نظام ري النبات المستقل: 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

يقدم هذا المشروع نظام سقي نباتات ذكي مستقل. النظام مستقل في الطاقة باستخدام بطارية 12 فولت ولوحة شمسية ، وسقي المحطة عندما يتم ضبط الظروف المناسبة ، مع نظام مدروس جيدًا (آمل) مقاوم للفشل. إنه ذكي لأنه يتواصل مع المستخدم (المستخدمين) من خلال تطبيق Telegram.

الخطوات التي يتبعها النظام هي كما يلي:

• يتم دائمًا مراقبة محتوى الماء في التربة ؛

• إذا كان محتوى الماء في التربة أقل من قيمة معينة (max_soil_moisture) ، فإن النظام:

  • (؟) يتحقق من أن خزان المياه ليس فارغًا (وأثناء) حدث الري لتجنب أي تلف للمضخة جافة ؛
  • (؟) يتحقق من تجاوز الحد الأدنى لفترة المياه بين حدثين للري. يتم ذلك لتجنب سقي النباتات عدة مرات خلال اليوم (من الأفضل أن يكون لديك القليل من الجفاف في وقت ما) ، ولإضفاء بعض الأمان في حالة كسر مستشعر رطوبة التربة ؛
  • (؟) بدء الري ؛

  • يوقف الري عندما:

    • (؟) يصل محتوى الماء في التربة إلى قيمة معينة (max_soil_moisture) أو ؛
    • (؟) خزان المياه فارغ ، وفي هذه الحالة يستأنف الري بمجرد ملئه مرة أخرى ، أو ؛
    • (؟) تتجاوز مدة الري الحد الأقصى للمدة المسموح بها لكل حدث ري (watering_max_time). الهدف هنا هو تجنب تشغيل المضخة حتى يفرغ خزان المياه إذا كان هناك تسرب في النظام يمنع زيادة رطوبة التربة ؛
• (؟) يتحقق من أن النباتات تسقى على الأقل كل فترة زمنية معينة (max_wo_water) ، لتجنب موتها إذا على سبيل المثال جهاز استشعار رطوبة التربة مكسور ويعود دائمًا بقيم عالية ؛

يتم إخطار المستخدم عن طريق رسائل Telegram في كل خطوة مهمة (يُشار إليها؟). يمكن للمستخدم أيضًا تشغيل حدث ري يدويًا من Telegram ، حتى إذا كان محتوى ماء التربة أعلى من القيمة المحددة (max_soil_moisture). من الممكن أيضًا تشغيل وإيقاف النظام بالكامل ، أو السؤال عما إذا كان النظام يعمل ، أو اسأل القيمة الحالية لمحتوى ماء التربة (انظر لقطة Telegram).

اللوازم

مادة

فيما يلي قائمة بالمنتجات المستخدمة لبناء النظام. يجب أن أقول إنني لا أتلقى أي حوافز من أمازون ، حيث تم شراء جميع المنتجات منها.

للتحكم في النظام:

• لوحة NodeMCU (ESP8266) للدماغ ، 17.99 يورو
• وحدة الترحيل ، 11.99 يورو
• 120 سلك توصيل للنماذج الأولية ، 6.99 يورو -> النماذج الأولية
• 3 ألواح توصيل ، 8.99 يورو -> النماذج الأولية
• صندوق مقاوم للماء ، 10.99 يورو
• طقم مقاومات 525 قطعة ، 10.99 يورو
• ثنائي الفينيل متعدد الكلور مطبوع بوصلات مشابهة للوح ، 9.27 يورو
• الأسلاك الكهربائية المجدولة 20 أو 22 أو 24 AWG حسب تفضيلاتك (20 أكثر صلابة ولكن يجب تقليلها لبعض التوصيلات ، 22 جيدة ، 24 أرخص) ، 18.99 يورو

للاستقلالية في الطاقة:

• بطارية 12 فولت ، 21.90 يورو
• 10W wp 12V لوحة شمسية أحادية البلورية ، 23.90 €
• 12 / 24V المسؤول عن التحكم ، 13.99 يورو

بالنسبة لخزان المياه:

• مضخة مياه 12 فولت ، 16.99 يورو
• موصل DC ذكر / أنثى (لتوصيل المضخة) ، 6.99 يورو

المستشعرات:

• عوامة مستوى الماء ، 7.99 يورو
• حساس رطوبة التربة بالسعة ، 9.49 يورو
• بعض طلاء الأظافر لعزل مستشعر رطوبة التربة ، 7.99 يورو ؛

ونظام الري:

نظام الري 22.97 يورو

ليصبح المجموع 237.40 يورو. هذا ليس رخيصا! لكن ضع في اعتبارك أنه لا يزال أرخص من النظام المبني مسبقًا ، ولديه الكثير من الإمكانات! أيضًا ، بعض الأجزاء مخصصة فقط للنماذج الأولية (15.98 يورو) ، وقد اشتريت العديد من المكونات في مجموعات من عدة قطع لمشاريع أخرى ، على سبيل المثال 525 مقاومات هي كمية مذهلة ، لا تحتاج إلى 3 لوحات NodeMCU ولا 6 مرحلات لهذا المشروع.

الخطوة 1: الكود

لإعادة إنتاج هذا المشروع ، ستحتاج إلى بعض الأدوات وبعض المواد والرمز من هذا المشروع.

الشفرة

للحصول على الرمز من هذا المشروع ، إما استنساخه (أو بشكل أفضل ، تفرع منه) من مستودع Github باستخدام GIT ، وإذا كنت لا تعرف ما تعنيه GIT و clone و fork ، فما عليك سوى تنزيله على جهاز الكمبيوتر الخاص بك باستخدام هذا الرابط؟.

ثم قم بتكوينه حسب احتياجاتك!

لاستخدام Telegram ، يجب أن تكون NodeMCU متصلة بالإنترنت. لقد فعلت ذلك باستخدام وحدة WIFI الخاصة بي وواي فاي المنزلي. لتكوين اتصالك الخاص ، افتح البرنامج النصي plant_watering.ino في Arduino IDE ، وقم بملء القيم المفقودة لبيانات اعتماد wifi الخاصة بك (أفترض أن لديك WiFi):

String ssid = "xxxxx" ؛ // اسم بطاقة Wifi String الخاصة بك = "xxxxx" ؛ // كلمة السر واي فاي

بعد ذلك ، سنقوم بإعداد Telegram bot ، وهو حساب مستخدم يشبه إلى حد ما لديك ، ولكنه في الواقع يتم تشغيله بواسطة روبوت (NodeMCU الخاص بك). للقيام بذلك ، اتبع الخطوات الموضحة هنا. فى كلمات معدودة:

• افتح Telegram (وتواصل مع حسابك) ؛

• قم بإنشاء روبوت جديد:

  • ابحث في BotFather في جهات الاتصال الخاصة بك (اكتبه في شريط البحث) ، وافتح محادثة معه (كما تفعل مع أي جهة اتصال جديدة) ؛
  • اكتب / newbot في المحادثة (راقب الحالة وقم بتضمين /!)
  • قم بتسمية الروبوت الخاص بك كما تريد ، ولكن أنهِه بـ "bot" (على سبيل المثال ، "watering_bal balcony_bot") ؛
  • يمنحك Botfather رمز bot ، احتفظ به في سرية شديدة (لا تشاركه باستخدام GIT !!) ، وسنستخدمه في خطوات قليلة ؛
  • ابحث عنها في جهات الاتصال الخاصة بك ، وأرسل لها هذه الرسالة: / ابدأ

  • انسخ الرمز الذي أرجعه Botfather والصقه في البرنامج النصي plant_watering.ino الخاص بك هنا:

    رمز السلسلة = "xxxxxx: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx" ؛ // Telegram bot token

الروبوت الخاص بك على قيد الحياة الآن!

لمنحه القدرة على التواصل معك ، يحتاج إلى معرفة معرف المحادثة الخاص بك. لأننا نريد أن نكون قادرين على مشاركة ما يقوله الروبوت مع أشخاص آخرين في حالة خروجنا في إجازة ، أفضل إنشاء دردشة جماعية بدلاً من ذلك. لذا قم بإنشاء واحدة (مجموعة جديدة) ، وأضف الروبوت الخاص بك عن طريق البحث عن اسمه ، وأضف روبوتًا ثالثًا يسمى IDBot مؤقتًا. ثم قم بتسمية الدردشة الجماعية الخاصة بك كما تريد. افتح الدردشة الجماعية الخاصة بك ، واكتب / getgroupid. سيعيد IDBot رقمًا مثل -xxxxxxxxx (لا تنسَ علامة الطرح عند نسخه!) ، هذا هو معرف الدردشة الجماعية!

يمكنك أيضًا أن تطلب / تحصل على معرفك الشخصي ، لذلك سيرسل الروبوت الخاص بك رسائل مباشرة إليك بدلاً من ذلك (لا يرسلها إلى المجموعة)

انسخ المعرّف والصقه في البرنامج النصي plant_watering.ino الخاص بك هنا:

int chatID = -000000000 ؛ // هذا هو معرف الدردشة الجماعية الخاصة بك الصق / getid هنا بدلاً من ذلك إذا كنت تريد أن يرسل الروبوت رسائل إليك مباشرةً

بعد ذلك ، قم بإزالة IDBot من مجموعتك فقط في حالة (لا نريد تسريب أي بيانات).

للخطوة الأخيرة ، ستحتاج إلى تثبيت مكتبتي CTBot و ArduinoJson. للقيام بذلك ، اكتب ctrl + maj + I ، وابحث في CTBot ، وابحث عن CTBot بواسطة Stefano Ledda ، وانقر فوق تثبيت. ثم كرر لـ ArduinoJson ، وابحث عن ArduinoJson بواسطة Benoit Blanchon ، لكن قم بتثبيت الإصدار 5.13.5 في الوقت الحالي لأن CTBot غير متوافق مع الإصدار السادس حتى الآن (يمكنك التحقق هنا إذا كانت هناك أي تغييرات).

وهذا كل شيء ، الكود الخاص بك جاهز! الآن يمكنك تحميله على NodeMCU! إذا كانت هناك بعض الأخطاء ، فتحقق من تحديد NodeMCU 1.0 كنوع اللوحة ، وأنك تستخدم الإصدار الصحيح لمكتباتك.

الخطوة 2: الأدوات

أدوات

الأدوات بسيطة للغاية ، استخدمتها في هذا المشروع:

• مكواة لحام + قصدير (على سبيل المثال 220 فولت 60 واط) ؛
• جهاز متعدد (منجم هو TackLife DM01M) ؛
• مفك مسطح (الصغير أفضل) ؛
• كماشة القطع؛

إذا كانت لديك ، يمكنك أيضًا إضافة بعض أدوات إزالة الأسلاك ، لكنها ليست ضرورية.

الخطوة 3: التجميع

يمكنك العثور على تجميع الأجزاء باستخدام Fritzing لفتح مشروع Fritzing في مستودع Github.

ملحوظة: يتم توصيل NodeMCU بوحدة التحكم في الشحن الشمسي بواسطة كبل USB (لا يحتوي الكبل الموجود في المخطط على واحد). راجع قسم المواد للحصول على مثال لوحدة التحكم بالشحن بالطاقة الشمسية باستخدام USB.

لقد جعلت جميع الأجزاء المخصصة متوفرة في مجلد fritzing من مشروع Github (يمكن العثور عليها جميعًا على الإنترنت باستثناء عوامة الماء لأنني صنعتها).

الخطوة 4: شكر وتقدير

أود أن أعبر عن تقديري لشريكي الرائع الذي سمح لي بالقيام بذلك خلال عطلات نهاية الأسبوع! وبالطبع جميع المصنّعين الذين جعلوا المشروع ممكنًا ، مثلshurillu لمكتبة Super CTBot ، EstebanP27 عن البرنامج التعليمي الذي تعلمت منه الكثير لهذا المشروع! أود أيضًا أن أشكر svgrepo الذي استخدمت منه SVGs كأساس للشعار.