Wireless Garden System: 7 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:14

Ang proyektong ito ay batay sa Arduino, at gumagamit ng "mga module" upang matulungan kang madidilig ang iyong mga halaman, at mag-log sa temp at lupa at ulan.

Ang system ay wireless sa pamamagitan ng 2, 4 GHz at gumagamit ng mga modyul na NRF24L01 upang magpadala at tumanggap ng data. Ipaliwanag ko nang kaunti sa kung paano ito gumagana, PS! Paumanhin kung ang Ingles ay hindi 100% tama, ako ay taga-Sweden.

Ginagamit ko ang sistemang ito upang makontrol ang aking mga halaman, kasalanan mayroon akong mga magkakaibang halaman na kailangan ko upang mai-log ang mga ito nang magkakaiba. Kaya bumubuo ako ng isang sistema ng pag-log batay sa isang zone.

Ang mga sensor ng Lupa na nagbabasa ng kahalumigmigan at temp ng lupa, (tumatakbo sa baterya) ay sumusuri bawat oras at ipasa ang data sa base machine na may koneksyon sa wifi. Ang data ay na-upload sa isang server sa aking bahay at nag-log on sa isang webpage.

Kung ang lupa ay nangangailangan ng tubig, buhayin nito ang tamang bomba depende sa kung ano ang na-check ng soils sensor. Ngunit kung umuulan ay hindi ito tubig. At kung talagang mainit ito ay tubig ng dagdag.

Sabihin nating mayroon kang isang lupa ng patatas, isa para sa tabako at isa para sa kamatis, pagkatapos ay maaari kang magkaroon ng 3 mga zone na may 3 magkakaibang mga sensor, at 3 mga bomba.

Mayroon ding mga sensor ng pir na sumusuri sa mga paggalaw, at kung ang mga ito ay naaktibo sa webpage isang malakas na sirena ang magsisimulang takutin ang hayop o ang taong naglalakad malapit sa aking mga halaman.

Sana maintindihan mo ng konti. Hinahayaan na ngayong magsimulang gumawa ng som sensors.

Ang aking pahina sa GitHub kung saan mo nai-download ang lahat:

Hakbang 1: Mga Sensor ng Lupa

Ang bawat sensor ay may natatanging numero na idinagdag sa webpage. Kaya't kapag nagpapadala ang sensor ng lupa ng data mula sa ground sensor na iyon ay maidaragdag sa tamang zone. Kung ang sensor ay hindi nairehistro, mabuti walang data na isumite.

Para sa pagbuo na ito kailangan mo:

• 1x Atmega328P-PU chip
• 1x nRF24L01 module
• 1x 100 uf Capacitor
• 1x NPN BC547 Transistor
• 2x 22 pF Capacitors
• 1x 16.000 MHz Crystal
• 1x Soil Mouisture sensor
• 1x DS18B20 Temp sensor
• 1x RGB Led (Karaniwang Anode ang ginagamit ko)
• 3x 270 ohm resistors
• 1x 4, 7 K ohm risistor
• Baterya (Gumagamit ako ng 3.7v Li-Po na baterya)
• At kung ginamit ang li-po, isang module ng charger para sa baterya.

Upang mapanatili ang mga sensor na tumatakbo ng mahabang panahon, huwag gumamit ng anumang paunang ginawang Arduino board, tatanggalin nila nang mabilis ang baterya. Sa halip gamitin ang Atmega328P chip.

Ikonekta ang lahat tulad ng ipinapakita nito sa aking electric sheet. (Tingnan ang imahe o PDF file) Magrekomenda ay upang magdagdag din ng isang switch ng kuryente, upang maaari mong i-cut ang lakas kapag nagcha-charge.

Kapag nag-a-upload ng code, huwag kalimutang tukuyin ang sensor upang bigyan sila ng isang natatanging numero ng ID, ang code ay magagamit sa aking pahina sa GitHub.

Upang mapanatili ang buhay ng mga sensors ng lupa sa mahabang panahon, gumagamit ako ng isang NPN transistor upang mapalakas ang mga ito, kapag nagsimula na lamang ang pagbabasa. Kaya't hindi sila aktibo sa lahat ng oras, Ang bawat sensor ay may numero ng ID mula 45XX hanggang 5000 (maaari itong mabago) kaya't ang bawat sensor ay dapat magkaroon ng mga natatanging numero, ang kailangan mo lang gawin ay upang tukuyin ang code.

Matutulog ang mga sensor upang makatipid ng baterya.

Hakbang 2: Animal Sensor

Ang Animal Sensor ay isang simpleng pir sensor. Nararamdaman ang init mula sa mga hayop o tao. Kung ang sensor ay sensing kilusan. Ipapadala nila sa base station.

Ngunit hindi pupunta sa anumang alarma, upang gawin ito, sa pahina na kailangan mong buhayin ito, o kung mayroon kang pag-set up ng isang timer maaaktibo nito ang awtomatikong oras na iyon.

Kung ang batayan ay nakakakuha ng signal ng paggalaw mula sa sensor ng Animal, ipapasa ito sa Siren sensor at (inaasahan kong) takutin ang hayop. Ang aking sirena ay nasa 119 db.

Ang pir sensor ay tumatakbo sa baterya at inilagay ko ito sa isang lumang kaso ng pir sensor mula sa isang lumang alarma. Ang cable na lalabas mula sa sensor ng hayop ay upang singilin lamang ang baterya.

Para sa sensor na ito kailangan mo:

• ATMEGA328P-PU chip
• 1 x 16 000 MHz Crystal
• 2 x 22 pF capacitor
• 1 x Pir sensor module
• 1 x 100 uF capacitor
• 1 x NRF24L01 module
• 1 x Led (Hindi ako gumagamit ng anumang RGB na humantong dito)
• 1 x 220 ohm risistor
• Kung tatakbo ka sa isang baterya kailangan mo iyon (Gumagamit ako ng Li-Po)
• Isang module ng charger ng baterya kung mayroon kang isang recharge na baterya.
• Ang ilang uri ng switch ng kuryente.

Ikonekta ang lahat ayon sa nakikita mo sa electric sheet. Suriin upang mapalakas mo ang iyong pir sensor mula sa iyong baterya (Ang ilan ay nangangailangan ng 5v upang tumakbo).

Kunin ang code mula sa aking GitHub at tukuyin ang sensor ng bruha na gagamitin mo (Hal: SENS1, SENS2 atbp) upang makakuha sila ng mga natatanging numero.

Magigising lamang ang chip ng ATMEGA kapag nairehistro ang kilusan. Mga kasalanan ang module ng sensor ng pir ay nakabuo ng timer para sa pagkaantala walang anuman para sa code, kaya ayusin ang palayok sa sensor ng pir para sa pagkaantala na magigising ito.

Iyon ang para sa sensor ng hayop, gumagalaw kami.

Hakbang 3: Controller ng Water Pump

Ang tagakontrol ng bomba ng tubig ay upang magsimula ng isang bomba o balbula ng tubig upang madidilig ang iyong mga patlang. Para sa sistemang ito hindi mo kailangan ng mga kasalanan sa baterya na kailangan mo ng lakas upang patakbuhin ang iyong bomba. Gumagamit ako ng isang module na AC 230 hanggang DC 5 v upang magpatakbo ng isang Arduino Nano. Mayroon din akong mga uri ng bomba, Isa na gumagamit ng isang balbula ng Tubig na tumatakbo sa 12 v sa gayon para sa mayroon akong isang AC 230 hanggang DC 12v module sa relay board.

Ang isa pa ay 230 AC papunta sa relay upang mapagana ko ang isang 230 V AC Pump.

Ang sistema ay medyo simple, ang bawat tagakontrol ng bomba ay may natatanging mga numero ng id, kaya't sabihin nating ang patatas ay tuyo at ang sensor ay nakatakda sa awtomatikong tubig, pagkatapos ang aking bomba na para sa patlang na patatas ay idinagdag sa sensor na iyon, kaya ang sensor ng lupa ay nagsasabi sa base system na dapat magsimula ang pagtutubig, kaya't ang base system ay nagpapadala ng isang senyas sa pump na iyon upang maisaaktibo.

Maaari mong itakda kung gaano katagal ito dapat tumakbo sa webpage (halimbawa 5 minuto) sinisisiyahan lamang ng mga sensor ang bawat oras. Gayundin kapag huminto ang bomba ay maiimbak nito ang oras sa system kaya't ang auto system ay hindi sisimulan ang bomba sa lalong madaling panahon. (Posible ring mag-set up sa webpage).

Maaari mo ring sa pamamagitan ng webpage huwag paganahin ang pagtutubig sa gabi / araw sa pamamagitan ng pagtatakda ng mga espesyal na oras. At nag-setup din ng mga timer para sa bawat pump upang simulan ang pagtutubig. At kung umuulan hindi sila matutubig.

Sana maintindihan mo:)

Para sa proyektong ito kailangan mo:

• 1 x Arduino Nano
• 1 x NRF24L01 module
• 1 x 100 uF capacitor
• 1 RGB Led (karaniwang anode ang ginagamit ko)
• 3 x 270 ohm resistors
• 1 x relay board

Ikonekta ang lahat bilang electric sheet (tingnan ang file na PDF o imahe) I-download ang code mula sa GitHub at huwag kalimutang tukuyin ang numero ng sensor.

At ngayon mayroon kang isang tagakontrol ng bomba, ang sistema ay maaaring hawakan higit sa isa.

Hakbang 4: Rain Sensor

Ginagamit ang sensor ng ulan upang makita ang ulan. Hindi mo kailangan ng higit sa isa. Ngunit posible na magdagdag pa. Ang sensor ng ulan na ito ay pinapatakbo ng baterya at sinusuri bawat 30 minuto para sa ulan. Mayroon din silang natatanging numero upang makilala ang kanilang sarili.

Gumagamit ang sensor ng ulan ng mga analogue at digital na pin. Ang digital pin ay upang suriin kung umuulan, (Ang digital ay nagpapakita lamang ng oo o hindi) at kailangan mong itakda ang palayok sa module ng sensor ng ulan kung ok na babalaan tungkol sa "pag-ulan" (ang antas ng tubig sa sensor na nagpapahiwatig ng pag-ulan.)

Ginagamit ang analogue pin upang ipaalam sa porsyento kung gaano basa ito sa sensor.

Kung nakita ng digital pin na ulan, ipapadala ito ng sensor sa base system. At ang base system ay hindi magpapainum ng mga halaman hangga't "umuulan". Nagpapadala din ang sensor kung gaano ito basa at katayuan ng baterya.

Pinapagana lang namin ang sensor ng ulan kapag oras na upang basahin sa pamamagitan ng transistor na nagbibigay-daan sa isang digital pin.

Para sa sensor na ito kailangan mo:

• ATMEGA328P-PU chip
• 1x 16 000 MHz Crystal
• 2x 22 pF Capacitor
• 1x module ng sensor ng ulan
• 1x100 uF capacitor
• 1x module ng NRF24L01
• 1x RGB Led (Gumamit ako ng karaniwang anode, VCC ito sa halip na GND)
• 3x 270 Ohm resistors
• 1x NPN BC547 transistor
• 1x Baterya (Gumagamit ako ng Li-Po)
• 1x module ng Li-Po Charger (kung ginamit na baterya ng Li-Po)

Ikonekta ang lahat ayon sa nakikita mo sa electric sheet (sa pdf o sa imahe Pagkatapos ay i-upload ang code sa ATMEGA chip na maaari mong makita sa aking pahina ng GitHub sa ilalim ng sensor ng Rain. Huwag kalimutang tukuyin ang sensor upang makuha ang tamang numero ng id.

At ngayon magkakaroon ka ng isang sensor ng ulan na tumatakbo bawat 30 minuto. Maaari mong baguhin ang oras dito kung nais mong mas kaunti o higit pa.

Sa function counterHandler () maaari mong i-setup ang oras ng paggising para sa maliit na tilad. Kinakalkula mo tulad nito: Ang mga chips ay gumising tuwing 8 segundo at tuwing tataasan nito ang isang halaga. Kaya't sa loob ng 30 minuto makakakuha ka ng 225 beses bago ito dapat gumawa ng mga aksyon. Kaya't mayroong mga segundo ng 1800 sa isang kalahating oras. Kaya't hatiin ito sa 8 (1800/8) makakakuha ka ng 225. Nangangahulugan iyon na hindi nito susuriin ang sensor hanggang sa tumakbo ito ng 225 beses at iyon ay mga 30 minuto. Ginagawa mo rin ang pareho sa ground sensor din.

Hakbang 5: Sirena ng Hayop

Ang sirena ng hayop ay simple kapag nakita ng sensor ng hayop ang paggalaw ang sirena ay isasaaktibo. Gumagamit ako ng isang tunay na sirena upang maaari ko ring takutin ang mga tao dito. Ngunit maaari mo ring gamitin ang mga sirena na ang mga hayop lamang ang nakakarinig.

Gumagamit ako ng isang Arduino nano sa proyektong ito at pinapagana ito sa 12v. Ang sirena ay 12 v din sa halip na isang relay ay gagamit ako ng isang 2N2222A transistor upang paganahin ang siren. Kung gumagamit ka ng isang relay kapag mayroon kang parehong lupa maaari mong mapinsala ang iyong Arduino. Kaya't bakit ako gumagamit ng isang transistor sa halip upang paganahin ang sirena.

Ngunit kung ang iyong sirena at Arduino ay hindi gumagamit ng parehong lupa, maaari kang gumamit ng isang relay sa halip. Laktawan ang transistor at ang 2.2K risistor, at sa halip ay gumamit ng isang relay board. At palitan din ang Arduino code kapag pinapagana ang pagbabago mula sa TAAS hanggang sa LOW at kapag hindi naaktibo ang pagbabago mula sa LOW to HIGH och digital na binasa para sa pin 10, mga kasalanan ang relay ay gumagamit ng LOW upang maisaaktibo at ang transistor ay gumagamit ng TAAS kaya kailangan mong palitan ito.

Para sa pagbuo na ito kailangan mo:

• 1x Arduino nano
• 1x 2.2K Resistor (Laktawan kung gumagamit ng relay board)
• 1x 2N2222 Transistor
• 1x Sirena
• 3x 270 Ohm Resistor
• 1x RGB Led (Gumagamit ako ng karaniwang anode, VCC sa halip na GND)
• 1X NRF24L01 module
• 1x100 uF capacitor

Ikonekta ang lahat ayon sa nakikita mo sa electric sheet sa PDF o sa imahe. I-upload ang code sa Arduino na mahahanap mo sa aking pahina ng GitHub sa ilalim ng Animal Siren. Huwag kalimutang tukuyin ang sensor para sa wastong numero ng ID.

At ngayon mayroon kang isang gumaganang sirena.

Hakbang 6: Pangunahing System

Ang pangunahing sistema ay ang pinakamahalaga sa lahat ng mga module. Kung wala ito hindi mo magagamit ang sistemang ito. Ang pangunahing sistema ay konektado sa internet gamit ang module na ESP-01 at ginagamit namin ang mga pin ng Arduino Megas Serial1 upang ikonekta ito. Ang RX sa Mega hanggang TX sa ESP ngunit kailangan naming pumunta sa pamamagitan ng dalawang resistors upang makuha ang volt pababa sa 3.3. At ang TX sa Mega hanggang RX sa ESP.

I-setup ang Module ng ESP

Upang magamit ang ESP na kailangan mo munang itakda ang rate ng baud dito sa 9600, ito ang ginamit ko sa proyektong ito at nalaman kong pinakamahusay na gumagana ang ESP. Sa labas ng kahon na itinakda ito sa 115200 baud rate, maaari mo itong subukan ngunit ang sa akin ay hindi gaanong matatag. Upang gawin ito kailangan mo ng isang Arduino (Gumagana ang Mega mabuti) at kailangan mong ikonekta ang TX ng ESP (sa pamamagitan ng mga resistors tulad ng nakikita mo sa sheet) sa Serial TX (hindi Serial1 kung gumagamit ng Mega) at RX sa ESP sa Arduino Serial RX.

Mag-upload ng blink sketch (o anumang sketch na hindi gumagamit ng serial) at buksan ang serial monitor at itakda ang baud rate sa 115200 at NR & CR sa mga linya

Sa linya ng utos isulat ang AT at pindutin ang enter. Dapat kang makakuha ng isang tugon na nagsasabing OK, kaya ngayon alam namin na gumagana ang ESP. (Kung wala ay may problema sa koneksyon o hindi magandang module ng ESP-01)

Ngayon sa linya ng utos isulat ang AT + UART_DEF = 9600, 8, 1, 0, 0 at pindutin ang enter.

Tutugon ito sa isang OK at nangangahulugan ito na itinakda namin ang rate ng baud sa 9600. I-restart ang ESP sa sumusunod na utos: AT + RST at pindutin ang enter. Baguhin ang rate ng baud sa serial monitor sa 9600 at ipasok ang AT at pindutin ang enter. Kung makakakuha ka ng OK, ang ESP ay naka-setup para sa 9600 at maaari mo itong magamit para sa proyekto.

Ang Modyul ng SD Card

Nais kong madali itong baguhin ang mga setting ng WIFI para sa system, incase isang bagong password ay binago o pangalan ng wifi. Kaya't kung bakit kailangan namin ang module ng SD Card. Sa loob ng SD Card lumikha ng isang text file na may pangalan na config.txt at ginagamit namin ang JSON upang mabasa, kaya kailangan namin ng isang format na JSON. Kaya dapat may sumusunod na teksto ang file ng teksto:

}

Palitan ang teksto ng mga MALAKING titik upang itama para sa iyong wifi network.

Ang mga kasalanan na ginagamit namin ng NRF24L01 na gumagamit ng SPI at ang SD Card Reader ay gumagamit din ng SPI kailangan naming gamitin ang SDFat library upang magamit namin ang SoftwareSPI (maaari naming idagdag ang SD card reader sa anumang mga pin)

DHT Sensor

Ang sistemang ito ay inilalagay sa labas at mayroong sensor ng DHT upang masuri natin ang halumigmig at temp ng hangin. Ginagamit ito para sa labis na pagtutubig sa mga maiinit na araw.

Para sa pagbuo na ito kailangan mo:

• 1x Arduino Mega
• 1x NRF24L01 Modyul
• 1x Modyul ng ESP-01
• 1x SPI Micro SD Card Module
• 1x DHT-22 Sensor
• 1x RGB Led (Gumamit ako ng karaniwang anode, VCC sa halip na GND)
• 3x 270 Ohm resistors
• 1x 22 K Ohm risistor
• 2x 10 K Ohm risistor

Mangyaring tandaan na kung hindi mo makuha sa iyo ang module na module ng ESP-01 subukang i-power ito mula sa isang panlabas na mapagkukunan ng lakas na 3.3v.

Ikonekta ang lahat ayon sa nakikita mo sa electric sheet sa PDF file o sa imahe.

I-upload ang code sa iyong Arduino Mega, at huwag kalimutang suriin ang buong code para sa mga komento, dahil kailangan mong itakda ang host sa server sa maraming mga lugar (hindi ito ang pinakamahusay na solusyon na alam ko).

Ngayon ang iyong Base system ay handa nang gamitin. Hindi mo kailangang baguhin ang mga variable sa code para sa mga kasalanan sa kahalumigmigan sa lupa na maaari mo itong gawin mula sa webpage.

Hakbang 7: Ang Web System

Upang magamit ang system kailangan mo rin ng isang web server. Gumagamit ako ng isang raspberry pi kasama ang Apache, PHP, Mysql, Gettext. Ang web system ay maraming wika upang madali mong gawin ito sa iyong wika. Dumating ito sa Suweko at Ingles (ang Ingles ay maaaring magkaroon ng maling ingles, ang aking pagsasalin ay hindi 100%.) Kaya kailangan mong mai-install ang Gettext para sa iyong server, at pati na rin ang mga lokal.

Ipinapakita ko sa iyo ang ilang mga screenshot sa itaas mula sa system.

Ito ay may isang simpleng sistema ng pag-login at ang pangunahing pag-login ay: admin bilang gumagamit at tubig bilang password.

Upang magamit ito kailangan mong mag-setup ng tatlong mga trabaho sa cron (nakita mo sila sa ilalim ng cronjob folder)

Ang timer.php file na kailangan mo upang patakbuhin ang bawat segundo. Hawak nito ang lahat ng automation para sa hole system. Ginagamit ang pangalan ng file na temperatur.php upang sabihin sa system na basahin ang temperatura ng hangin at i-log ito. Kaya kailangan mong mag-setup ng isang cron job kung gaano mo kadalas ito tatakbo. Mayroon akong bawat 5 minuto. Pagkatapos ang file na tinatawag na dagstatistik.php ay dapat na tumakbo nang isang beses bago maghatinggabi (tulad ng 23:30, 11:30 PM). Kinakailangan ang mga halagang iniulat mula sa mga sensor sa araw at i-save ito para sa mga static ng linggo at buwan.

Mangyaring tandaan na ang system na ito ay nag-iimbak ng temperatura sa celsius, ngunit maaari kang magpalit sa Fahrenheit.

Sa file ng db.php na iyong na-set up ang koneksyon sa database ng MySQL para sa system.

Una, idagdag ang mga sensor sa system. At pagkatapos ay gumawa ng mga zone, at magdagdag ng mga sensor sa mga zone.

Kung mayroon kang tanong o makahanap ng mga bug sa system, mangyaring iulat ito sa pahina ng GitHub. Maaari mong gamitin ang web system at hindi ka pinapayagan na ibenta ito.

Kung mayroon kang mga problema sa mga lokal para sa gettext, mangyaring tandaan na kung gumagamit ka ng raspberry bilang server madalas silang pinangalanan tulad ng en_US. UTF-8 kaya kailangan mong gawin ang mga pagbabagong iyon sa i18n_setup.php file at sa ilalim ng lokal na folder. Kung hindi man ay makaalis ka sa wikang Suweko.

I-download mo ito sa pahina ng GitHub.