Pamamahala ng Tanim na Batay sa Batay sa Solar Na May ESP32: 7 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

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

Ang lumalaking halaman ay masaya at ang pagtutubig at pag-aalaga sa kanila ay hindi talaga isang abala. Ang mga aplikasyon ng Microcontroller upang subaybayan ang kanilang kalusugan ay nasa buong internet at ang inspirasyon para sa kanilang disenyo ay nagmula sa static na likas na katangian ng halaman at ang kadali ng pagsubaybay sa isang bagay na hindi tumatakbo at pawis. Medyo bago ako sa pagtubo ng halaman at mga gabay sa internet ay tila isinulat ng mabuting kahulugan ngunit hindi mga uri ng inhinyero. Ang isang kaibigan na tinanong ko "kung magkano ko sila iinumin …" Sumagot ang tanging paraan ay upang malakasan ang halaman at kung magaan ang pakiramdam ay pinainom mo ito. Napakagaling niya sa "paglaki". Ang pagdikit ng iyong daliri sa lupa ay hindi talaga makakatulong. Karamihan sa mga Instructable ay gumagamit ng isang murang probe ng kahalumigmigan sa lupa na madaling kapitan ng iba't ibang mga pagkabigo - ang pinaka-maliwanag na kung saan ay ang kawastuhan at kaagnasan.

Ang pagsusuri sa panitikan ay nagpapakita na ang dumi ay maaaring hanggang sa 40% ng tubig at ang pagsukat nito ay nangangailangan ng medyo mahal na mga instrumento. Ang mga mas murang probe ay umaasa sa conductance ng tubig na mag-iiba sa mga natunaw na asing-gamot at iba pang mga kadahilanan. Sa itaas ay isang grap na ginawa ko sa isang lalagyan ng dumi na tumimbang ng higit sa 2 linggo na sinusundan ng pagpainit ng oven sa 300 upang alisin ang lahat ng hindi nakakabit na tubig. Apatnapung porsyento ng kabuuang lupa ay tubig at higit sa sampung mainit na araw ng direktang araw na nawala ang 75% ng tubig na ito sa isang medyo linear rate. Kaya ano ang tamang antas ng kahalumigmigan? Nakasalalay sa iba't ibang mga kadahilanan ngunit kapag ang pagbuo ng makina na ito ng isang mahusay na bakas ay maingat na tubig ang iyong halaman sa antas na sa palagay mo ay tama at itakda ito sa makina na maingat na sumusukat sa bigat nito at pagkatapos sa loob ng isang itinakdang limitasyon ay nagdaragdag ng tubig kung kinakailangan. Maaaring baguhin ang disenyo para sa pagbitay ng mga basket ng halaman at mga presyur na sistema ng tubig.

Ang makina ay kailangang tumakbo sa solar na enerhiya, maging autonomous na may sariling suplay ng tubig, subaybayan ang supply ng tubig sa pamamagitan ng mga abiso sa web, matulog kapag hindi ginagamit upang mabawasan ang lakas at matandaan ang base timbang at kung gaano karaming mga pagtutubig at iba pang data sa pagitan ng pagtulog siklo Ang bagong ESP32 ay tila isang mahusay na kandidato para sa utak.

Hakbang 1: Ipunin ang Iyong Mga Pantustos

Ang makina ay gawa sa dalawang tindahan ng BigBox na 12 pulgadang ceramic tile sa isang aluminyo channel frame na sandwich ng isang tangke ng tubig. Ang electronics ay naka-secure sa isang plastic electrical box sa likod. Ang tangke ng tubig ay may isang hose exit mula sa isang nakapaloob na bomba at unit ng sensor na nakadikit sa ilalim ng tangke na nagpapakain sa halaman. Ang load cell cantilevers mula sa isang cross beam sa tuktok ng yunit.

1. Mga Produkto ng Arrow Home 00743 2 Gallon Slimline Beverage Container na Malinaw

2. uxcell 5Pcs 5.5V 60mA Poly Mini Solar Cell Panel Module DIY

3. Gikfun Metal Ball Tilt Shaking Position Switches para sa Arduino

4. Uxcell a14071900ux0057 10Kg Aluminium Alloy Electronic Scale Load Cell

5. Adafruit HUZZAH32 - ESP32 Feather Board

6. HX711 Timbang ng Pag-load ng Mga Sensor ng Modyul ng Pagbabago ng Cell Module ng Ad para sa Arduino

7. Adafruit Latching Mini Relay FeatherWing

8. TP4056 Lithium Cell Charger Module na may Proteksyon sa Baterya

9. ECEEN USB Pump Mini Submersible Water Pumping para sa Aquarium Hydroponic Powered Via USB DC 3.5-9V

10. 18650 Lipo na baterya na may hawak ng baterya

Hakbang 2: Buuin ang Kahon

Ang frame ng kahon ay ginawa mula sa BigBox 1 pulgada na anggulo ng aluminyo. Nakuha mo ang pangkalahatang ideya mula sa mga larawan at hindi masyadong mahirap na tipunin. Ang mga frame ay batay sa mga square square tile na bumubuo sa harap at likod na mga gilid ng unit. Ang mga tile ay gaganapin sa mga mukha ng frame ng aluminyo na may silicon glue. Ang sukat ng seksyon ng gitna ay nakasalalay sa laki ng iyong tangke ng tubig. Ang pagbubukas ng tanke ay dinisenyo upang madali mong malabas ito mula sa yunit at muling punan ito mula sa itaas. Ang mga wire at tubo na nakakabit sa tanke ay dapat sapat na mahaba at mabaluktot sa likod.

Ang pagkakalagay ng solar panel ay umaasa sa disenyo. Gagamitin ko ang maraming mga bilog na panel upang bigyan ito ng hitsura na 'dice' ngunit naayos sa mga parisukat dahil binigyan nila ang pinakamahusay na kumbinasyon ng boltahe at kasalukuyang. Hindi ako pupunta sa mga detalye ng pag-hook ng maraming mga solar panel ngunit kailangan mo ng hindi bababa sa 5.5v upang gumana ang charger circuit. Ang mga panel na ito ay lahat na naka-hook sa parallel upang mapalakas ang amperage. Ang mga butas sa ceramic tile ay maingat na drill na may isang brilyante bit - siguraduhin na gumamit ka ng tubig bilang isang coolant upang gawin ito o masisira mo ang kaunti. Ang mga butas na ito ay dapat tumagal lamang ng ilang minuto bawat isa. Gumamit ng liberal na halaga ng pandikit na silikon upang hawakan ang mga panel at ang mga wire sa loob ng mga tile sa lugar.

Ang cell ng pag-load ay napaka-makatuwiran at na-rate sa iba't ibang mga timbang. Ginamit ko ang iba't ibang 10 kg ngunit kung pupunta ka sa mabibigat na planter na plano alinsunod dito. Tulad ng aking iba pang Mga Tagubilin: https://www.instructables.com/id/Bike-Power-Pedal-IoT/ ang mga cell ng pag-load ay dapat na cantilevered mula sa kanilang panig ng suporta sa kanilang 4mm at 5mm na naka-taping na mga butas. Sa kasong ito ang isang aluminyo na piraso ng krus sa pagitan ng dalawang suportang ceramic tile ay humahawak sa isang dulo ng cell ng pag-load. Sinusuportahan ng iba pang isang platform ng flat aluminium bar silikon na nakadikit sa tasa ng paagusan ng halaman. Maging maingat sa mga wires mula sa mga taong ito - ang mga ito ay napaka babasagin at halos imposibleng ayusin kung nasira malapit sa kanilang pinagmulan. Goop na may maraming mainit na pandikit o silikon upang mapanatili ang kanilang integridad.

Hakbang 3: Buuin ang Pump / walang laman na Switch Holder

Ang bomba ay pinalakas ng isang relay mula sa baterya ng Lipo at ok sa limitadong boltahe, ngunit hindi ka maaaring lumampas sa taas na halos 2 talampakan maliban kung gumamit ka ng isang power booster upang itaas ang boltahe. Ang bomba ay talagang isang champ, hindi nangangailangan ng priming, hindi tinatagusan ng tubig at may isang USB plug sa isang dulo. Hindi maganda ang ginagawa sa pagkatuyo, subalit. Ang reservoir full / walang laman na switch ay simpleng isang ikiling switch na pinalit ko sa silikon sa hindi tinatagusan ng tubig at pagkatapos ay nai-tether sa isang suporta ng aluminyo bar para sa bomba at isang lumulutang na goma na ducky. Ang ducky ng goma ay dapat na direktang naka-tether sa aluminyo bar upang kumuha ng lakas mula sa mga lead ng tilt switch. Kapag ang reservoir ay may tubig sa loob nito ang float ay lumutang at iginiling ang switch - umikli sa lupa at pinapayagan ang mga utos na paandarin ang relay at ang bomba. Ipinapadala rin nito ang data na ito sa web at magpapadala sa iyo ng isang tweet kung kailangan mo ng tubig. Ang bomba ay nakadikit ng silikon sa istrakturang ito ng suporta at kaysa nakadikit sa ilalim ng imbakan ng tubig.

Hakbang 4: Pagbuo ng Elektronika

Adafruit HUZZAH32 - Ang Lupon ng Balahibo ng ESP32 ay isang bagong bagong microcontroller at gumagana nang napakahusay sa utak nitong katulong sa halaman. Ang bentahe ng board na ito kaysa sa mas matandang 8266 ay nasa mas mahusay na kakayahan sa pagtulog (sinasabing taon sa halip na isang oras o higit pa …) ang kakayahang alalahanin kung ano ang natutunan sa pagitan ng mga naps (ang dating 8266 na reset mula sa ground zero…) at mas mababang paggamit ng kuryente habang nag-idlip at maraming mga pin. Ang dakilang Youtuber na si Andreas Spiess ay nagdedetalye ng mga pagbabago sa code upang magawa ng tamang trabaho ang ESP32 at dapat mong panoorin ang kanyang video kung nais mong malaman ang tungkol sa kung paano gumagana ang mga detalye. Ang halimbawa ng pagtulog mula sa Arduino IDE ay ginamit din at binago para sa software na ito.

Maingat na ipinapakita sa iyo ng diagram na Fritzing ang lahat ng mga koneksyon sa mga kable. Ang mga sangkap ay pinagsama ang mga perpektong board at pagkatapos ay nag-wire nang magkasama. Ang baterya ng Lipo ay ang iyong karaniwang murang 18650 sa sarili nitong sled. Ang charger board ay isang TP4056 na sinabi ni Andreas na napakahusay sa papel na ito ng pagsingil sa solar. Ang On / Off na pindutan na may built-in na LED ay nagpapadala ng lakas sa buong system pati na rin ang karaniwang koneksyon ng relay na nagpapagana sa bomba. Ang relay board ay isang magandang Adafruit latching relay feather board na tumatakbo sa 3 V. Ang HX711 amp ay pinalakas sa pamamagitan ng Adafruit at nakakonekta hanggang sa dalawang mga pin sa board nito.

Ang lahat ng mga sangkap ay nakasalansan sa isang plastik na panlabas na kahon ng kuryente na bukas sa ibabang bahagi upang payagan ang daloy ng hangin ngunit hadlangan ang ulan. Ilagay ang ESP32 sa itaas upang payagan ang pag-program at serial monitoring na may takip na takip.

Hakbang 5: Software

"loading =" tamad"

Ang aparato ay simpleng gamitin. Kapag pinapagana ang LED sa power switch ay kumikislap hanggang sa ang isang nakapaso na halaman na natubigan sa isang antas na nais mong mapanatili ay inilalagay sa platform. Matapos ang pagpapapanatag ng timbang ay naalala ng computer ang paunang bigat na ito at bawat oras o itinakda ang agwat ay inihinahambing ang mga halaman ng bagong timbang at maaaring itama ito sa karagdagang pumped water o iulat ang bagong timbang at lahat ng iba pang impormasyon sa Thingspeak at pagkatapos ay matulog. Ang mga graph sa itaas ay sumasalamin sa output sa loob ng tatlong araw na tagal ng panahon para sa isang halaman ng kamatis na halos 2 talampakan ang taas na lumalagong sa buong araw. Ang paglaki ng halaman sa paglipas ng panahon ay malinaw na nakakaapekto sa bigat ng palayok at dapat na mabayaran sa pamamagitan ng paggawa ng muling pagsisimula pagkatapos ng isang oras na tinukoy ng pag-iimbak ng paglaki ng halaman. Ang mga karagdagang adaptasyon ng software ay magpapahintulot sa awtomatikong pagsusuri ng mga halaman ng maximum at minimum na pagpapaubaya sa tubig at mga kinakailangan sa pamamagitan ng pagbaha ng palayok hanggang sa hindi na nagbago ang bigat at pagkatapos ay sinusukat ang slope ng pagbaba ng timbang sa tubig sa paglipas ng panahon. Ito ay umaasa sa uri ng lupa, panahon at halaman at istraktura ng ugat. Ang mga karagdagang algorithm sa pagtutubig batay sa mga pagsusuri sa data ng Thingspeak ay maaaring maiakma. Ang mga kawalan ng timbang sa halip na pagpapanatili ng conductive sensor ng halaman ay ang pangangailangan para sa isang nakakulong na natubigan na lugar upang timbangin, ngunit ang mga matalinong tagatanim tulad nito ay mura, madaling ma-network at makontrol at sa isang kakaibang paraan ng OCD na masayang sundin sa internet.

Hakbang 7: Gawing muli

Oo, mahusay na dinisenyo ang makina ay gumagana nang maayos sa loob ng isang linggo o higit pa at pagkatapos ay magkakaroon ng isang ugali para sa ESP32 na pumunta sa isang kakatwang loop at hindi boot nang tama at maubos ang baterya nito magdamag. Walang halaga ng pagbabago ng software ang maaaring mag-epekto nito kaya't sumuko ako at nagdagdag ng isang Adafruit TPL5111 upang makontrol ang pagbibisikleta ng enerhiya ng ESP ngunit dahil hindi ko na magamit ang memorya tulad ng dati na nagsulat ako upang magamit ang EEPROM at binago mula sa Thingspeak hanggang Blynk na aking makahanap ng mas masaya sa iyong telepono at isang talagang mahusay na system. Ang pagbabago sa hardware ay isang bagay lamang sa pagkonekta sa TPL 5111 sa lakas at lupa, isang tapos na pin sa ESP at Paganahin ang EN pin. Tiyaking naglalagay ka ng isang switch ng toggle sa pagitan ng EN-out at EN sa pisara upang mabago mo ang mga programa at mai-upload. Itinakda ko ang siklo ng pagtulog bawat dalawang oras. Upang malinis ang EEPROM at i-reset ang yunit para sa isang bagong halaman o para sa karagdagang timbang nag-set up ako ng isang switch sa Blynk upang i-clear ang memorya at muling simulan ang proseso ng timbang. Ang programa para sa bagong software ay kasama sa itaas at ang programa sa Blynk ay halatang mai-set up. Ang makina na ito ay talagang gumagana nang mahusay at gumagawa ng ilang nakamamanghang ani. Talagang napahanga ako sa kasiya-siyang naging bagay --- ang mga solar cell ay madaling gumana at hindi ito nauubusan ng lakas.