مراقبة البيت الأخضر بإنترنت الأشياء: 5 خطوات

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

عندما يتعلق الأمر بالزراعة ، فإن مراقبة درجة حرارة ورطوبة النباتات عامل مهم لبقائها على قيد الحياة. في الوقت الحالي ، يستخدم الناس موازين الحرارة المرفقة في دفيئة حتى يتمكن المزارعون من قياس درجة الحرارة. ومع ذلك ، فإن هذا النهج اليدوي يتطلب من المزارع أن يكون موجودًا فعليًا في هذا الموقع وهو أمر غير ممكن في كل مرة. لذلك قمت بتطوير هذا الجهاز المدمج في VeggiTech لحل هذه المشكلة.

هذا هو نظام مراقبة الدفيئة يمكنه استشعار درجة الحرارة والرطوبة ومؤشر الحرارة وإرسالها على لوحة القيادة عبر الإنترنت من خلال شبكة wifi. إنه جهاز شحن ذاتي يعمل على الألواح الشمسية ويحتوي على صفارة عندما تتجاوز البيئة العتبة.

اللوازم

التكلفة الإجمالية لهذا المشروع 270 درهم (73 دولار)

المواد المطلوبة: -

1. نوديمكو
2. اردوينو اونو
3. 10W الألواح الشمسية
4. 12V الشمسية تحكم المسؤول
5. بطارية حمض الرصاص 12 فولت
6. مستشعر DHT22
7. 16x2 LCD i2c
8. درج خشب
9. 5V التقوية

الخطوة 1: مخطط الدائرة

الجهاز لديه الاتصال أعلاه للبرنامج الكامل للعمل. فيما يلي الاتصال بالتفصيل: -

• محطات الألواح الشمسية لشحن جهاز التحكم
• أطراف البطارية لشحن جهاز التحكم
• خرج تحكم الشحن لمحول باك والجرس
• محول باك (خرج 5 فولت) إلى اردوينو ، مرحل ، شاشات الكريستال السائل ، dht22 و nodemcu
• LCD SDA و SCL إلى A4 و A5
• Arduino Rx ، Tx إلى nodemcu Tx ، Rx
• مرحل بين خرج جهاز التحكم في الشحن إلى الجرس

الخطوة 2: قم بإنشاء حساب في Pubnub باستخدام مفتاح التطبيق

قم بإنشاء حسابك في Pubnub حتى يتم نقل البيانات بنجاح. أنشئ تطبيقًا جديدًا في الزاوية اليمنى العليا وانسخ معلومات pub / subkey. سيتم نقل هذا المفتاح إلى كود Arduino الذي ستقوم بتحميله على nodemcu.

الخطوة 3: قم بتحميل الكود في Nodemcu & Arduino

قم بتنزيل الكود أدناه. ضع pub / subkey من حسابك في PubNub على كود greenhouse_iot أعلى وظيفة الإعداد مباشرة. سيتم تحميل كود 'greenhouse_iot' على nodemcu وسيتم تحميل كود 'arduino_slave' على اردوينو.

الخطوة 4: إنشاء Freeboard Dashboard

قم بإنشاء freeboard.io الخاص بك وهذا هو المكان الذي سيتم فيه عرض بياناتك في شكل مرئي جذاب. أولاً ، سيتم تحميل البيانات من nodemcu إلى خادم pubnub ، ويمكن دمج pubnub في freeboard بسهولة وهذا هو السبب في أننا نستخدم هاتين الخدمتين معًا. اتبع هذه الخطوات لإعداد لوحة القيادة عبر الإنترنت: -

1. اختر مصادر البيانات في الزاوية اليمنى العليا مثل Pubnub
2. قم بإنشاء لوحات جديدة لكل من درجة الحرارة والرطوبة ومؤشر الحرارة
3. اختر أي نوع تريده من شاشات العرض. واحد شائع هو مقياس القياس لهذا التطبيق
4. داخل اللوحة ، اختر مصدر البيانات مثل JSON. سيقودك إلى محرر نصوص حيث يمكنك كتابة [اسم لوحة القيادة] [اسم متغير من اردوينو IDE]. إذا كنت ترغب في الحصول على قراءة درجة الحرارة ، فاكتب "درجة الحرارة" لأن هذا هو اسم تنسيق JSON عندما تم تحميله من nodemcu إلى الخادم. نفس الشيء بالنسبة لجميع اللوحات.

الخطوة 5: الخاتمة

لقد كان مشروعًا مفيدًا بشكل عام ولكن إليك بعض القيود التي واجهتها: -

1. عدم وجود حماية من الغبار: - كان يجب أن أضيف صندوق غلاف IP67 لحماية الإلكترونيات وموثوقية أفضل.
2. مخاطر بطارية الليثيوم: - بدلاً من استخدام بطارية الليثيوم ، تكون بطارية الرصاص الحمضية أكثر أمانًا حيث يمكن أن تشتعل النيران أثناء ارتفاع درجة الحرارة في بطارية ليبو. هكذا حرقت هذا المشروع في الواقع لذلك تعلمت هذا بطريقة صعبة.
3. تعتمد الطاقة على ضوء الشمس: - ضوء الشمس هو المصدر الرئيسي للطاقة. بدونها ، سيتوقف النظام لذلك هناك حاجة إلى مصدر بديل. لا ننسى أن أنظمة الطاقة الشمسية تزيد التكلفة.
4. تكلفة تشغيل خدمة Freeboard: - يجب إنفاق 12 دولارًا شهريًا على خدمة freeboard.io. هناك حاجة إلى بديل أفضل لتقليل التكلفة.

الآن خطوتي التالية هي إضافة مستشعرات LoRa اللاسلكية في الدفيئة ، وجمع القراءات من خلال بوابة WiFi وتحميلها على لوحة تحكم مصممة خصيصًا باستخدام Node-Red. يتمتع هذا النظام بعمر بطارية طويل (8-10 سنوات) وموثوقية أكبر بحيث يتم التخلص من جميع القيود المذكورة أعلاه.