DIY - Ujitje e automatizuar e kopshtit - (Arduino / IOT): 9 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:26

Ky projekt do t'ju tregojë se si të ndërtoni një kontrollues të ujitjes për një kopsht në shtëpi. I aftë për të matur leximet e lagështirës së tokës dhe për të aktivizuar ujitjen nga një rubinet kopshti nëse toka bëhet shumë e thatë. Kontrolluesi gjithashtu përfshin një sensor të temperaturës dhe lagështisë. Kontrolluesi nuk do të aktivizojë rubinetin e kopshtit nëse temperatura është shumë e ulët. Leximet e sensorëve dhe statistikat në lidhje me përdorimin / kohën e përdorimit të ujit regjistrohen në ThingsBoard IOT për vizualizim dhe analitikë. Sinjalizimet dhe emailet nxiten nëse kontrolluesi i ujitjes ndalon transmetimin e të dhënave, toka bëhet shumë e thatë ose shumë e ngopur.

Parakushtet

• Njohuri për Arduino duke përfshirë të paktën kodimin bazë për Arduino dhe bashkimin.
• 1x rubinet kopshti nën presion

Fatura e Materialeve

• Polifonik për ujitje të kopshtit, avionë, pikues etj.
• Kohëmatësi elektronik i rubinetit me dy thirrje (p.sh.: Aqua Systems Electronic Digital Tap Timer)
• Prekni reduktuesin e presionit 300kpa
• Arduino Uno
• Mburoja e Lora Arduino
• Lora Gateway (Nuk nevojitet nëse keni një portë lokale të Rrjetit të Gjërave në rreze)
• Sensori i lagështisë së temperaturës DHT11
• Stafetë 5v
• Kabllo telefoni
• Lidhjet e kabllove
• Tub i valëzuar i ndarë në automobila
• Shirita lidhës të terminalit të automobilave
• 2x thonj të galvanizuar
• 1x Rezistor
• Silikon / Kulle
• Çimento PVC
• Abetare PVC
• Tub PVC 32mm gjerësi x 60mm gjatësi
• Tub PVC 90mm gjerësi x 30cm gjatësi
• 3x Kapakë shtypi PVC 90mm
• 1x Kapak me vidë PVC Fundi 90mm
• 1x Pajisje Futëse me fije PVC 90mm
• 1x Kapakë shtypi PVC 32mm
• 1x burim energjie 3.2V (kohëmatësi trokitje e lehtë) [bateri, përshtatës AC me shumë voltazhe]
• 1x 6-12V burim energjie (arduino) [bateri, USB, përshtatës USB në AC]
• kasetë vulë fije
• shirit elektrik

Hapi 1: Instaloni Ujitjen e Kopshtit

Layout tub poli, avionë të përshtatshëm, linja pikimi dhe drippers. Kontrolluesi i ujitjes do të punojë me çdo përshtatje të ujitjes. Në thelb është matja e leximeve të lagështisë së tokës dhe aktivizimi i kohëmatësit të rubinetit nëse dhe kur toka është shumë e thatë. Kontrolluesi mund të kalibrohet për të vendosur pikën e ulët të ngopjes, për sa kohë duhet të ndizet kohëmatësi i rubinetit dhe sa shpesh kontrolluesi duhet të kontrollojë ngopjen.

Këto cilësime mund të ndryshohen në arduino dhe të ruhen në kujtesën EPROM. Cilësimet gjithashtu mund të përditësohen nga integrimi IOT. Ky projekt do të punojë me kontrolluesin çdo katër orë dhe do të hapë rubinetin për 3 minuta nëse toka është shumë e thatë. Mund të funksionojë disa herë me radhë nëse është e thatë/e nxehtë ose një herë në ditë ose dy ndryshe.

Hapi 2: Përshtatni Kohëmatësin e Prekjes

Përshtatni kohëmatësin e rubinetit dhe eksperimentoni me numrat e rregullueshëm për të përpunuar një frekuencë të përafërt dhe kohën e funksionimit që funksionon më mirë për instalimin e ujitjes. Ne do të heqim kohëmatësin dhe do ta modifikojmë për të punuar me një Arduino.

Hapi 3: Ndërtimi i Arduino

Përdorni diagramin e instalimeve elektrike si një udhëzues për ndërtimin. Në fotot janë përdorur telat e kabllove të telefonit dhe vidhosni shiritat e terminalit për pikat e kryqëzimit. Kërkohet disa saldime.

Prekni Modifikimi i kohëmatësit

Hiqeni me kujdes kohëmatësin e trokitjes. Ne do të instalojmë me forcë dy numrat e rregullueshëm në mënyrë që ato të kontrollohen nga arduino në vend të numrave manual. Çelësi i frekuencës së majtë do të lidhet fort me pozicionin e rivendosjes në mënyrë që thirrësi i djathtë të kalojë midis pozicionit të ndezjes/fikjes. Çelësi i djathtë do të ketë një tel që vjen nga kontakti në qendër të djathtë dhe kontakti i jashtëm i djathtë siç tregohet. Si parazgjedhje, kohëmatësi do të jetë në pozicionin e fikur. Nëse të dy telat vijnë në kontakt, kohëmatësi do të ndizet. Me dy telat e lidhur me një stafetë 5V, një arduino mund të mbyllë/hapë kontaktin midis dy telave. Me një tel në terminalin e stafetës së zakonshme dhe tjetrin në terminalin normalisht të mbyllur ne do të sigurohemi që kohëmatësi të fiket kur arduino të fiket. Vendosja e pinit të stafetës në HIGH do të ndezë kohëmatësin; vendosja e tij në LOW do të fikë kohëmatësin.

Sonda e tokës

Për këtë projekt të dy gozhdët ngjiten në tela të lidhur me terminalet e vidave. Terminali i një gozhdë shkon drejt në tokë. Tjetra lidhet me një hyrje analoge në arduino dhe një rezistencë. Rezistori lidhet me sinjalin arduinos 5v. Treguar në diagramin e shtrëngimit.

Sensori i temperaturës/lagështisë

Sensori i temperaturës/lagështisë DHT11 është i lidhur me 5V të arduino, tokëzim dhe një kunj dixhital në arduino.

Mburoja e Lorës

Ky projekt përdori gjithashtu një Dragino Lora Shield (nuk tregohet në diagramin e instalimeve elektrike).

Baza PVC

Baza PVC për arduinon e përdorur në këtë projekt është projektuar në mënyrë që sensori i temperaturës/lagështisë të ekspozohet duke i mbajtur të gjithë përbërësit e tjerë të siguruar brenda rrethimit PVC të papërshkueshëm nga uji. Një vrimë e vogël është shpuar/prerë për sensorin dhe silikoni përdoret për ta mbajtur atë në vend ndërsa ndalon lagështinë të arrijë në arduino. Treguar në diagram.

Hapi 4: Programimi Arduino

Lidhni përbërësit së bashku përmes një bordi buke ose shiritave terminalë për programim dhe testim

Konfigurimi EPROM

Së pari ne duhet të shkruajmë variabla të konfigurimit në kujtesën EPROM. Drejtoni kodin e mëposhtëm në arduino tuaj:

Kodi i disponueshëm në Github

Këtu DRY_VALUE është vendosur në 960. 1024 do të thotë që toka është plotësisht e thatë, 0 do të thotë ngopje e plotë, 960 ishte një nivel i mirë i ngopjes për rezistencën, gjatësinë e kabllit dhe gozhdët e përdorura. Kjo mund të ndryshojë në varësi të konfigurimit tuaj.

VALVE_OPEN është vendosur në 180000 milisekonda (3 minuta). Kur/nëse kohëmatësi i rubinetit është i ndezur do të lihet i hapur për 3 minuta.

RUN_INTERVAL është vendosur në 14400000 milisekonda (4 orë). Kjo do të thotë që kontrolluesi do të kontrollojë lagështinë e tokës çdo katër orë dhe do të hapë kohëmatësin e rubinetit për 3 minuta nëse ngopja është e ulët (më e madhe se 960).

Kodi i mësipërm mund të ndryshohet dhe këto vlera të modifikohen në çdo kohë.

Kodi i Programit

Kodi i disponueshëm në Github

Varësitë:

• Veprimi me kohë
• Kreu i Radios

Ky shembull përdori mburojën Dragino Lora dhe konkretisht shembullin e njëkohshëm Lora me mburojën që lidhej drejtpërdrejt me Portën Dragino Lora.

Kjo mund të përshtatet për të përdorur Things Network duke hequr kodin nën pjesën "FILLO: lora vars" dhe duke ndryshuar programin për të përfshirë shembullin e mëposhtëm të Dragino ose të përshtatur për të punuar me radio të tjera/mburoja wifi etj.

Kodi i furnizuar supozon se DHT11_PIN është kunja dixhitale 4, RELAY_PIN është kunja dixhitale 3 dhe kunja analoge e lagështisë së tokës është hyrje analoge 0.

Një ndryshore debugimi mund të vendoset e vërtetë në mënyrë që mesazhet e korrigjimit serial të regjistrohen në baudrate 9600.

Hapi 5: Ndërtimi i rrethimit

Pritini tubin PVC që i përshtatet kohëmatësit të rubinetit dhe bazës Arduino. Stërvitni vrima për montimin e rubinetit të kohëmatësit të rubinetit dhe montimin e zorrës. Stërvitni vrima në tub mjaft të gjera për kanalin e automobilave, rrëshqisni gjatësinë 10cm të kanalit në vrima dhe ngacmoni telat nga arduino dhe kohëmatësi i trokitjes. Kjo duhet të përfshijë:

Nga Arduino

• Telat e furnizimit me energji dhe/ose një kabllo usb nga porta USB e arduino.
• Kabllot e lagështisë së tokës (VCC, GND, A0)
• Dy tela nga terminalet e vidave NC & Common të Stafetës

Nga kohëmatësi i trokitjes

• Kabllot e furnizimit me energji elektrike
• Dy tela nga kontaktet e numrit të djathtë

Hapi 6: Testoni kontrolluesin para ngjitjes

Sigurohuni që gjithçka është ende duke punuar para se të mbyllni gjithçka.

Fotografitë e mësipërme tregojnë një konfigurim të mostrës në një esky ku sonda e lagështisë së tokës ishte vendosur në një tenxhere dhe kohëmatësi i rubinetit ishte i pajisur me ujë që vinte nga një shishe pije freskuese.

Një pikatore ishte ngjitur në kohëmatësin e trokitjes.

Kjo ishte një mënyrë e mirë për të provuar që konfigurimi nuk e tejkaloi ose nën ujë uzinën.

Ky shembull mund të ekzekutohet për aq kohë sa është e nevojshme për të kalibruar kontrolluesin.

Hapi 7: Ngjitës / Mbështjellës të papërshkueshëm nga uji

Përdorni PVC Primer dhe PVC Cement për të siguruar kapakët fundorë dhe bashkuesin.

Përdorni kallam/silikon për të mbushur boshllëqet rreth kanalit automatik dhe pajisjeve të kohëmatësit të trokitjes.

Këtu një kapak me vidë përdoret në rrethimin arduino për qasje.

Hapi 8: Instaloni

Instaloni në një ditë të qartë. Komponentët dhe telat do të duhet të qëndrojnë të thatë para se të vulosen.

Vendoseni kontrolluesin diku të përqendruar midis vendit ku ndodhet rubineti i kopshtit dhe vendit ku do të vendoset sonda e tokës.

Përshtateni kohëmatësin e rubinetit dhe sigurohuni që të jetë pa energji derisa të përfundojë instalimi.

Përshtateni sondën e tokës.

Bashkangjitni terminalet e shiritave në secilin komponent, pastaj vendosni kabllon e telefonit nga terminalet e vidave të secilit komponent, duke u siguruar që kablli është i mbuluar me kanal automatik. Duke lidhur gjithçka së bashku

Mbyllni të gjithë terminalet dhe çdo pjesë tjetër të ekspozuar me shirit vulës fije pastaj shirit elektrik.

Vulosni çdo zonë të lirshme/të ekspozuar të kanalit të ndarë me shirit vulës fije pastaj shirit elektrik.

Lidhni kohëmatësin me një burim energjie 3.2v. Ose një paketë baterie ose një përshtatës AC 3.2V DC - AC që shkon në një prizë elektrike.

Lidheni Arduino me një burim energjie DC 6-12V. Ose një paketë baterie ose një përshtatës USB / DC-AC që shkon në një prizë elektrike.

Ndizeni dhe provoni!

Hapi 9: Integrimi i ThingsBoard - Monitorimi dhe Raportimi

Ky shembull përdori A Dragino Lora Shield të lidhur me një Portë Dragino Lora. Pavarësisht nëse përdorni këtë konfigurim, një konfigurim tjetër Lora ose ndonjë lidhje tjetër IOT, të dhënat e mbledhura nga kontrolluesi i ujitjes mund të përcillen në një platformë IOT si Thingsboard. Si parazgjedhje, programi transmeton vargun e mëposhtëm të të dhënave ku secili bajt karakter është i koduar me gjashtëkëndësh:

TXXXHXXXSXXXXRX

Aty ku T ndiqet nga temperatura, H pasohet nga lagështia, S ndiqet nga niveli i ngopjes dhe R ndiqet nga një shifër e vetme në lidhje me veprimin që ka kryer në intervalin e fundit të vrapimit. Kjo mund të jetë 0-5 ku secila shifër do të thotë:

0: Programi është duke u inicializuar1: Gabimi i sensorit të temperaturës2: Temperatura ishte shumë e ulët për të funksionuar3: Lagështia e tokës shumë e thatë kështu që kohëmatësi i rubinetit u aktivizua4: Lagështia e tokës mirë kështu që kohëmatësi i rubinetit nuk u aktivizua5: Kontrolluesi i ujitjes është çaktivizuar

Ka disa mënyra për të instaluar një kopje të Thingsboard në pajisjet tuaja ose mund të krijoni një llogari falas në instalimin tonë të ThingsBoard këtu.

Konfiguroni pajisjen tuaj në Thingsboard

Ndiqni këto udhëzime për të shtuar një pajisje të re në Thingsboard duke e quajtur atë "Kontrolluesi i ujitjes".

Shtyni të dhënat e Telemetrisë nga pajisja

Ndiqni këto udhëzime për të vendosur një metodë të shtyrjes së të dhënave të telemtrisë nga pajisja në Thingboard përmes MQTT, HTTP ose CoAp.

Në serverin tonë ne po e shtyjmë JSON -in e mëposhtëm në https://thingsboard.meansofproduction.tech/api/v1/… çdo katër orë kur pajisja funksionon (me të dhëna të drejtpërdrejta):

Gjithashtu ne po i shtyjmë atributet e mëposhtme në https://thingsboard.meansofproduction.tech/api/v1/… periodikisht me të dhëna se kur është parë nyja:

Kjo përdoret për sinjalizimet të cilat ndizen nëse pajisja ndalon transmetimin e të dhënave.

Krijo një Pult

Krijoni një pult, siç përshkruhet këtu. Veglat tona përfshijnë:

Një widget i thjeshtë i kartës i krijuar nga fusha e telemetrisë lastRunResult. Një matje dixhitale vertikale për fushën e telemetrisë së temperaturës Një tabelë Timeseries e krijuar nga fusha e telemetrisë lastRunResult që tregon të dhënat e ditëve të fundit. Një shirit horizontal që tregon fushën e telemetrisë së ngopjes. Kjo përdor një funksion të përpunimit të të dhënave:

kthimi 1024-vlerë;

Dhe vendos një vlerë minimale dhe maksimale 0-100. Në këtë mënyrë niveli i ngopjes mund të shprehet si përqindje. Një guxim për të treguar vlerën e lagështisë. Një tabelë e serive kohore e cila përfshin temperaturën, lagështinë dhe rezultatin e drejtimit, të grupuar në periudha 5 orëshe për javën e fundit, të grumbulluara për të treguar vlerat maksimale Me Kjo na jep një bar për një ngjarje katër orëshe. Një funksion i përpunimit të të dhënave përdoret për të shprehur rezultatin e drejtimit si 0 ose 120 në varësi të rrjedhjes ose jo të ujit. Kjo jep një reagim të lehtë vizual për të parë se sa shpesh uji rrjedh në një javë. Një kartë HTML statike që tregon një imazh të kopshtit.

Sinjalizime me email

Ne përdorëm rregulla për të vendosur paralajmërime me email për kontrolluesin e ujitjes. Të gjithë përdorin filtrat e mesazheve dhe një Veprim të Dërgimit të Veprimit të Veprimit.

Për të dërguar një paralajmërim me email nëse kontrolluesi i ujitjes dështon të dërgojë të dhëna, ne përdorëm 'Filtri i Atributeve të Pajisjes' me filtrin e mëposhtëm:

typeof cs.secondsSinceLastSeen! == 'undefined' && cs.secondsSinceLastSeen> 21600

Për të dërguar një email nëse toka bëhet shumë e thatë përdorni filtrin e mëposhtëm Telemetry

tipi i ngopjes! = "i papërcaktuar" && ngopja> 1010

Për të dërguar një email bazuar nëse toka bëhet shumë e lagësht përdorni filtrin e mëposhtëm të Telemetrisë

tipi i ngopjes! = "i papërcaktuar" && ngopja