IOT -pohjainen älykäs sää- ja tuulen nopeudenvalvontajärjestelmä: 8 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Kehittäjät - Nikhil Chudasma, Dhanashri Mudliar ja Ashita Raj

Johdanto

Sään seurannan merkitys on olemassa monella tapaa. Sääparametreja on seurattava maatalouden, kasvihuoneiden kehityksen ylläpitämiseksi ja turvallisen työympäristön varmistamiseksi teollisuudessa jne. Ensisijainen motiivi tämän hankkeen aloittamiselle on langattoman säävalvonnan laaja hyöty eri alueilla maatalouden kasvusta ja kehityksestä teollisuuden kehittämiseen. Viljelijät voivat seurata pellon sääolosuhteita kaukaa, eivätkä he edellytä fyysistä läsnäoloaan tietääkseen maapallon/kasvihuoneen ilmastokäyttäytymistä langattoman tiedonsiirron avulla.

Tarvikkeet

Vaadittu laitteisto:

1. Raspberry Pi B+ -malli
2. Arduino Mega 2560
3. A3144 Hall -anturi
4. IR -anturimoduuli
5. DHT11 lämpötila- ja kosteusanturi
6. MQ-7 kaasuanturi
7. ML8511 UV -anturi
8. Pienikokoinen kuulalaakeri
9. Kierretanko, kuusiomutteri ja aluslevy
10. Neodyymimagneetti
11. 10K vastus
12. PVC -putki ja kyynärpää
13. Kuulakärkikynä

Vaadittu ohjelmisto:

1. Arduino IDE
2. Solmu Punainen

Vaihe 1: Anemometrin kehittäminen

• Leikkaa PVC -putki, jonka pituus on suurempi kuin laakerin paksuus.
• Asenna kuulalaakeri putken leikkauskappaleen sisään.
• Liitä kynän takakansi putken leikkauskappaleen ulkoreunaan 0-120-240 asteen kulmassa
• Kiinnitä paperikupit kynän kirjoituspuolelle.
• Asenna kierretanko putken sisään aluslevyllä ja mutterilla, asenna A3144 -hallitunnistin kuvan osoittamalla tavalla.
• Kiinnitä magneetti johonkin kolmesta kynästä siten, että magneetti tulee täsmälleen hallianturin päälle kynät asennettaessa.

Vaihe 2: Tuulensuuntayksikön kehittäminen

• Leikkaa pala putkesta ja tee rako tuulen siiven mukaan.
• Asenna kuulalaakeri leikatun putken palan sisään.
• Asenna kierretanko putken sisään ja kiinnitä CD/DVD toisessa päässä. Jätä levyn yläpuolelle tietty etäisyys ja asenna kuulalaakeroitu putkikappale.
• Kiinnitä IR -anturimoduuli levylle kuvan osoittamalla tavalla.
• Tee tuulisiipi asteikolla ja tee este, jonka pitäisi olla täsmälleen vastapäätä IR -lähetintä ja vastaanotinta siiven asennuksen jälkeen.
• Kokoa siipi aukkoon.

Vaihe 3: Kokoa tuulen nopeus ja tuulen suuntayksikkö

Kokoa vaiheessa 1 ja 2 kehitetty tuulen nopeus- ja tuulensuuntayksikkö käyttämällä PVC -putkea ja kyynärpäätä kuvan osoittamalla tavalla.

Vaihe 4: Piirikaavio ja liitännät

Taulukko näyttää kaikkien antureiden liitännät Arduino Mega 2560 -laitteeseen

• Liitä 10Kohm vastus +5V ja Hall -anturin A3144 välille.
• Liitä kaikkien anturien Vcc, 3.3V ja Gnd.
• Liitä USB -tyypin A/B -kaapeli Arduinoon ja Raspberry Pi: hen

Vaihe 5: Ohjelma Arduinolle

Arduino IDE: ssä:

• Asenna tässä mukana olevat DHT11-anturin ja MQ-7: n kirjastot.
• Kopioi ja liitä tähän sisältyvä Arduino -koodi.
• Liitä Arduino -kortti kaapelilla Raspberry Pi: hen
• Lataa koodi Arduino -taululle.
• Avaa Serial Monitor ja kaikki parametrit voidaan visualisoida täällä.

Arduino -koodi

DHT -kirjasto

MQ7 -kirjasto

Vaihe 6: Solmun punainen virtaus

Kuvissa näkyy solmu-punainen virtaus.

Seuraavat ovat solmut, joita käytetään tietojen näyttämiseen kojelaudassa

• Sarja-IN
• Toiminto
• Jakaa
• Vaihtaa
• Arvioida
• Kartoittaa

Älä käytä MQTT -lähtösolmuja, koska niitä käytetään tietojen julkaisemiseen etäpalvelimella, kuten Thingsboard. Nykyinen ohje on tarkoitettu lähiverkon dasboardille.

Vaihe 7: Kojelauta

Kuvissa näkyy kojelauta, joka näyttää kaikki sääparametrit ja reaaliaikaiset kaaviot.

Vaihe 8: Testaus

Reaaliaikaiset tulokset näkyvät kojelaudassa