نظارت بر خانه سبز با IOT: 5 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

وقتی صحبت از کشاورزی می شود ، نظارت بر دما و رطوبت گیاهان عامل مهمی برای بقای آنها است. در حال حاضر ، مردم از دماسنج های متصل در گلخانه استفاده می کنند تا کشاورزان بتوانند دما را اندازه گیری کنند. با این حال ، این رویکرد دستی مستلزم آن است که کشاورز از نظر فیزیکی در آن مکان حضور داشته باشد که هر بار امکان پذیر نیست. بنابراین من این دستگاه فشرده را در VeggiTech برای حل این مشکل توسعه دادم.

این یک سیستم نظارت بر گلخانه است که می تواند دما ، رطوبت ، شاخص گرما را حس کرده و از طریق wifi به داشبورد آنلاین ارسال کند. این یک دستگاه خود شارژ است که بر روی پنل های خورشیدی کار می کند و هنگامی که محیط از آستانه فراتر می رود ، دارای صدای زنگ است.

تدارکات

هزینه کل این پروژه 270 درهم (73 دلار) است

مواد مورد نیاز:-

1. نودمکو
2. آردوینو اونو
3. پنل های خورشیدی 10 واتی
4. کنترل کننده شارژ خورشیدی 12 ولت
5. باتری سربی 12 ولت
6. سنسور DHT22
7. LCD 16x2 i2c
8. کشوی چوبی
9. رله 5 ولت

مرحله 1: نمودار مدار

دستگاه دارای اتصال بالا است تا برنامه کامل کار کند. در زیر اتصال به تفصیل آمده است:-

• پایانه های پنل های خورشیدی برای کنترل شارژ
• پایانه های باتری برای کنترل شارژ
• خروجی کنترلر شارژر به مبدل باک و زنگ
• مبدل باک (خروجی 5 ولت) به آردوینو ، رله ، LCD ، dht22 و nodemcu
• LCD SDA ، SCL تا A4 و A5
• آردوینو Rx ، Tx به nodemcu Tx ، Rx
• رله بین خروجی کنترل کننده شارژ به زنگ

مرحله 2: ایجاد حساب در Pubnub با کلید برنامه

حساب خود را در Pubnub ایجاد کنید تا داده ها با موفقیت منتقل شوند. یک برنامه جدید در گوشه بالا سمت راست ایجاد کنید و اطلاعات میخانه/زیر کلید را کپی کنید. این کلید به کد آردوینو منتقل می شود که در nodemcu بارگذاری می کنید.

مرحله 3: کد را در Nodemcu & Arduino بارگذاری کنید

کد زیر را بارگیری کنید. pub/subkey را از حساب PubNub خود در کد greenhouse_iot درست بالای عملکرد راه اندازی قرار دهید. کد 'greenhouse_iot' در nodemcu و کد 'arduino_slave' در arduino بارگذاری می شود.

مرحله 4: ایجاد داشبورد Freeboard

freeboard.io خود را ایجاد کنید و این جایی است که داده های شما در یک فرم بصری جذاب نمایش داده می شود. ابتدا ، داده ها از nodemcu به سرور pubnub بارگذاری می شوند ، pubnub را می توان به راحتی در freeboard ادغام کرد ، به همین دلیل است که ما از هر دو این خدمات با هم استفاده می کنیم. برای راه اندازی داشبورد آنلاین این مراحل را دنبال کنید:-

1. منابع داده را در گوشه سمت راست بالا به عنوان Pubnub انتخاب کنید
2. پانل های جدیدی را برای دما ، رطوبت و شاخص حرارت ایجاد کنید
3. هر نوع صفحه نمایش مورد نیاز خود را انتخاب کنید. متر رایج برای این برنامه Gauge meter است
4. در پنل ، منبع داده را به عنوان JSON انتخاب کنید. این برنامه شما را به ویرایشگر متنی هدایت می کند که در آن می توانید [نام داشبورد] [نام متغیر از arduino IDE] را تایپ کنید. اگر می خواهید دما را بخوانید ، "Temperature" را تایپ کنید ، زیرا وقتی از nodemcu به سرور بارگذاری شد ، نام فرمت JSON است. برای همه تابلوها یکسان است.

مرحله 5: نتیجه گیری

این پروژه به طور کلی مفید بود ، اما در اینجا چند محدودیت وجود دارد که من با آنها روبرو شدم:-

1. عدم محافظت در برابر گرد و غبار:- باید یک جعبه روکش IP67 برای محافظت از لوازم الکترونیکی و قابلیت اطمینان بهتر اضافه می کردم.
2. خطرات باتری لیتیوم:-به جای استفاده از باتری لیتیوم ، باتری سرب اسید ایمن تر است زیرا در طول دمای بالا باتری لیپو می تواند آتش بگیرد. این چنین بود که این پروژه را در واقع سوزاندم بنابراین این را به روش سختی آموختم.
3. قدرت وابسته به نور خورشید:- نور خورشید منبع اصلی قدرت است. بدون آن ، سیستم متوقف می شود ، بنابراین منبع جایگزین مورد نیاز است. فراموش نکنید که سیستم های خورشیدی هزینه را افزایش می دهند.
4. هزینه عملیاتی سرویس Freeboard:- 12 $ در ماه باید در سرویس freeboard.io هزینه شود. جایگزین بهتری برای کاهش هزینه مورد نیاز است.

در حال حاضر گام بعدی من این است که سنسورهای LoRa بی سیم را در گلخانه اضافه کنم ، اطلاعات را از طریق دروازه WiFi جمع آوری کرده و آن را در داشبورد طراحی شده با استفاده از Node-Red بارگذاری کنم. این سیستم دارای عمر باتری طولانی (8 تا 10 سال) و قابلیت اطمینان بیشتر است ، بنابراین تمام محدودیت های فوق حذف شده است.