Grupi i Sensorëve Bujqësorë: 6 Hapa

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:28

Një projekt nga Jackson Breakell, Tyler McCubbins dhe Jakob Thaler për EF 230

Bujqësia është një faktor jetik i prodhimit në Shtetet e Bashkuara. Të lashtat mund të përdoren për një larmi të gjerë qëllimesh të ndryshme, duke filluar nga lëndët e para për prodhimin e veshjeve, ilaçeve dhe aditivëve ushqimorë deri te konsumimi i drejtpërdrejtë i pjesëve të të korrave, më shpesh fruti që mbin. Shumica e të lashtave në Shtetet e Bashkuara rriten jashtë, ku kushtet e motit dhe temperatura nuk mund të kontrollohen në shkallë të gjerë. Duke pasur parasysh se sa në mënyrë drastike kushtet e pafavorshme të motit mund të ndikojnë në rritjen e të lashtave, nga ana tjetër që ndikojnë në ekonominë e Shteteve të Bashkuara, monitorimi i kushteve të një fushe të mbjelljes bëhet jetike.

Pajisja jonë, Grupi i Sensorëve Bujqësorë, lejon fermerët të monitorojnë gjendjen e pjesëve të para-zgjedhura të fushës së tyre duke përdorur 4 sensorë: një sensor të ujit të shiut, një sensor të lagështisë së tokës, një sensor të temperaturës dhe një sensor fotoelektrik. Kombinimi i këtyre sensorëve i lejon një fermeri të planifikojë në mënyrë adekuate prodhimin e stinës së sezonit, të rregullojë për shumë pak ose shumë shi, të merret më mirë me fatkeqësitë që mund të vrasin të korrat dhe të kursejnë kohë dhe probleme nga marrja e mostrave të tokës dhe përdorimi i pajisjeve më të shtrenjta të sensorit. Në këtë Udhëzues, ne do t'ju përcjellim përmes telave dhe kodimit prapa grupit tonë të sensorëve bujqësorë, në mënyrë që edhe ju të bëni tuajin.

Hapi 1: Mblidhni materialet e kërkuara

Më poshtë është një listë e materialeve të kërkuara që do t'ju nevojiten për të filluar"

1. Bordi Arduino, mundësisht Arduino Uno

2. Dërrasa bazë e bukës

3. Rezistencë 1x 220 ohm

4. Tela të ndryshëm me ngjyra të ndryshme

5. Kabllo mikro USB në USB

6. Altoparlant i montueshëm në bord

7. Sensori fotoelektrik

8. Sensori i temperaturës

9. Sensori i ujit të shiut

10. Sensori i Lagështisë së Tokës

11. Kompjuter me Matlab 2017 dhe Arduino Support Package të instaluar (Paketa Mbështetëse mund të gjendet tek Shtesat)

Hapi 2: Lidhni bordin dhe lidheni

Filloni ose me tela të bordit siç tregohet më sipër, ose në çfarëdo mënyre që ju përshtatet më së miri. Ka fjalë për fjalë mënyra të pakufizuara që bordi të lidhet, kështu që konfigurimi i saktë varet nga ju. Pasi bordi të jetë i lidhur, filloni të lidhni sensorët tuaj. Uji i shiut, lagështia e tokës dhe sensorët fotoelektrikë janë të gjitha dalje analoge, prandaj sigurohuni që ato të jenë të lidhura në pjesën analoge të Arduino. Sensori i temperaturës, nga ana tjetër, është një dalje dixhitale, prandaj sigurohuni që të lidhet me një hyrje dixhitale të disponueshme në Arduino tuaj. Arduino duhet të ketë dalje për 3.3v dhe 5v, prandaj sigurohuni që sensorët të jenë të lidhur me tensione me të cilët janë të pajtueshëm.

Pasi të jeni të sigurt se bordi është lidhur mirë, lidhni kabllon Micro USB në USB nga kompjuteri juaj në portën Micro USB në kompjuterin tuaj dhe ndizni Arduino -n tuaj. Hapni Matlab dhe, duke u siguruar që keni instaluar Paketën Mbështetëse Arduino nën Shtesa, ekzekutoni komandën, "hap (serial ('nada')))", pa ". Një gabim duhet të shfaqet dhe gabimi duhet të tregojë ju ka një komport të disponueshëm me një numër. Drejtoni komandën "a = arduino ('comx', 'uno')", ku x është numri i komportit tuaj, për të hartuar Arduino -n tuaj në një objekt. LED në Arduino duhet të pulsojë shpejt për të treguar se është i lidhur.

Hapi 3: Kodoni sensorët fotoelektrik dhe të temperaturës

Para se të filloni kodimin, shënoni se ku janë lidhur sensorët tuaj në Arduino, pasi kjo do të jetë e rëndësishme për komandën readVoltage. Filloni kodin tuaj duke vendosur dritën e ndryshueshme të diellit të barabartë me komandën "readVoltage (a, 'X#') ', ku X# është porta me të cilën jeni lidhur dhe a thjesht po thërret Arduino që keni hartuar në atë ndryshore. Filloni një deklaratë if, dhe vendosni kushtin e parë për dritën e diellit <3. Vendosni daljen si "info. TOD = 'natë'" për të nxjerrë kohën e ditës si strukturë, dhe pastaj shtoni një deklaratë else me daljen si "info. TOD = ' ditë '". Meqenëse ky është një pohim tjetër, ne nuk kemi nevojë për një kusht, pasi ai do të funksionojë për të gjitha vlerat e tjera që nuk përcaktohen në pohimin if. Sigurohuni që të përfundoni deklaratën tuaj if me një fund dhe të kaloni në programim sensori i temperaturës.

Vendosni termon e ndryshueshme të barabartë me një komandë tjetër readVoltage, komanda është "readVoltage (a, 'X#')". Në rastin tonë, temperatura duhej të konvertohej nga njësitë e tensionit në Celsius, kështu që ekuacioni "tempC = (termo-.5).*100" për t'u kthyer nga tensioni në Celsius. Për hir të lehtësisë, ne e konvertuam temperaturën në Celsius në Fahrenheit, por kjo është thjesht opsionale.

Kodi për qëllimet e ngjitjes

rrezet e diellit = lexoniTensionin (a, 'A1') nëse rrezet e diellit <3

info. TOD = 'natë'

tjeter

info. TOD = 'ditë'

fund

termo = lexoTension (a, 'A3');

tempC = (termo-.5).*100;

info.tempF = (9/5.*tempC) +32

Hapi 4: Kodifikoni sensorët e lagështisë së ujit të shiut dhe tokës

Siç u tha në hapin e fundit, sigurohuni që të dini se në cilat porta janë të lidhur sensorët tuaj në tabelën Arduino, pasi do ta bëjë këtë hap shumë më pak frustrues. Filloni me sensorin e ujit të shiut dhe filloni një deklaratë if. Vendosni kushtin e parë për "readVoltage (a, 'X#')> 4", dhe vendosni daljen e tij në "info. Rain =" pa reshje ". Shtoni një elseif dhe vendosni kushtin e tij në komandën readVoltage më parë, por vendoseni në> 2. Shtoni një "&&" për të nënkuptuar një kusht tjetër që duhet të përmbushet dhe vendoseni në një komandë readVoltage si më parë dhe vendoseni në <= 4. Dalja do të jetë "info. Rain = 'misting'". Së fundi, shtoni një tjetër dhe vendosni daljen e tij në "info. Rain = 'shi'. Ju mund të keni nevojë të rregulloni vlerat për kushtet bazuar në lagështinë e ambientit të dhomës në të cilën po punoni.

Tjetra, filloni kodin për sensorin e lagështisë së tokës dhe filloni me një deklaratë if. Vendosni kushtin e deklaratës if në "readVoltage (a, 'X#')> 4, dhe shtoni daljen" info.soil = 'thatë' ". Shtoni një deklaratë elseif dhe duke përdorur komandën readVoltage më lart, vendoseni atë për> 2. Shtoni një "&&" dhe vendosni një komandë tjetër readVoltage për <= 4. Vendosni daljen e saj në "info.soil = 'ngopja optimale'". Shtoni një deklaratë else dhe vendosni daljen e saj në "info.soil = 'përmbytje' ", dhe mos harroni të shtoni një fund.

Kodi për qëllimet e ngjitjes

nëse lexohetVoltazhi (a, 'A0')> 4 info. Shi = 'pa reshje'

elseif readVoltage (a, 'A0')> 2 && readVoltage (a, 'A0') <= 4

info. Shi = 'mjegull'

tjeter

info. Shi = 'shi i madh'

fund

nëse lexohetTensioni (a, 'A2')> 4

info.soil = 'e thatë'

elseif readVoltage (a, 'A2')> 2 && readVoltage (a, 'A0') <= 4

info.soil = 'ngopja optimale'

tjeter

info.soil = 'përmbytje'

fund

Hapi 5: Kodimi i daljes së altoparlantit dhe kutisë së mesazheve

Rezultatet për këtë pajisje mund të ndryshojnë shumë, por, në këtë rast, ne do t'ju përcjellim përmes daljes së altoparlantit të montuar drejtpërdrejt në një pajisje dhe daljes së kutisë së mesazheve që mund të shihet në një kompjuter të largët. Altoparlanti ynë është krijuar për të nxjerrë frekuenca të ndryshme, që do të thotë më keq, për temperaturën optimale të të korrave, rrezet e diellit, lagështinë e tokës dhe reshjet. Filloni kodin tuaj dalës të altoparlantit me një deklaratë if dhe vendosni gjendjen e tij në komandën "readVoltage (a, 'X#')> 4 || info.tempF = 3 || readVoltage (a, 'A2')> 2 && readVoltage (a, 'A0') <= 4 ". Shtoni të njëjtën komandë playTone siç tregohet më sipër, por ndryshoni 200 në 1000 për të prodhuar një ton më të lartë, më pozitiv. Pastaj, shtoni një tjetër dhe shtoni përsëri të njëjtën komandë playTone, por ndryshoni 1000 në 1500. Këto tone të ndryshme tregojnë ashpërsinë e situatës së fushës. Sigurohuni që të shtoni një fund për të përfunduar deklaratën tuaj if.

Seksioni ynë përfundimtar i kodit do të jetë një dalje që prodhon një kuti mesazhesh. Krijoni një varg duke përdorur 'shenjat në kllapa, dhe shndërroni pjesët e strukturës tuaj në vargje duke përdorur komandën "num2str (info.x)", ku x është një emër nënstrukture në strukturën e informacionit. Përdorni "string newline" për të shtuar linja të reja në kutinë tuaj të mesazheve dhe shkruani mesazhin tuaj në tekst duke përdorur thonjëza, duke shtuar vlerën aktuale të fushës në varg duke përdorur komandën num2str të lartpërmendur. Së fundi, me vargun e përcaktuar, përdorni komandën "msgbox (string)" për të shfaqur të dhënat si një kuti mesazhi në monitorin tuaj.

Kodi për qëllimet e ngjitjes

nëse lexohetTensioni (a, 'A2')> 4 || info.tempF <32 playTone (a, 'D9', 200, 1)

elseif rrezet e diellit> = 3 || readVoltage (a, 'A2')> 2 && readVoltage (a, 'A0') <= 4

playTone (a, 'D9', 1000, 3)

tjeter

playTone (a, 'D9', 1500, 5)

fund

string = ['Temperatura është (gradë F)', num2str (info.tempF)]

string = [varg i ri 'Toka është', num2str (info.toka)]

string = [string newline 'Jashtë reshjeve është', num2str (info. Shi)]

string = [string newline 'Ora e ditës është', num2str (info. TOD)]

kutia e mesazheve (vargu)

Hapi 6: Përfundimi

Ndërsa bota po vazhdon të mbështetet gjithnjë e më shumë në alternativat sintetike të artikujve të korrur më parë nga të lashtat, bujqësia me siguri do të mbetet një faktor i rëndësishëm dhe i rëndësishëm i ekonomisë për një kohë të gjatë. Monitorimi adekuat i tokës bujqësore është thelbësore për një fermer që të arrijë sa më shumë nga të korrat e tij ose të saj, dhe, me pajisjen tonë, nuk është e mundur vetëm të monitorohet e gjithë toka bujqësore nga distanca, por është e mundur të bëhet në një mënyrë të lirë, të lehtë instaloni dhe mënyrë të besueshme. Shpresojmë që ky udhëzues të ketë qenë informues dhe i lehtë për t’u ndjekur, dhe shpresojmë që pajisja të jetë e dobishme për atë që dëshironi të zbatoni ose eksperimentoni me të.

Kodim i lumtur, Ekipi i Grupit të Sensorëve Bujqësorë