Sistemi i kopshtit pa tel: 7 hapa

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

Ky projekt bazohet në Arduino dhe përdor "module" për t'ju ndihmuar të ujisni bimët tuaja dhe të regjistroheni në temperaturën, tokën dhe shiun.

Sistemi është pa tel përmes 2, 4 GHz dhe përdor module NRF24L01 për të dërguar dhe marrë të dhëna. Më lejoni të shpjegoj pak se si funksionon, PS! Më falni nëse anglishtja nuk është 100 % e saktë, unë jam nga Suedia.

Unë e përdor këtë sistem për të kontrolluar bimët e mia, mëkatet kam bimë të ndryshme që më duheshin për t'i regjistruar ato ndryshe. Kështu që unë ndërtoj një sistem log të bazuar në zona.

Sensorët e tokës që lexojnë lagështinë dhe temperaturën e tokës, (funksionon me bateri) kontrollon çdo orë dhe i kalojnë të dhënat në makinën bazë që kanë një lidhje wifi. Të dhënat ngarkohen në një server në shtëpinë time dhe regjistrohen në një faqe në internet.

Nëse toka ka nevojë për ujë, do të aktivizojë pompën e duhur në varësi të tokës që ka kontrolluar sensori. Por nëse bie shi nuk do të ujitet. Dhe nëse është vërtet nxehtë, do të ujisë pak më shumë.

Le të themi se keni një tokë patate, një për duhan dhe një për domate, atëherë mund të keni 3 zona me 3 sensorë të ndryshëm dhe 3 pompa.

Ekzistojnë gjithashtu sensorë pir që kontrollojnë lëvizjet, dhe nëse ato aktivizohen në faqen në internet, një sirenë e fortë do të fillojë të trembë kafshën ose personin që po ecën pranë bimëve të mia.

Shpresoj te kuptoni pak. Tani le të fillojmë të bëjmë disa sensorë.

Faqja ime GitHub ku shkarkoni gjithçka:

Hapi 1: Sensorët e tokës

Çdo sensor ka një numër unik që i shtohet faqes në internet. Pra, kur sensori i tokës po transmeton të dhënat nga ai sensor i tokës do të shtohen në zonën e duhur. Nëse sensori nuk është i regjistruar, nuk do të paraqiten të dhëna.

Për këtë ndërtim ju nevojiten:

• 1x çip Atmega328P-PU
• 1x modul nRF24L01
• 1x 100 uf Kondensator
• 1x NPN BC547 Transistor
• 2x 22 pF Kondensatorë
• Kristal 1x 16.000 MHz
• 1x Sensori i lagështirës së tokës
• 1x Sensor Temp DS18B20
• 1x RGB Led (Anoda e zakonshme përdoret nga unë)
• 3x rezistente 270 ohm
• Rezistencë 1x 4, 7 K ohm
• Bateria (Unë përdor bateri Li-Po 3.7v)
• Dhe nëse përdoret li-po, një modul ngarkues për baterinë.

Për t'i mbajtur sensorët të funksionojnë për një kohë të gjatë, mos përdorni asnjë tabelë të bërë paraprakisht Arduino, ata do të zbrazin baterinë shpejt. Në vend të kësaj përdorni çipin Atmega328P.

Lidhni gjithçka siç tregon në fletën time elektrike. (Shihni imazhin ose skedarin PDF) Rekomandoni të shtoni gjithashtu një ndërprerës të energjisë, në mënyrë që të mund të ndërprisni energjinë kur karikoni.

Kur ngarkoni kodin, mos harroni të përcaktoni sensorin për t'u dhënë atyre një numër unik ID, kodi është i disponueshëm në faqen time GitHub.

Për të mbajtur gjallë sensorët e tokës për një kohë të gjatë, unë përdor një transistor NPN për t'i fuqizuar ato, vetëm kur leximi të fillojë. Pra, ata nuk aktivizohen gjatë gjithë kohës, Çdo sensor ka një numër ID nga 45XX në 5000 (kjo mund të ndryshohet) kështu që çdo sensor duhet të ketë numra unikë, gjithçka që duhet të bëni është të përcaktoni në kod.

Sensorët do të flenë për të kursyer baterinë.

Hapi 2: Sensori i kafshëve

Sensori i Kafshëve është një sensor i thjeshtë pir. Ndjen nxehtësinë nga kafshët ose njerëzit. Nëse sensori po ndjen lëvizjen. Ata do të dërgojnë në stacionin bazë.

Por nuk do të ndizet asnjë alarm, për ta bërë këtë, në faqe duhet ta aktivizoni, ose nëse keni konfiguruar një kohëmatës do të aktivizohet automatikisht atë kohë.

Nëse baza merr sinjal lëvizjeje nga sensori i Kafshëve, ai do ta kalojë atë në sensorin e Sirenës dhe (shpresoj) do ta trembë kafshën. Sirena ime është në 119 db.

Sensori pir funksionon me bateri dhe e kam vendosur në një kuti të vjetër të sensorit pir nga një alarm i vjetër. Kablloja që del nga sensori i kafshëve është vetëm për të ngarkuar baterinë.

Për këtë sensor ju nevojiten:

• Çip ATMEGA328P-PU
• 1 x 16 000 MHz Kristal
• 2 x 22 pF kondensator
• 1 x modul i sensorit Pir
• 1 x 100 kondensator uF
• 1 x modul NRF24L01
• 1 x Led (Unë nuk përdor ndonjë led RGB këtu)
• Rezistencë 1 x 220 ohm
• Nëse do të punoni me një bateri, keni nevojë për atë (unë përdor Li-Po)
• Një modul i ngarkuesit të baterisë nëse keni një bateri të rimbushur.
• Një lloj ndërprerës energjie.

Lidhni gjithçka siç shihni në fletën elektrike. Kontrolloni që të mund ta ndizni sensorin tuaj pir nga bateria juaj (Disa kanë nevojë për 5v për të funksionuar).

Merrni kodin nga GitHub im dhe përcaktoni sensorin e shtrigave që do të përdorni (P.sh.: SENS1, SENS2 etj) në mënyrë që ata të marrin numra unikë.

Çipi ATMEGA do të zgjohet vetëm kur regjistrohet lëvizja. Mëkatet që moduli i sensorit pir ka ndërtuar në kohëmatës për vonesë nuk ka asgjë për këtë në kod, kështu që rregulloni tenxheren në sensorin pir për vonesën që do të jetë zgjuar.

Kjo është për sensorin e kafshëve, ne po vazhdojmë.

Hapi 3: Kontrolluesi i pompës së ujit

Kontrolluesi i pompës së ujit duhet të fillojë një pompë ose valvulë uji për të ujitur fushat tuaja. Për këtë sistem nuk keni nevojë për mëkate të baterisë, keni nevojë për energji për të drejtuar pompën tuaj. Unë përdor modulin AC 230 në DC 5 v për të drejtuar një Arduino Nano. Gjithashtu më duhen llojet e pompës, Një që përdor një valvul uji që funksionon në 12 v, kështu që unë kam një modul AC 230 në DC 12v në bordin e stafetës.

Tjetri është 230 AC në stafetë kështu që unë mund të fuqizoj një pompë AC 230 V.

Sistemi është mjaft i thjeshtë, secili kontrollues i pompës ka numra unikë id, kështu që le të themi se fusha e patates është e thatë dhe sensori është vendosur në ujë automatik, atëherë pompës sime që është për fushën e patates i shtohet atij sensori, kështu që sensori i tokës po i thotë sistemit bazë që lotimi duhet të fillojë, kështu që sistemi bazë i dërgon një sinjal asaj pompe për tu aktivizuar.

Ju mund të vendosni sa kohë duhet të funksionojë në uebfaqe (për shembull 5 minuta) kur mëkatet që sensorët kontrollojnë vetëm çdo orë. Gjithashtu kur pompa të ndalet do të ruajë kohën në sistem, kështu që sistemi automatik nuk do ta fillojë pompën së shpejti. (Gjithashtu e mundur për tu konfiguruar në faqen në internet).

Ju gjithashtu mund përmes faqes në internet të çaktivizoni lotimin gjatë natës/ditës duke caktuar orë të veçanta. Dhe gjithashtu vendosni kohëmatës për secilën pompë për të filluar lotimin. Dhe nëse bie shi ata nuk do të lotojnë.

Shpresoj ta kuptoni:)

Për këtë projekt ju nevojiten:

• 1 x Arduino Nano
• 1 x modul NRF24L01
• 1 x 100 kondensator uF
• 1 RGB Led (anoda e zakonshme përdoret nga unë)
• 3 rezistente 270 ohm
• 1 x bord stafetë

Lidhni gjithçka si fletë elektrike (shihni skedarin ose imazhin pdf) Shkarkoni kodin nga GitHub dhe mos harroni të përcaktoni numrin e sensorit.

Dhe tani ju keni një kontrollues pompash, sistemi mund të trajtojë më shumë se vetëm një.

Hapi 4: Sensori i shiut

Sensori i shiut përdoret për të zbuluar shiun. Nuk keni nevojë për më shumë se një. Por është e mundur të shtoni më shumë. Ky sensor shiu mundësohet nga bateria dhe kontrollon çdo 30 minuta për shi. Ata gjithashtu kanë një numër unik për t'i identifikuar ata vetë.

Sensori i shiut po përdor kunjat analoge dhe dixhitale. Kunja dixhitale është për të kontrolluar nëse bie shi, (Ekrani i vetëm dixhital po ose jo) dhe ju duhet ta vendosni tenxheren në modulin e sensorit të shiut kur është në rregull të paralajmëroni për "shi" (niveli i ujit në sensorin që tregon shi.)

Kunja analoge përdoret për të informuar në përqindje sa e lagur është në sensor.

Nëse kunja dixhitale zbulon se ka shi, sensori do ta dërgojë atë në sistemin bazë. Dhe sistemi bazë nuk do të ujisë bimët për sa kohë që "bie shi". Sensori gjithashtu dërgon sa i lagësht është dhe gjendjen e baterisë.

Ne e fuqizojmë sensorin e shiut kur është koha për të lexuar përmes transistorit që mundëson përmes një kunj dixhital.

Për këtë sensor ju nevojiten:

• Çip ATMEGA328P-PU
• Kristal 1x 16 000 MHz
• 2x 22 pF Kondensator
• 1x modul i sensorit të shiut
• Kondensator 1x 100 uF
• 1x modul NRF24L01
• 1x RGB Led (kam përdorur anodë të zakonshme, është VCC në vend të GND)
• 3x rezistente 270 Ohm
• 1x transistor NPN BC547
• Bateri 1x (Unë përdor Li-Po)
• 1 x modul ngarkuesi Li-Po (nëse përdoret bateri Li-Po)

Lidhni gjithçka siç shihni në fletën elektrike (në pdf ose në imazh Pastaj ngarkoni kodin në çipin ATMEGA siç mund ta gjeni në faqen time GitHub nën sensorin e shiut Mos harroni të përcaktoni sensorin për të marrë numrin e duhur të identifikimit.

Dhe tani do të keni një sensor shiu që funksionon çdo 30 minuta. Mund ta ndryshoni kohën në këtë nëse nuk e doni më pak ose më shumë.

Në funksionin counterHandler () mund të konfiguroni kohën e zgjimit për çipin. Ju llogarisni kështu: Patate të skuqura zgjohen çdo 8 sekonda dhe çdo herë do të rrisë një vlerë. Pra, për 30 minuta do të merrni 225 herë para se të bëjë veprime Me Pra, ka 1800 sekonda në një orë e gjysmë. Pra, ndani atë me 8 (1800 /8) do të merrni 225. Kjo do të thotë se nuk do të kontrollojë sensorin derisa të funksionojë 225 herë dhe kjo do të jetë rreth 30 minuta. Ju bëni të njëjtën gjë edhe në sensorin e tokës.

Hapi 5: Sirena e kafshëve

Sirena e kafshëve është e thjeshtë kur sensori i kafshëve zbulon lëvizjen sirena do të aktivizohet. Unë përdor një sirenë të vërtetë kështu që madje mund t'i tremb njerëzit me të. Por gjithashtu mund të përdorni sirena që dëgjojnë vetëm kafshët.

Unë përdor një Arduino nano në këtë projekt dhe e fuqizoj me 12v. Sirena është gjithashtu 12 v kështu që në vend të stafetës do të përdor një transistor 2N2222A për të mundësuar sirenën. Nëse përdorni një stafetë kur keni të njëjtën tokë, mund të dëmtoni Arduino -n tuaj. Pra, kjo është arsyeja pse unë përdor një transistor në vend për të aktivizuar sirenën.

Por nëse sirena juaj dhe Arduino nuk përdorin të njëjtën tokë, mund të përdorni një stafetë në vend. Shmangni tranzistorin dhe rezistencën 2.2K dhe përdorni një tabelë rele në vend. Dhe gjithashtu ndryshimi në kodin Arduino kur aktivizohet ndryshimi nga HIGH në LOW dhe kur ndryshimi i çaktivizuar nga LOW në HIGH lexohet dixhital për pin 10, mëkatet që stafeta përdor LOW për të aktivizuar dhe transistori përdor HIGH kështu që ju duhet ta kaloni këtë.

Për këtë ndërtim ju nevojiten:

• 1x Arduino nano
• 1x 2.2K Rezistencë (Kaloni nëse përdorni bordin e stafetës)
• 1x 2N2222 Transistor
• 1x Sirenë
• 3x Rezistencë 270 Ohm
• 1x RGB Led (Unë përdor anodë të zakonshme, VCC në vend të GND)
• Moduli 1X NRF24L01
• Kondensator 1x 100 uF

Lidhni gjithçka siç shihni në fletën elektrike në PDF ose në imazh. Ngarko kodin në Arduino që gjeni në faqen time në GitHub nën Sirenën e Kafshëve Mos harroni të përcaktoni sensorin për numrin e saktë të ID.

Dhe tani ju keni një sirenë pune.

Hapi 6: Sistemi kryesor

Sistemi kryesor është më i rëndësishmi nga të gjitha modulet. Pa të nuk mund ta përdorni këtë sistem. Sistemi kryesor është i lidhur me internetin me modulin ESP-01 dhe ne po përdorim kunjat Arduino Megas Serial1 për ta lidhur atë. RX në Mega në TX në ESP, por ne duhet të kalojmë nëpër dy rezistorë për të ulur tensionin në 3.3. Dhe TX në Mega në RX në ESP.

Vendosni modulin ESP

Për të përdorur ESP, së pari duhet të vendosni normën e baudit në të në 9600, është ajo që kam përdorur në këtë projekt dhe kam gjetur se ESP funksionon më së miri kështu. Nga kutia u vendos në normën 115200 baud, mund ta provoni, por imja nuk ishte aq e qëndrueshme. Për ta bërë këtë ju nevojitet një Arduino (Mega funksionon mirë) dhe duhet të lidhni TX të ESP (përmes rezistencave siç shihni në fletë) me Serial TX (jo Serial1 nëse përdorni Mega) dhe RX në ESP me Arduino Serial RX

Ngarko skicën e ndezjes (ose ndonjë skicë që nuk përdor seri) dhe hap monitorin serik dhe vendos normën e baud në 115200 dhe NR & CR në linja

Në rreshtin e komandës shkruani AT dhe shtypni enter. Ju duhet të merrni një përgjigje që thotë OK, kështu që tani ne e dimë që ESP po funksionon. (Nëse jo, ka një problem lidhjeje ose një modul të keq ESP-01)

Tani në rreshtin e komandës shkruani AT+UART_DEF = 9600, 8, 1, 0, 0 dhe shtypni enter.

Ajo do të përgjigjet me një OK dhe kjo do të thotë që ne kemi vendosur normën e baud në 9600. Rinisni ESP me komandën e mëposhtme: AT+RST dhe shtypni enter. Ndryshoni normën e baudit në monitorin serik në 9600 dhe futni AT dhe shtypni enter. Nëse ktheheni OK, ESP është konfiguruar për 9600 dhe mund ta përdorni për projektin.

Moduli i Kartës SD

Dua që të jetë e lehtë të ndryshosh cilësimet WIFI për sistemin, nëse ndryshon një fjalëkalim të ri ose emër wifi. Pra, kjo është arsyeja pse ne kemi nevojë për modulin e Kartës SD. Brenda SD Card krijoni një skedar teksti me emrin config.txt dhe ne po përdorim JSON për të lexuar, kështu që ne kemi nevojë për një format JSON. Pra, skedari i tekstit duhet të ketë tekstin e mëposhtëm:

}

Ndryshoni tekstin me shkronjat BIG për ta korrigjuar për rrjetin tuaj wifi.

Mëkatet që ne po përdorim NRF24L01 që përdorin SPI dhe SD Card Reader gjithashtu përdor SPI ne kemi nevojë të përdorim bibliotekën SDFat kështu që ne mund të përdorim SoftwareSPI (ne mund të shtojmë lexuesin e kartës SD në çdo kunj)

Sensori DHT

Ky sistem është i vendosur jashtë dhe ka një sensor DHT kështu që ne mund të kontrollojmë lagështinë dhe temperaturën e ajrit. Përdoret për ujitje shtesë në ditët e nxehta.

Për këtë ndërtim ju nevojiten:

• 1x Arduino Mega
• 1x Modul NRF24L01
• 1x modul ESP-01
• 1x Modul i Kartës Micro SD SPI
• 1x Sensor DHT-22
• 1x RGB Led (kam përdorur anodë të zakonshme, VCC në vend të GND)
• 3x rezistente 270 Ohm
• Rezistencë 1x 22 K Ohm
• Rezistencë 2x 10 K Ohm

Ju lutemi vini re se nëse nuk e merrni modulin ESP-01 të qëndrueshëm, përpiquni ta furnizoni atë nga një burim i jashtëm i energjisë 3.3v.

Lidhni gjithçka siç shihni në fletën elektrike në skedarin PDF ose në imazh.

Ngarko kodin në Arduino Mega tuaj dhe mos harroni të kontrolloni të gjithë kodin për komente, sepse duhet të vendosni hostin në server në vende të shumta (nuk është zgjidhja më e mirë që njoh).

Tani sistemi juaj bazë është gati për përdorim. Ju nuk keni nevojë të ndryshoni variablat në kodin për mëkatet e lagështisë së tokës, mund ta bëni atë ngushtë nga faqja e internetit.

Hapi 7: Sistemi i uebit

Për të përdorur sistemin ju nevojitet edhe një web server. Unë përdor një pi mjedër me Apache, PHP, Mysql, Gettext. Sistemi i uebit është shumë gjuhësh kështu që ju mund ta bëni lehtë në gjuhën tuaj. Ajo vjen me suedishten dhe anglishten (anglishtja mund të ketë anglisht të pasaktë, përkthimi im nuk është 100 %.) Kështu që ju duhet të keni të instaluar Gettext për serverin tuaj, dhe gjithashtu vendndodhjet.

Unë ju tregoj disa pamje të ekranit më lart nga sistemi.

Vjen me një sistem të thjeshtë identifikimi dhe hyrja kryesore është: administratori si përdorues dhe uji si fjalëkalim.

Për ta përdorur atë duhet të konfiguroni tre punë cron (i gjeni nën dosjen cronjob)

Skedari timer.php që ju nevojitet për të ekzekutuar çdo sekondë. Kjo mban të gjithë automatizimin për sistemin e vrimave. Emri i skedarit temperatur.php përdoret për t'i thënë sistemit të lexojë temperaturën e ajrit dhe ta regjistrojë atë. Kështu që ju duhet të krijoni një punë cron se sa shpesh do ta drejtoni atë. Unë e kam atë çdo 5 minuta. Pastaj skedari i quajtur dagstatistik.php duhet të funksionojë vetëm një herë para mesnatës (si 23:30, 11:30 pasdite). Ai merr vlerat e raportuara nga sensorët gjatë ditës dhe e ruan atë për statistikat e javës dhe muajit.

Ju lutemi vini re se ky sistem ruan temperaturën në celsius, por ju mund të ndryshoni në Fahrenheit.

Në skedarin db.php ju konfiguroni lidhjen e bazës së të dhënave mysql për sistemin.

Së pari, shtoni sensorët në sistem. Dhe pastaj bëni zona dhe shtoni sensorë në zona.

Nëse keni pyetje ose gjeni defekte në sistem, ju lutemi raportoni ato në faqen GitHub. Ju mund të përdorni sistemin në internet dhe nuk ju lejohet ta shisni atë.

Nëse keni probleme me gjuhët lokale për gettext, ju lutemi mbani mend që nëse përdorni mjedër si server ato shpesh emërtohen si en_US. UTF-8 kështu që ju duhet t'i bëni ato ndryshime në skedarin i18n_setup.php dhe nën dosjen locale. Përndryshe do të ngeceni me gjuhën suedeze.

Ju e shkarkoni atë në faqen GitHub.