GreenHouse Sensor: 8 Hakbang

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

Tutorial GreenHouse Sensor

Napagtanto ni Alain Wei na tinulungan ni Pascal Chencaptors | sigorta | ubidots

1. Mga Layunin
2. Mga bagay na ginamit sa proyektong ito
3. Hakbang sa pagpapatupad
4. Prinsipyo ng pagtatrabaho
5. Koneksyon sa aparato
6. Ang mbed code
7. Pagproseso ng data at pagtatasa
8. I-optimize ang pagkonsumo ng system
9. Mga larawan

Hakbang 1: Mga Layunin

Para sa proyektong ito, nais kong mapagtanto ang isang autonomous na sistema ng enerhiya, at kailangan kong sukatin: ang nakapaligid na temperatura ng hangin, ang halumigmig ng hangin, ang temperatura ng lupa, ang halumigmig ng lupa, ang liwanag ng Lux at RGB.

Hakbang 2: Mga Bagay na Ginamit sa Project na Ito

Bill ng mga materyales:

1) solar bahagi: isang manipis na layer ng dagta ay nagbibigay-daan sa panlabas na paggamit

2) Chip LiPo Rider Pro: singilin ang lahat ng iyong mga proyekto sa 5 V

3) Chip microcontroller Nucleo STM 32L432KC: nagbibigay ng isang abot-kayang at may kakayahang umangkop na paraan para sa mga gumagamit upang subukan ang mga bagong ideya at bumuo ng mga prototype sa anumang linya ng microcontroller ng STM32

4) Modyul Sigox Wisol: para sa disenyo ng iyong IOT prototype sa mga network ng Sigox

5) Screen LCD: Kumokonekta ito sa isang microcontroller sa pamamagitan ng I2C o SPI bus

6) Li-Ion na baterya 3, 7V 1050mAh: proteksyon laban sa mga labis na karga at paglabas.

7) Gravity Humidity Sensor SEN0193: alam ang konsentrasyon ng tubig sa lupa. Naghahatid ang sensor ng isang analog boltahe depende sa nilalaman ng tubig.

8) Temperatura at kahalumigmigan sensor DHT22: alam ang temperatura at halumigmig ng hangin, at nakikipag-usap sa isang uri ng microcontroller arduino o katugma sa pamamagitan ng isang digital na output.

9) sensor ng temperatura ng Grove: alam ang temperatura ng lupa, at ang modyul na ito ay konektado sa isang digital input ng Grove Base Shield o Mega Shield sa pamamagitan ng isang 4-conductor cable na kasama

10) Color sensor ADA1334: tuklasin ang kulay ng isang light source o object. Nakikipag-usap ito sa pamamagitan ng isang port ng I2C

11) Light sensor TSL2561: sukatin ang isang ningning mula 0.1 hanggang 40000 Lux. Nakikipag-usap ito sa isang Arduino microcontroller sa pamamagitan ng I2C bus.

Software:

1) SolidWorks (disenyo ng solidong modelo)

2) Paint 3d (idisenyo ang icon ng application)

3) Altium (iguhit ang pcb)

4) Mbed (sumulat ng code para sa card)

Hakbang 3: Hakbang sa Pagpapatupad

Matapos malaman ang materyal at ang software na gagamitin namin, mayroong isang bilang ng mga hakbang na dapat nating mapagtanto

1) dapat nating gayahin ang circuit sa pamamagitan ng Altium

2) dapat nating gawin ang ilang mga trabaho ng disenyo, halimbawa: disenyo ng solidong modelo sa pamamagitan ng SolidWorks, idisenyo ang icon ng aplikasyon sa pamamagitan ng Paint 3d

3) kung ang circuit ay tama, maaari nating mapagtanto ang circuit sa PCB kasama ang mga materyales na inihanda na namin

4) pagkatapos ng pagkonekta sa circuit, dapat nating hinangin ang sangkap at subukan ang kalidad ng circuit

5) sa dulo, dapat nating ibalot sa circuit ang solidong modelo na natapos na natin

Hakbang 4: Prinsipyo sa Paggawa

Capacitive Soil Moisture Sensor SKU: ipasok ito sa lupa sa paligid ng iyong mga halaman at mapahanga ang iyong mga kaibigan sa real-time na data ng kahalumigmigan ng lupa

Temperatura at kahalumigmigan sensor DHT11 ST052: ikonekta ang sensor sa mga pin sa board Sensor ng kulay ADA1334: may mga elemento ng RGB at I-clear ang light sensing. Ang isang filter ng pag-block ng IR, isinama na on-chip at naisalokal sa mga color sensing photodiode, pinapaliit ang sangkap ng spectral ng IR ng papasok na ilaw at pinapayagan ang mga pagsukat ng kulay na gawin nang tumpak.

Sensor ng temperatura ng Grove: ipasok ito sa lupa sa paligid ng iyong mga halaman, Ang DS18B20 digital thermometer ay nagbibigay ng 9-bit hanggang 12-bit na pagsukat ng temperatura ng Celsius at may pagpapaandar na alarma na may hindi mababagabag na mas mai-program at madaling mai-install na mga puntos ng gumagamit.

Light sensorTSL2561: Ang sensor ay may isang digital (i2c) interface. Maaari kang pumili ng isa sa tatlong mga address upang magkaroon ka ng hanggang sa tatlong mga sensor sa isang board, bawat isa ay may magkakaibang i2c address. Ang built in na ADC ay nangangahulugang maaari mo itong magamit sa anumang microcontroller, kahit na wala itong mga analog input.

1) Paggamit ng mga sensor para sa pagkolekta ng data

2) Ang data ay ililipat sa microcontroller

3) Isasagawa ng microcontroller ang program na nasulat na namin at ililipat ang data sa Module Sigox Wisol

4) Ang Module na Sigox Wisol ay magpapadala ng data sa website na Sigorta Backend sa pamamagitan ng antena

Hakbang 5: Koneksyon sa Device

SPIPreInit gSpi (D11, NC, D13); // MOSI MISO CLK

Adafruit_SSD1306_Spi gOled (gSpi, D10, D4, D3); // DC RST CS

Serial wisol (USBTX, USBRX); // tx (A2), rx (A7)

DHT dht22 (A5, DHT:: DHT22); // analog

TSL2561_I2C Lum (D0, D1); // sda, scl

TCS3472_I2C rgbc (D12, A6); // sda, scl

AnalogIn humidite (A1); // analog

Pagsisiyasat ng DS1820 (A0); // analog

DigitalIn flag (D6); // control ng screen ng switch

Hakbang 6: Ang Mbed Code

Maaari mong makita ang mbed code doon:

Hakbang 7: Pagpoproseso ng Data at Pagsusuri

Matapos magpadala ng data sa website na Sigorta, dahil nililimitahan ng Sigvd ang bawat mensahe sa maximum na 12 byte (96 bits), kaya't nagtalaga kami ng iba't ibang mga sukat sa iba't ibang laki ng byte, at itinakda namin ang data sa hexadecimal. Upang paganahin ang mga gumagamit na makatanggap ng data nang mas malinaw at maginhawa, ipinapadala namin ang data mula sa Sigorta sa cloud platform, sa cloud platform, ipinakita namin ang data at pinag-aaralan ito. Ang proseso ng pagpapatupad ay ang mga sumusunod:

1) Irehistro ang aming mga aparato sa cloud platform

2) Ipasok ang website ng Sigox aparato callback edition

3) Itakda ang pagsasaayos ng parameter

4) Maglagay ng isang link ng account para sa aparato sa cloud platform sa pattern ng url (tawagan muli ang server address)

5) Punan ang callbackBody (ang katawan ng impormasyon para sa kahilingan sa callback)

6) I-save ang mga setting

Ipinapakita ng imahe ang resulta sa platform na Ubidots, maaari naming makita na ang data ay na-convert sa decimal, kaya't mas natatanggap namin ang data nang mas malinaw at maginhawa, at maaari naming tingnan nang detalyado ang diagram ng bawat data, halimbawa: mahahanap natin ang pinakamataas temperatura sa hangin

Hakbang 8: I-optimize ang Pagkonsumo ng System

Mayroong regulator sa pagitan ng mini usb at Vin sa MCU, tataas ng regulator na ito ang pagkawala, upang ma-minimize ang pagkawala ng aming system, papakainin namin ang microcontroller mula sa digital output, at kapag hindi namin ginamit ang system, gawin ang microcontroller at natutulog ang mga sensor. Pinatunayan namin na ang dalawang pamamaraang ito ay mabisang mabawasan ang pagkawala:

1) Magdagdag ng isang risistor sa pagitan ng microcontroller at generator

2) Hanapin ang kasalukuyang sa pamamagitan ng paglaban sa oscilloscope

3) Patulogin ang mga sensor, at bawiin ang kasalukuyang sa pamamagitan ng paglaban sa oscilloscope

4) Patulogin ang microcontroller, at bawiin ang kasalukuyang sa pamamagitan ng paglaban sa oscilloscope Ang aming mga pang-eksperimentong resulta ay ang mga sumusunod

Natuklasan namin na kapag pinatulog namin ang microcontroller, ang pagkawala ng system ay mababawasan. At kapag ang microcontroller ay nagising, ang mga sensor ay maaaring mangolekta ng data at ipadala ito sa Sigorta. Ngunit mayroong isang problema, kapag pinatulog namin ang microcontroller, mayroon pa ring kasalukuyang pagitan ng MCU at mga sensor, kung paano aalisin ang kasalukuyang ito? Gamit ang Mosfet, Ikinonekta namin ang gate na may digital na output ng MCU, kumokonekta kami na maubos sa mga sensor, at kumokonekta kami sa mapagkukunan na may pin na 3, 3V ng MCU. Kapag ang boltahe ng gate ay mas maliit kaysa sa Vgs (boltahe ng threshold ng gate), mayroong bloke sa pagitan ng mapagkukunan at alisan ng tubig, walang boltahe sa dulo ng mga sensor. Kaya't kapag natutulog namin ang microcontroller, dapat nating tiyakin na ang boltahe ng gate ay mas maliit kaysa sa Vgs, at kapag gumagana ang MCU, ang boltahe ng gate ay dapat na mas malaki kaysa sa Vgs, ito ang mga patakaran na para sa paghahanap ng naaangkop na Mosfet.