ADVANCED IoT IRRIGATION SYSTEM: 17 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

--by Maninder Bir Singh Gulshan, Bhawna Singh, Prerna Gupta

Hakbang 1:

Sa pang-araw-araw na operasyon na may kaugnayan sa pagtutubig ng mga halaman ay ang pinakamahalagang kasanayan sa kultura at ang pinaka-masidhing gawain. Hindi alintana alinmang panahon ito, alinman sa masyadong mainit at malamig o masyadong tuyo at basa napakahalaga upang makontrol ang dami ng maabot ng tubig sa mga halaman. Kaya, magiging epektibo itong gumamit ng isang ideya ng awtomatikong sistema ng pagtutubig ng halaman na tumutubig sa mga halaman kapag kailangan nila ito. Ang isang mahalagang aspeto ng proyektong ito ay ang: "kailan at kung gaano karaming tubig". Ginagawa ang pamamaraang ito upang subaybayan ang antas ng kahalumigmigan sa lupa na patuloy at upang magpasya kung kinakailangan ang pagtutubig o hindi, at kung gaano karaming tubig ang kinakailangan sa lupa ng halaman. Sa pinaka-pangunahing anyo nito, ang system ay nai-program sa isang paraan na ang kahalumigmigan sensor ng lupa na nararamdaman ang antas ng kahalumigmigan mula sa halaman sa partikular na halimbawa ng oras, kung ang antas ng kahalumigmigan ng sensor ay mas mababa kaysa sa tinukoy na halaga ng threshold na naunang natukoy ayon sa ang partikular na halaman kaysa sa nais na dami ng tubig ay ibinibigay upang itanim hanggang sa ang antas ng kahalumigmigan ay umabot sa paunang natukoy na halaga ng threshold. Ang sistema ay nagsasangkot ng kahalumigmigan at temperatura sensor na subaybayan ang kasalukuyang kapaligiran ng system at may impluwensya kapag nangyari ang pagtutubig. Kinokontrol ng balbula ng solenoid ang daloy ng tubig sa system, kapag binasa ng Arduino ang halaga mula sa sensor ng kahalumigmigan na nagpapalitaw sa solenoid na balbula ayon sa nais na kondisyon.. Bilang karagdagan, iniuulat ng system ang kasalukuyang mga estado nito at nagpapadala ng mensahe ng paalala tungkol sa pagtutubig ng mga halaman at nakakakuha ng SMS mula sa tatanggap. Ang lahat ng notification na ito ay maaaring gawin sa pamamagitan ng paggamit ng SIM 800L.

Hakbang 2: Diagram ng Framework

Ang sistemang ito ay nangangailangan ng isang Arduino UNO na gumaganap bilang tagakontrol at server ng buong system. Sa System ng irigasyon ng halaman na ito, sinusuri ng Soil Moisture Sensor ang antas ng kahalumigmigan sa lupa at kung mababa ang antas ng kahalumigmigan pagkatapos ay lumipat ang Arduino Sa isang pump ng tubig upang magbigay ng tubig sa halaman. Awtomatikong mawawala ang water pump kapag nakakita ang system ng sapat na kahalumigmigan sa lupa. Kailan man lumipat ang system o patayin ang bomba, isang mensahe ang ipinapadala sa gumagamit sa pamamagitan ng module ng GSM, na ina-update ang katayuan ng water pump at kahalumigmigan ng lupa. Ang sistemang ito ay lubhang kapaki-pakinabang sa Mga Bukirin, hardin, bahay atbp Ang sistemang ito ay ganap na awtomatiko at hindi na kailangan ng anumang interbensyon ng tao.

Hakbang 3: Ginamit ang Hardware: Arduino UNO

Ang Arduino UNO ay isang open-source microcontroller board batay sa Microchip ATmega328P microcontroller at binuo ng Arduino.cc. Ang board ay nilagyan ng mga hanay ng mga digital at analog input / output (I / O) na mga pin na maaaring ma-interfaced sa iba't ibang mga board ng pagpapalawak (kalasag) at iba pang mga circuit. Ang board ay may 14 Digital pin, 6 Analog pin, at programmable gamit ang Arduino IDE (Integrated Development Environment) sa pamamagitan ng isang uri ng B USB cable. Maaari itong patakbuhin ng USB cable o ng isang panlabas na 9-volt na baterya, kahit na tumatanggap ito ng mga voltages sa pagitan ng 7 at 20 volts.

Hakbang 4: SIM 800L

Ang SIM800L ay isang maliit na module ng cellular na nagbibigay-daan para sa paghahatid ng GPRS, pagpapadala at pagtanggap ng SMS at pagtawag at pagtanggap ng mga tawag sa boses. Mababang gastos at maliit na suporta sa dalas ng footprint at quad band gawin ang perpektong solusyon na ito ng module para sa anumang proyekto na nangangailangan ng mahabang pagkakakonekta.

Hakbang 5: Soil Moisture Sensor

Sinusukat ng mga sensors ng kahalumigmigan ng lupa ang nilalaman ng volumetric na tubig sa lupa. Dahil ang direktang pagsukat ng gravimetric ng libreng kahalumigmigan sa lupa ay nangangailangan ng pag-alis, pagpapatayo, at pagtimbang ng isang sample, ang mga sensor ng kahalumigmigan ng lupa ay sumusukat sa volumetric na nilalaman ng tubig nang hindi direkta sa pamamagitan ng paggamit ng ilang iba pang pag-aari ng lupa, tulad ng resistensya sa elektrisidad, pare-pareho ang dielectric, o pakikipag-ugnay sa mga neutron, bilang isang proxy para sa nilalaman ng kahalumigmigan.

Hakbang 6: Sensor ng Temperatura at Humidity

Ang DHT11 ay isang pangunahing, ultra-mababang-gastos na digital na temperatura at sensor ng halumigmig. Gumagamit ito ng capacitive sensor ng kahalumigmigan at isang thermistor upang masukat ang nakapalibot na hangin, at dumura ng isang digital signal sa data pin (hindi kinakailangan ng mga analog input pin). Medyo simple itong gamitin, ngunit nangangailangan ng maingat na tiyempo upang kumuha ng data.

Hakbang 7: Sensor ng Daloy ng Tubig

Ang sensor ng daloy ng tubig ay binubuo ng isang plastik na katawan ng balbula, isang rotor ng tubig, at isang sensor na may epekto sa hall. Kapag dumadaloy ang tubig sa rotor, gumulong ang rotor. Ang bilis nito ay nagbabago sa iba't ibang rate ng daloy. Ang sensor ng hall-effect ay naglalabas ng kaukulang signal ng pulso. Ang isang ito ay angkop upang makita ang daloy ng dispenser ng tubig.

Hakbang 8: Relay

Ang isang relay ay isang switch na pinapatakbo ng electrically. Maraming mga relay ang gumagamit ng isang electromagnet upang mekanikal na nagpapatakbo ng isang switch, ngunit ginagamit din ang iba pang mga prinsipyo sa pagpapatakbo, tulad ng mga solidong estado na relay. Ginagamit ang mga relay kung saan kinakailangan upang makontrol ang isang circuit sa pamamagitan ng isang hiwalay na low-power signal, o kung saan maraming mga circuit ang dapat kontrolin ng isang signal.

Hakbang 9: LCD (Liquid Crystal Display)

Ang LCD ay nangangahulugang Liquid Crystal Display at pinapayagan kang kontrolin ang mga LCD display na katugma sa driver ng Hitachi HD44780. Maraming mga ito doon, at maaari mong sabihin sa kanila ng 16-pin interface.

Hakbang 10: Water Pump

Ang pump ay isang aparato na gumagalaw ng mga likido (likido o gas), o kung minsan ay slurries, sa pamamagitan ng mekanikal na aksyon. Ang mga bomba ay maaaring maiuri sa tatlong pangunahing mga pangkat ayon sa pamamaraan na ginagamit nila upang ilipat ang likido: direktang pag-angat, pag-aalis, at mga gravity pump.

Ang mga sapatos na pangbabae ay nagpapatakbo ng ilang mekanismo (karaniwang gumaganti o umiinog), at nakakonsumo ng enerhiya upang maisagawa ang gawaing mekanikal na gumagalaw sa likido. Nagpapatakbo ang mga bomba sa pamamagitan ng maraming mapagkukunan ng enerhiya, kabilang ang manu-manong pagpapatakbo, elektrisidad, makina, o lakas ng hangin, nagmula sa maraming laki, mula sa mikroskopiko para magamit sa mga medikal na aplikasyon hanggang sa malalaking pang-industriya na sapatos na pangbabae.

Hakbang 11: Mga kalamangan

1. Kakayahang makatipid ng tubig at kahusayan sa paghahatid ng tubig.

2. Pag-iskedyul at pagkakakonekta.

(Ang kanilang iskedyul ay nai-update mula sa kahit saan sa mga koneksyon sa internet.)

3. Pag-save ng Elektrisidad.

(Ginagamit din ang solar panel upang makabuo ng kuryente sa mga bukid sa agrikultura.)

4. Maaaring malaman ng magsasaka ang tungkol sa likas na larangan sa anumang oras at saanman.

Hakbang 12: Mga Aplikasyon

1. Maaari itong magamit sa larangan ng agrikultura, lawn at bilang drip irrigation system.

2. Maaari itong magamit para sa proseso ng paglilinang.

3. Maaari itong magamit upang magbigay ng tubig sa lugar ng pagtatanim ng nursery.

4. Maaari itong magamit para sa malawak na hanay ng mga pananim bilang isang maaaring ipasadya ang sanggunian na kinakailangan para sa iba't ibang uri ng mga pananim.

5. Maaari itong magamit para sa pamamahala ng Pond ng tubig at paglipat ng tubig.

Ginamit namin ang aparato ng IoT ibig sabihin, NodeMCU sa circuit diagram at ipinakita rin ang Printed Circuit Board (PCB) para sa parehong, maaari mo ring gamitin ang Arduino UNO.

Hakbang 13: Diagram ng Circuit

Hakbang 14: Disenyo ng PCB para sa ADVANCED IoT IRRIGATION SYSTEM

Hakbang 15: Pag-order ng mga PCB

Nakuha na namin ang disenyo ng PCB at oras na upang mag-order ng PCB. Para doon, kailangan mo lang pumunta sa JLCPCB.com, at mag-click sa pindutang "QUOTE NGAYON".

Ang JLCPCB ay sponsor din ng proyektong ito. Ang JLCPCB (ShenzhenJLC Electronics Co., Ltd.), ay ang pinakamalaking PCB prototype enterprise sa China at isang tagagawa ng high-tech na nagdadalubhasa sa mabilis na prototype ng PCB at paggawa ng maliit na batch na PCB. Maaari kang mag-order ng isang minimum na 5 PCB para sa $ 2 lamang.

Hakbang 16:

Upang makuha ang paggawa ng PCB, i-upload ang gerber file na na-download mo sa huling hakbang. I-upload ang.zip file o maaari mo ring i-drag at i-drop ang mga gerber file.

Matapos i-upload ang zip file, makakakita ka ng isang mensahe ng tagumpay sa ibaba kung matagumpay na na-upload ang file.

Hakbang 17:

Maaari mong suriin ang PCB sa Gerber viewer upang matiyak na ang lahat ay mabuti. Maaari mong tingnan ang parehong tuktok at ibaba ng PCB.

Matapos matiyak na maganda ang hitsura ng aming PCB, maaari na naming ilagay ang order sa isang makatwirang presyo. Maaari kang mag-order ng 5 PCB para sa $ 2 lamang ngunit kung ito ang iyong unang order sa gayon maaari kang makakuha ng 10 PCB para sa $ 2. Upang mailagay ang order, mag-click sa pindutang "I-SAVE TO CART".

Ang aking mga PCB ay tumagal ng 2 araw upang makagawa at makarating sa loob ng isang linggo gamit ang pagpipiliang paghahatid ng DHL. Ang mga PCB ay mahusay na naka-pack at ang kalidad ay talagang mahusay.