Smart IoT Garden: 10 vaihetta (kuvilla)

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

Jos olet kuin minä, pidät lautasestasi tuoreista hedelmistä ja vihanneksista, mutta sinulla ei ole tarpeeksi aikaa kunnollisen puutarhan ylläpitämiseen. Tämä opas näyttää sinulle kuinka rakentaa älykäs IoT -puutarha (kutsun sitä: Green Guard), joka kastelee kasvejasi puolestasi ja varoittaa sinua vaarallisista tilanteista, kuten: liikaa auringonvaloa, liian vähän auringonvaloa ja veden loppuminen.

Kaikki tämä saavutetaan käyttämällä yksinkertaisia antureita ja Raspberry Pi -ohjattavaa toimilaitetta. Sivustolla voit tarkastella näiden antureiden mittauksia ja hallita veden virtausta.

Vaihe 1: Materiaalit ja työkalut

Materiaalit:

• 1x Raspberry Pi 4
• 1m pianon sarana
• 1x paristopidike 8x AA
• 8x AA -paristoa
• *1x magneettiventtiili 12V 1/2"
• 3 m vesiputki (muovi, nylon …) 12 mm
• 1x loppuvinjetti T -muoto
• 2x loppupää 1/2 "12 mm
• 5x letkunkiristin
• 1x 5 litran jerrycan
• 4m puulaudat
• 1x puupaneeli 100cm / 50cm
• 1x lampi folio 2m / 1m
• min. 50 ruuvia
• 1x leipälauta
• 2x magneettiset sulkimet
• 1x npn transistori
• 1x lämpötila- ja kosteusanturi
• 1x LDR -valoanturi
• 1x maaperän kosteusanturi
• 1x LCD -näyttö
• 2x 1/2 "putkisto L

Tämä asiakirja näyttää, mistä olen hankkinut nämä materiaalit.

*On tärkeää, että magneettiventtiilillä ei ole vähimmäiskäyttöpainetta. Jos näin on, vesi kamppailee päästäkseen läpi.

Työkalut:

• jiirisaha (valinnainen: mikä tahansa muu saha)
• käsipora (valinnainen: ruuvimeisseli)
• niittipistooli (valinnainen: ruuvit)
• puuliimaa

Vaihe 2: Piirin rakentaminen

Seuraavat komponentit liitetään Raspberry Pi: hen:

• MCP3008

  • LDR -valoanturi
  • Maaperän kosteusanturi
• DHT11 Kosteus- ja lämpötila -anturi

• PCF8574

  LCD -näyttö

• TIP120 transistori

  magneettiventtiili

Kaksi antureista (LDR ja maaperän kosteus) on kytketty MCP3008: een, jonka avulla Raspberry Pi voi lukea analogisia signaaleja. Käytän PCF8574: ää tietojen kirjoittamiseen nestekidenäyttöön, koska se säästää paljon GPIO -nastoja.

Voit vain seurata yllä olevaa kuvaa piirin rakentamisessa.

Vaihe 3: Tietokannan määrittäminen

Jos haluat todella hallita puutarhaasi, sinun kannattaa nähdä aikajana, joka näyttää kaikki anturien mittaukset. Käytän SQL -tietokantaa kaikkien näiden mittausten tallentamiseen.

Olen laatinut itsenäisen tiedoston, joka sisältää koko tämän projektin tarvitseman tietokannan. Löydät tämän Git-arkistoni tietokannan vientikansiosta ja tuon tämän tietokannan MySQL Workbenchissa avaamalla palvelin> tietojen tuonti ja valitsemalla sitten itsenäisen tiedoston ja luomalla uuden tietokannan.

Tämä tietokanta sisältää neljä taulukkoa: tblmeasurement, tbldevice, tblwarning ja tblaction. Tbldevice sisältää kaikki anturit ja toimilaitteen. Tblwarning -viestit ovat hollanninkielisiä, mutta voit helposti muuttaa niitä napsauttamalla taulukossa suoritussymbolia, muuttamalla viestejä ja ottamalla muutokset käyttöön. Tblaction sisältää toimintoja, jotka voi suorittaa ohjelma, josta puhun seuraavassa vaiheessa. Näitä toimintoja ovat esimerkiksi: lämpötilan mittaus, magneettiventtiilin automaattinen aktivointi…

Vaihe 4: Ohjelmointi

Löydät kaiken tarvittavan koodin Git -arkistostani. Etu- ja takaosa.

Tämä ohjelma suorittaa kaikki tekniset asiat, kuten: lukee anturitietoja, aktivoi toimilaitteen …

Yllä näet joitain kuvia verkkosivustosta. Se on hollanniksi, mutta sinä

Vaihe 5: Puutarhan perusmuodon rakentaminen

Ensimmäinen askel fyysisen projektin tekemisessä on puutarhan peruskuoren rakentaminen. Aloita sahaamalla joitakin lankkuja seuraavissa mitoissa:

• a - 2x 100cm / 20cm
• b - 2x 46,4 cm / 20 cm
• c - 1 x 46,4 cm / 18,2 cm
• d - 1x 46cm / 18cm
• e - 1x 15cm / 20cm
• f - 1x 31cm / 20cm

Kiinnitä ensin lankut a puupaneelin molemmille puolille. Paras tapa kiinnittää tämä tapahtuu neljässä vaiheessa:

1. poraa paneeliin reikiä, joista ruuvit menevät läpi
2. käytä upotusporanterää, jotta ruuvin pää pääsee sisään
3. laita puuliima, johon lankku kiinnitetään
4. aseta lankku liiman päälle ja poraa ruuvit aiemmin porattujen reikien läpi

5 ruuvia riittää pitämään lankkuja a. Sitten voit tehdä saman laudoilla b, joissa käytin 3 ruuvia pohjassa ja 2 sivussa.

Vaihe 6: Rakenna vesisäiliön pidike

Kiinnitä lankku e kulmaan, jonka näet kuvassa, käyttämällä edellisessä vaiheessa selittämääni menetelmää. Voit tehdä tämän helposti itse käyttämällä puukappaletta ja simpukkaa (katso toinen kuva).

Tue tätä lankkua tekemällä pieni puupalkki, jossa on 45 asteen kulmat ylä- ja alareunassa. Varmistaaksesi, että se koskettaa lattiaa, kun kiinnität sen pystysuoraan lankkuun, piirrä viiva, jolla sahataan yläpuoli kuten kolmannessa kuvassa.

Käytä seuraavaksi puupaloja rakentaaksesi kehyksen, joka sopii käyttämällesi jerrycanille. Kiinnitä runko alustalle puuliimalla. Kehys, jonka tein, ei ollut täysin vaakasuora, joten ruuvasin sen tiukasti kahdella simpukalla liimattuina ja annoin sen asettua yöksi.

Lopuksi sinun on kiinnitettävä L -muotoinen putki jerrycanin pohjaan ja tehtävä reikä jerrycania tukevaan lankkuun, jotta putket voivat mennä läpi. Putkien kiinnittämiseksi hitsain sopivan putkikappaleen metallilevyyn, jonka kiinnitin jerrycaniin Sikaflex -yleisliimalla. Vaihtoehtoisesti voit vain työntää letkun palan jerrycanissa tehtyyn reikään ja laittaa siihen tarpeeksi yleisliimaa, jotta se pysyy paikallaan. Voit tehdä reiän jerrycanin alle reikäsahalla käsiporaasi varten.

Vaihe 7: Putkien ja letkujen liittäminen

Ennen kuin liität putkia, kiinnitä lammen kalvo projektin puutarhaosan sisäpuolelle. Korjasin sen projektin ulkopuolelle nitojapistoolilla. Voit taittaa kulmakappaleet niin, että ne sopivat hyvin, ja leikata pois osat, joissa on liikaa kalvoa.

Kun tämä on tehty, voit alkaa porata 2 reikää puutarhaosasta noin 15 cm korkeaan hallintaosaan, jotta letku pääsee puutarhaan. Voit vähentää sirpaleiden määrää ja porata kalvon läpi kiinnittämällä lankkuun kaksi puukappaletta ja poraamalla niiden läpi kuten yllä olevassa kuvassa. Voit työntää kaksi putkea reikien läpi ja liittää ne keskelle lankkua. Sitten voit porata noin 2,5 mm: n reikiä putkiin, jotta vesi pääsee ulos (ja älä unohda porata yksi reikä putken yläpuolelle, jotta vesi voi jatkaa virtaamista magneettiventtiilin ollessa kiinni).

Poraa kaksi reikää (ei kokonaan) puutarhan päähän putkien pään kiinnittämiseksi. Liimaa 2 lieriömäistä metallikappaletta reikien sisäpuolelle ja työnnä putkien pää niiden päälle.

Kiinnitä seuraavaksi puupala vesisäiliön vieressä olevaan lattiapaneeliin (kuten kuvassa). Tässä magneettiventtiili lepää, joten testaa sen asentoa varmistaaksesi, että magneettiventtiili sopii siihen. Kiinnitä tämän kappaleen päälle L-muotoinen metallikappale, johon magneettiventtiili kiinnitetään.

Vaihe 8: Elektroniikan integrointi

Aloita muotoilemalla kaksi puukappaletta. Yksi DHT11- ja LDR -laitteille ja toinen maaperän kosteusanturille. Näet palaset yllä olevista kuvista. Kiinnitä ne kuvan osoittamalla tavalla.

Voit piilottaa DHT11: n ja LDR: n johdot nitomalla niiden päälle palan lamellikalvoa ja työntämällä ne läpi. Poraa reikä, josta johdot voivat mennä läpi.

Tee seuraavaksi reikä nestekidenäytölle poraamalla kaksi reikää nestekidenäytön tilan diagonaalisiin päihin ja sahaamalla suorakulmio rautasahalla.

Voit sijoittaa leipälevyn, Raspberry Pi: n ja 12 V: n akun LCD -näytön taakse nurkkaan (ja pidä niitä alhaalla tarranauhalla). Käytä sitten muovilaatikkoa, leikkaa 2 sivua ja aseta se elektroniikan päälle suojaamaan niitä kaikelta tippuvalta vedeltä. Liimaamalla pieni puukappale lattiapaneeliin muovilaatikon viereen, se pysyy paikallaan.

Poraa lopuksi reikäjohto muovilaatikon korkeuden alapuolelle, jotta Raspberry Pi: n kuuma ilma pääsee karkaamaan.

Vaihe 9: Saranoiden kiinnitys

Ainoa asia, joka on nyt tehtävä, on kiinnittää kaksi viimeistä sahaa, jotka sahatit alussa.

Ensin sahataan sivun laudan oikea alakulma. Tästä virtajohto menee läpi.

Sitten voit ruuvata saranat lankkuihin kuten yllä olevissa kuvissa.

Vaihe 10: Sulkeminen

Jos päätät tehdä tämän projektin itse, kerro siitä kommenteissa (:

Kiitos lukemisesta.