The Greenhouse Project (RAS): Subaybayan ang Mga Elemento upang Mag-reaksyon sa aming Taniman: 18 Hakbang (na may Mga Larawan)

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

Iminumungkahi ng proyektong ito na subaybayan ang temperatura ng hangin, ningning at kahalumigmigan, pati na rin ang temperatura ng grove at halumigmig. Nagmumungkahi din itong i-network ang mga hakbang na ito na nababasa sa website ng Actoborad.com

Upang gawin, ikonekta namin ang 4 na mga sensor sa Nucleo microcontroller L432KC:

- isang ilaw ng ilaw na TLS2561 ng Adafruit;

- isang kahalumigmigan at temperatura sensor DHT22 ng Gotronic;

- isang tempearture probe DS1820;

- isang sensor ng kahalumigmigan Grove - Sensor ng kahalumigmigan ng Seeed Studio

Ang mga panukala ay tapos na bawat 10 minuto at naka-network sa pamamagitan ng isang Breakout TD1208 ni Sigorta. Tulad ng sinabi na mas mataas, ang isang ito ay nababasa sa website ng Actoboard.com Sa microcontroller na ito ay naka-plug din ang isang OLED Display 128x64 screen na permanenteng ipapakita ang huling mga hakbang na nagawa. Sa wakas, ang sistema ay electrically self-sufficent salamat sa isang 8x20cm photovoltaïc cell at isang 1.5Ah na baterya. Nakakonekta sila sa Nulceo na may LiPo Rider Pro ng Seeed Studio. Ang system ay inilalagay sa isang naka-print na kahon sa 3D.

Tulad ng nakikita mo sa synoptic.

Ang code na naipon sa microcontroller sa pamamagitan ng os.mbed.com ay pinangalanang 'main.cpp'. Ang mga ginamit na aklatan ay magagamit sa sinusundan na link, ano ang mbed ng aming proyekto:

Hakbang 1: Networking

Isang mahalagang bahagi ng proyektong ito ay ang mga pagsukat sa network at gawing madali itong ma-access. Tuwing 10 minuto, sinusukat ng mga sensor ang magkakaibang mga parameter at ginagamit ang isang module na sigox TD1208 upang maipadala ang mga sukat nito. Magagamit ang mga resulta sa website ng Actoboard:

Matapos lumikha ng isang account na bluemix, maaari naming gamitin ang Node-red application upang maipakita ang aming mga resulta nang grapiko.

Ang programa sa Node-red upang makuha ang mga impormasyong mula sa Actoboard

Public link upang matingnan ang mga resulta nang real time:

Hakbang 2: Mga Bahagi

Para sa proyektong ito narito ang isang listahan ng mga pangunahing sangkap na ginamit:

Microcontroller: Nucleo STM32L432KC

Ipakita: LCD screen

Sigorta: Sig module module

Tungkol sa mga sensor:

- Air sensor: DHT22 (Temperatura at kahalumigmigan)

- Mga sensor ng sahig: temperatura ng Grove at kahalumigmigan ng Grove

- sensor ng Luminosity: Light sensor

Supply ng kuryente:

- LIPO (Card ng adaptor ng alimentation)

- Baterya

- Photovoltaic panel

Hakbang 3: Pagkonsumo

Isa sa pinakamahalagang punto ng aming proyekto ay ang system na dapat autonomous sa enerhiya. Para sa mga ito gumagamit kami ng isang baterya at isang solar cell. Ang baterya ay maaaring maghatid ng kasalukuyang 1050 mA sa 1 oras na may boltahe na 3.7 V: 3, 885Wh. Ginagamit ang solar cell upang muling magkarga ng baterya, naghahatid ito ng boltahe na 5.5 V sa ilalim ng 360 mA isang lakas na katumbas ng 2 W.

Teoretikal na pagkonsumo ng aming system: - Temperatura sensor DHT22: sa max 1.5 mA at sa pahinga 0.05 mA - Grove temperatura sensor: max 1.5 mA - Light sensor: 0.5 mA - Nucleo Cart: + 100 mA - LCD display: 20 mA - Sigoks TD1208 module: nagpapadala ng 24 mA (sa proyektong ito, walang natanggap sa modyul na ito) at sa pahinga 1.5 μA

Sa pamamahinga, ang pagkonsumo ay bale-wala kumpara sa lakas ng baterya. Kapag ang system ay nawala sa pagtulog (bawat 10 minuto), ang lahat ng mga sensor ay gumagawa ng mga sukat, ipinapakita ng screen ang resulta at ang module ng sigorta ay nagpapadala ng mga resulta. Ito ay isinasaalang-alang na ang lahat ng mga bahagi ay kumonsumo ng maximum sa oras na ito: gumagamit kami ng halos 158 mA bawat 10 minuto kaya 6 * 158 = 948 mA sa 1 oras. Ang baterya ay maaaring humawak ng kaunti sa isang oras bago ganap na maalis.

Ang layunin ay gumastos ng isang minimum na enerhiya upang magkaroon ng pinakamaliit na posibleng pangangailangan upang muling magkarga ng baterya. Kung hindi man, kung ang solar cell ay hindi tumatanggap ng sikat ng araw sa ilang sandali, hindi ito maaaring singilin ang baterya na lalabas at papatayin ang aming system.

Hakbang 4: Disenyo ng PCB

Simulan na natin ang bahagi ng PCB!

Kami ay may maraming mga problema para sa isang hakbang na hindi namin inisip na kukuha kami ng sobrang oras. Unang error: hindi nai-save ang PCB sa maraming mga lugar. Sa katunayan, ang unang natanto ng PCB ay tinanggal kapag ang USB ay may ilang mga problema. Ngayon ang lahat ng mga file sa loob ng USB ay hindi maa-access. Bigla, kinakailangan upang makahanap ng kinakailangang lakas para sa palaisipan na ito para sa industriyalisasyon ng aming proyekto. Maliit na detalye na nananatiling mahalaga, kinakailangan na ang mga koneksyon ay nasa ibabang bahagi ng PCB at ang isa ay nagtatatag ng isang plano ng masa. Kapag natagpuan ang lakas ng loob, maaari naming gawin muli ang elektronikong pamamaraan sa ALTIUM tulad ng nakikita mo sa ibaba:

Hakbang 5:

Naglalaman ito ng mga sensor, ang Nucleo card, ang module ng Sigox at ang LCD screen.

Lumipat kami sa bahagi ng PCB, napakawalan namin ng maraming oras dito, ngunit sa huli sinubukan namin ito. Kapag naka-print na ito ay sinubukan namin ito … at narito ang drama. Ang kalahating NUCLEO card ay baligtad. Maaari din nating tingnan ang diagram sa itaas. Ang kaliwang sangay ng NUCLEO mula 1 hanggang 15 simula sa itaas, habang ang sangay ng kanan 15 hanggang 1 din mula sa itaas. Ano ang hindi gumana. Ito ay kinakailangan upang makuha ang kanyang isip, upang ulitin para sa ika-3 oras ang emergency PCB na nagbibigay ng pansin sa lahat ng mga koneksyon. Ang Hallelujah the PCB ay nilikha, makikita natin ito sa larawan sa ibaba:

Hakbang 6:

Ang lahat ay perpekto, ang mga hinang na gawa ni G. SamSmile ay walang katulad na kagandahan. Sobrang ganda para maging totoo? Sa katunayan, isa at nag-iisang problema:

Hakbang 7:

I-zoom ito nang medyo malapit pa:

Hakbang 8:

Nakita namin iyon sa mapa sa kanan kung saan nakabatay ang PCB sa isang koneksyon sa SDA sa D7 at isang SCL sa D8 (eksakto kung ano ang kailangan namin). Gayunpaman nang sinubukan namin ang mga sangkap ay hindi namin naintindihan ang hindi pagkakapare-pareho ng natanggap na impormasyon, at biglang nang tingnan namin muli ang dokumentasyon sa pangalawang dokumentasyon napansin namin na walang pagtitiyak sa D7 at D8.

Bilang isang resulta, gumagana nang maayos ang aming paggawa ng tinapay bago iakma ang mga koneksyon sa PCB para sa madaling pagruruta. Ngunit sa sandaling hindi nabago ang PCB makakatanggap kami upang makatanggap ng impormasyon sa kabila ng lahat ng mga sensor maliban sa light sensor sa bersyon na ito.

Hakbang 9: Disenyo ng 3D BOX

Simulan natin ang bahagi ng disenyo ng 3D!

Ipinapaliwanag namin dito ang bahagi ng disenyo ng 3D ng kahon upang malugod ang aming kumpletong system. Tumagal siya ng maraming oras at mauunawaan mo kung bakit. Upang buod: Dapat maipasok namin sa aming kahon ang PCB at lahat ng nauugnay na mga bahagi nito. Iyon ay upang sabihin, isipin ang LCD screen ngunit din ang lahat ng mga sensor sa pamamagitan ng pagbibigay ng isang puwang para sa bawat isa sa kanila upang maaari silang magamit at epektibo sa kanilang mga sukat. Bilang karagdagan, nangangailangan din ito ng suplay ng kuryente kasama ang LIPO card na kung saan ay konektado sa isang baterya at isang photovoltaic panel na gumagawa ng aming system na autonomous. Naiisip namin ang isang unang kahon na maglalaman ng PCB, lahat ng mga sensor, ang screen at ang LIPO card na nakakonekta sa baterya. Malinaw na kinakailangan upang makita ang isang tukoy na lugar para sa LCD screen, ang light sensor (kung ito ay nakatago o sa gilid ay hindi ito makakatanggap ng totoong ilaw), para sa sensor ng temperatura, para sa DHT22 kinakailangan na masusukat ito ang halagang malapit sa halaman at nang hindi nakakalimutan ang grove moisture sensor na dapat magkaroon ng contact sa direktang lupa. Hindi namin nakakalimutan ang butas upang ikonekta ang antena sa module na sigox at isa pang butas upang maipasa ang anak ng mga photovoltaic panel sa map LIPO. Narito ang pangunahing kahon:

Hakbang 10:

Kailangan namin ng isang bahagi upang mapaunlakan ang panel ng photovoltaic at ikonekta ang panel sa LIPO board.

Narito ang resulta:

Hakbang 11:

Dapat naming ma-sarado ang kahanga-hangang kahon na ito!

Narito ang inangkop na takip:

Hakbang 12:

Tulad ng nakikita natin, ito ay isang takip na may mga ngipin na pumapasok sa loob ng pangunahing kahon para sa mas mahusay na katatagan.

Narito kapag idinagdag namin ito sa aming kahanga-hangang kahon:

Hakbang 13:

Upang makakuha ng paglaban ay idinagdag isang sliding door na ipinakilala sa kahon ngunit din sa talukap ng mata na humahawak sa dalawang bahagi sa isang mahigpit na pamamaraan at nagbibigay ng pagiging maaasahan at ng seguridad ng mga sangkap sa loob.

Narito ang unang bersyon ng sliding door:

Hakbang 14:

Upang lumayo pa, naisip naming isama ang photovoltaic module sa pangunahing kahon, upang ito ay sa parehong antas ng light sensor at ang istratehikong posisyon nito at pakiramdam na ang autonomous system ay isang bagay ng 'United.

Narito ang pangalawang bersyon ng sliding door na may posibilidad na i-clip ang photovoltaic module na dating ipinakita:

Hakbang 15:

Narito kapag idinagdag namin ito sa aming kahanga-hangang kahon na mayroon nang napakahusay na takip:

Hakbang 16:

Medyo nawala ka? Ipaalam sa amin ipakita sa iyo kung ano ang pangwakas na estado ng magic box na ito!

Hakbang 17:

(Pinsala na hindi namin mai-print ito para sa ngayon salamat sa 3D printer dahil tinanong ako para sa pagiging matatag, isang bagay na ginawa ko, ngunit dapat akong maniwala na mayroon akong kaunting sobra, sa katunayan ng kapal na mas malaki sa 4mm, kaya't ay hindi mai-print ito dahil kukuha ng maraming materyal, masyadong malungkot) … Ngunit hindi pa huli para i-print ito, kahit na para sa kasiyahan = D

Napakaganda:

Hakbang 18:

Salamat.