w ten sposób naszą pompę.

W tym momencie wszystkie kable przedłużające powinny być połączone razem z białymi przewodami neutralnymi i połączonymi z zielonymi uziemieniami. Kable żeńskie mają swoje czarne 120 V podłączone do zacisku NC przekaźnika. Przedłużacz męski powinien mieć czarny przewód do przerwy na szynie din, a następnie rozdzielony do zasilania DC i COM przekaźników.

Ważne jest, aby wszystko zainstalować w wodoszczelnej skrzynce i odpowiednio zabezpieczyć/poprowadzić wszystkie kable. Ostatnią rzeczą, jakiej pragniesz, jest pożar lub ktoś, kto zostanie porażony. Nie zadzieraj też z wysokim napięciem, jeśli nie możesz być bezpieczny. Nadal możesz zrobić całkiem sporo z komponentami 12V i niższymi.

Krok 10: Umieść czujniki w obudowie ochronnej

Natura i wilgoć nie są zbyt przyjazne dla elektroniki. Zabezpieczyłeś Pi za pomocą zewnętrznej skrzynki przyłączeniowej, ale teraz musisz zabezpieczyć wszelkie elementy zewnętrzne. Możesz zrobić przyzwoitą obudowę, aby chronić elementy zewnętrzne za pomocą rur z PVC lub innych kawałków rur na złom. Założyłem prostą wentylowaną nasadkę na czujnik DHT11, aby chronić go przed deszczem i robakami, ale pozwalam mu oddychać, aby uzyskać dokładne odczyty zewnętrzne. W następnym kroku użyj kleju silikonowego do uszczelnienia wokół kabli.

Nie najlepsze rozwiązanie, ale działa na tani czujnik 4 $. (Zrobiłem też kilka czujników gruntowych, które wtedy testowałem.) Czujniki pływakowe zostaną zainstalowane w zbiorniku na wodę i nie będą wymagały dodatkowej obudowy.

Przekonasz się również, że czujniki zwykle są dostarczane tylko z tanim cienkim drutem. To nie będzie trwało długo w niektórych ogólnych warunkach obsługi lub w klimacie zewnętrznym. W następnym kroku zajmiemy się tym.

Krok 11: Podłącz czujniki za pomocą kabla i wtyczek do zastosowań zewnętrznych

Jeśli chcesz podłączyć do skrzynki zewnętrzne czujniki, konieczne jest zaopatrzenie się w kabel do zastosowań zewnętrznych. Kabel przystosowany do użytku na zewnątrz ma ekranowanie, które pomaga chronić wewnętrzne przewody. Wziąłem jakiś kabel 4wire i wtyczki. Nie potrzebujesz wtyczek i możesz zamiast tego użyć więcej dławików kablowych, ale chciałem mieć możliwość szybkiej wymiany czujników.

Przytnij kabel na długość do czujnika temperatury i czujników pływakowych. Dałbym mu kilka dodatkowych stóp, ponieważ zawsze fajnie jest mieć dodatkowe do przycięcia, jeśli zajdzie taka potrzeba. Sugeruję przylutowanie kabli dla najlepszych połączeń, a następnie owinięcie taśmą elektryczną. Sugeruję używanie tego samego koloru dla zasilania i uziemienia dla każdego przewodu, aby wszystko było łatwe do zapamiętania. Wsuń kabel do obudowy za pomocą silikonowej uszczelki wklęsłej resztę dolnej części obudowy tak, aby tylko wentylowana zaślepka była punktem wejścia.

Drugi koniec kabla można wprowadzić do skrzynki przez dławiki kablowe i podłączyć do Pi na tych samych pinach, co poprzednio. Jeśli zdecydujesz się na użycie wtyczek, zainstaluj końcówki wtykowe na kablu. Wywierć i zainstaluj drugie końce w puszce połączeniowej, a następnie połącz elementy wewnętrzne.

Krok 12: Zainstaluj czujniki pływaka w zbiorniku

Po zabezpieczeniu pozostałych czujników i gotowości do pracy nadszedł czas, aby zainstalować czujniki pływakowe w zbiorniku na wodę. Ponieważ używamy tylko dwóch, należy zainstalować 1 na krytycznie niskim poziomie, aby pompa nie działała, i taki, który powinien oznaczać, że zbiornik jest pełny. Znajdź wiertło o odpowiednim rozmiarze i wykonaj otwór w zbiorniku na odpowiednich poziomach. Przykręć czujniki pływakowe do zbiornika za pomocą dołączonej podkładki i nakrętki. Zajrzyj do wnętrza zbiornika i upewnij się, że czujniki pływakowe są ustawione tak, że są w pozycji wyłączonej i podnoszą się, gdy woda się podnosi, powodując zamknięcie obwodu.

Ze względu na rezystory obniżające oznacza to, że gdy poziom wody zostanie osiągnięty, czujnik pływakowy na tym poziomie z odczytem 1. W przeciwnym razie czujnik pływakowy zwróci 0, jeśli woda nie podnosi aktualnie czujnika zamykającego obwód.

Krok 13: Rozmieść jednostkę na zewnątrz

Jednostka MudPi jest gotowa do pracy w terenie i możemy ją zamontować na zewnątrz w docelowej lokalizacji. Zewnętrzna skrzynka przyłączeniowa zazwyczaj jest wyposażona w pokrywę, którą należy przykręcić, aby zapewnić wodoszczelność. Powinieneś również znaleźć z tyłu kilka otworów montażowych, które będą używane do montażu urządzenia. Zainstalowałem moje pudełko tuż obok zlewni na zewnątrz, ponieważ czujniki pływakowe miały tylko ograniczony przebieg kabla.

Możesz podłączyć męski przedłużacz do gniazdka i przełączyć wyłącznik, aby włączyć MudPi online. Upewnij się, że wszystko działa, zanim opuścisz go na dłuższy czas. Sprawdź, czy czujniki dokonują odczytów, sprawdzając w Redis zapisane wartości lub sprawdzając dzienniki MudPi. Jeśli wszystko wygląda dobrze, czas pozwolić MudPi działać podczas relaksu.

Krok 14: Monitorowanie MudPi

Teraz, gdy MudPi działa, możesz zastanawiać się, jak monitorować swój system. Najprostszym i najbardziej bezpośrednim sposobem jest monitorowanie pliku dziennika MudPi:

tail -f /home/mudpi/logs/output.log

Inną opcją jest interfejs taki jak lokalna strona internetowa. Nie miałem jeszcze czasu na wydanie publicznego interfejsu użytkownika MudPi, ale możesz łatwo pobrać swoje czujniki i stan komponentów z redis za pomocą PHP. Dowiedz się, jak MudPi przechowuje Twoje dane w redis więcej w dokumentach.

Najnowsze odczyty czujnika będą przechowywane w redis pod kluczową opcją, którą ustawiłeś w konfiguracji. Korzystając z tego, możesz stworzyć prostą aplikację PHP do pobierania odczytów podczas ładowania strony i wyświetlania ich. Następnie po prostu odśwież stronę w poszukiwaniu nowych danych.

Możliwe jest również nasłuchiwanie zdarzeń MudPi na redis i jest to lepsza opcja, aby uzyskać aktualizacje w czasie rzeczywistym z systemu. Możesz przeczytać wydarzenia bezpośrednio przez redis-cli

redis-cli psubskrybuj '*'

Krok 15: Zastąp płytki prototypowe niestandardowymi płytkami drukowanymi (opcjonalnie)

Poszedłem trochę dalej i zrobiłem kilka niestandardowych płytek drukowanych dla MudPi. Pomagają mi przyspieszyć proces budowania dzięki budowie wielu jednostek MudPi i są znacznie bardziej niezawodne. Zacząłem wymieniać moje stare płytki prototypowe na bardziej niezawodne PCB we wszystkich istniejących urządzeniach, które posiadam. W przyszłości chcę udostępnić te płyty do sprzedaży w małych ilościach, aby wesprzeć moją pracę na otwartym kodzie źródłowym. MudPi nie wymaga do działania żadnych niestandardowych płytek drukowanych, po prostu pomaga zmniejszyć obciążenie sprzętowe dzięki już zainstalowanym komponentom na płycie, takim jak rezystory obniżające i czujniki temperatury/wilgotności.

Krok 16: Zrelaksuj się i obserwuj, jak rosną Twoje rośliny

Teraz masz swój własny zautomatyzowany system ogrodniczy, który możesz dowolnie rozbudowywać i skalować. Stwórz więcej jednostek lub rozwiń już zbudowaną. Z MudPi można zrobić znacznie więcej, a wiele informacji znajduje się na stronie projektu pod adresem https://mudpi.app. Moim celem było uczynienie MudPi zasobem, którego szukałem, kiedy zaczynałem projekt ogrodu. Mam nadzieję, że MudPi przyda się do Ciebie i podzielisz się tym słowem, jeśli podoba Ci się moja praca. Osobiście używam MudPi zarówno na zewnątrz, jak i w domu, aby zarządzać moimi roślinami i jak dotąd jestem bardzo zadowolony z rezultatów.

MudPi wciąż jest aktualizowane o więcej funkcji i zmian. Możesz odwiedzić witrynę, aby uzyskać szczegółowe informacje na temat tego, nad czym pracowałem, i sprawdzić niektóre z poniższych linków, które poprowadzą Cię do dodatkowych zasobów. Zgłosiłem się również do MudPi w konkursie Raspberry Pi 2020. Jeśli podoba Ci się MudPi i chcesz mi pomóc, oddaj głos poniżej.

Przydatne zasoby, aby iść dalej

Dokumentacja MudPi

Kod źródłowy MudPi

Przewodniki MudPi

Podziel się kompilacją MudPi

Wesprzyj moją pracę nad MudPi

Wsparcie MudPi

Życzę wszystkim miłego rozwoju!

- Eric

Wykonane z ♥ z Wisconsin

Pierwsza nagroda w konkursie Raspberry Pi 2020