نظام آلي للحدائق مبني على Raspberry Pi للأماكن الخارجية أو الداخلية - MudPi: 16 خطوة (بالصور)

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

هل تحب البستنة ولكن لا تجد الوقت لصيانتها؟ ربما لديك بعض النباتات المنزلية التي تبدو عطشى قليلاً أو تبحث عن طريقة لأتمتة الزراعة المائية الخاصة بك؟ في هذا المشروع سوف نحل هذه المشاكل ونتعلم أساسيات MudPi من خلال بناء نظام آلي للحدائق للمساعدة في العناية بالأشياء. MudPi هو نظام حدائق مفتوح المصدر قمت بإنشائه لإدارة وصيانة موارد الحدائق المبنية على Raspberry Pi. يمكنك استخدام MudPi لكل من مشاريع البستنة الداخلية والخارجية التي تتناسب مع احتياجاتك حيث إنه تصميم مخصص.

سنبدأ اليوم بالإعداد الأساسي الذي استخدمته في المنزل لنرى كيف يمكن نشر MudPi لإدارة حديقة خارجية والتحكم في الري. ستتعلم في هذا البرنامج التعليمي كيفية نشر وحدة تحكم رئيسية تقوم بتشغيل MudPi. سيكون هناك بعض الموارد الإضافية بالقرب من النهاية لأولئك الذين يرغبون في توسيع إعداداتهم إلى ما بعد الأساسيات أو الذين يرغبون في معرفة المزيد عن الإعدادات المختلفة مثل الأماكن المغلقة. يمكن تكوين MudPi لإعدادات متنوعة وهناك مجموعة من الوثائق على موقع المشروع.

اللوازم

لا تتردد في إضافة / إزالة أي أجهزة استشعار أو مكونات محددة قد تحتاجها لنظامك الخاص حيث قد تختلف متطلباتك عن متطلباتي.

اللوازم العامة

• Raspberry Pi مع Wifi (استخدمت Pi 3 B)

  دبيان 9/10

• الشاشة / لوحة المفاتيح / الماوس (لإعداد Pi)
• بطاقة SD لـ Raspbian (8 جيجابايت)
• كابل مقنن خارجي (4 سلك)
• صندوق تقاطع مقاوم للماء في الهواء الطلق
• الوصلة الطرفية للكابل
• Din Rail (لتركيب القواطع وإمداد التيار المستمر)
• أنابيب PVC
• حفر مع بت الأشياء بأسمائها الحقيقية

المستلزمات الإلكترونية

• DHT11 مستشعر درجة الحرارة / الرطوبة
• مستشعر مستوى تعويم السائل x2
• 2 قناة تتابع

• مضخة 12 فولت (أو 120 فولت إذا كنت تستخدم جهد التيار الكهربائي)

  محول تيار مستمر إلى تيار مستمر إذا كنت تستخدم 12 فولت

• 5 فولت امدادات الطاقة

  أو مصدر طاقة تيار مستمر (في حالة توصيل الطاقة من التيار الكهربائي)

• 10 كيلو مقاومات للسحب لأعلى / لأسفل

أدوات

• مفك براغي
• متجرد الأسلاك
• المقياس المتعدد
• لحام حديد
• جندى
• براغي (لتركيب الصناديق بالخارج)
• سيليكون كالك

الخطوة الأولى: تخطيط الحدائق والري

تأكد من تخطيط الري الخاص بك إذا كنت تقوم بإنشاء نظام جديد. سيكون من المهم أن تكون هذه الأشياء في مكانها بالفعل عندما تذهب لإعداد الأجهزة حتى تعرف احتياجات المكونات الخاصة بك. يمكن أن تتغير الاحتياجات بمرور الوقت ولكنها ممارسة جيدة للاستعداد للمستقبل. الخياران الرئيسيان لتوصيل المياه هما إما استخدام مضخة في خزان مياه أو خرطوم به ملف لولبي لفتح وإغلاق الخط. سيكون الاختيار متروك لك حسب احتياجات حديقتك. قد يستفيد النظام الأكبر والأكثر تعقيدًا من كليهما (أي ضخ المياه من خلال صمامات الملف اللولبي لسقي المنطقة). إذا كنت تخطط لاستخدام MudPi في الداخل ، فمن المحتمل أن تستخدم مضخة إن وجدت. يمكن لـ MudPi التحكم في مصابيح نباتاتك الداخلية باستخدام مرحل أيضًا.

نصيحة صانع: ضع في اعتبارك أنه يمكنك بناء مشروعك بأي مقياس. إذا كنت ترغب فقط في تجربة MudPi لأول مرة ، فجرّب شيئًا مثل زجاجة ماء ومضخة 3.3 فولت لسقي نبات منزلي!

ضع في اعتبارك أيضًا خيارات توصيل المياه. هل ستستخدم خطوط التنقيط أو خرطوم المياه أو الرشاشات؟ فيما يلي بعض الطرق الشائعة:

• مرشة
• Soakerhose
• خطوط التنقيط
• مياه يدوية يدوية

للحفاظ على نطاق هذا البرنامج التعليمي من النمو بشكل كبير جدًا ، دعنا نفترض أن لديك بالفعل الري في مكانه وترغب فقط في تشغيله تلقائيًا. في الإعداد لدي خزان مياه مع مضخة موصولة ببعض خطوط التنقيط. دعونا نتعلم كيفية أتمتة تلك المضخة.

الخطوة الثانية: أجهزة الاستشعار وتخطيط المكونات

جانب التخطيط المهم الآخر الذي يجب مراعاته هو البيانات التي تريد الحصول عليها من حديقتك. عادة ما تكون درجة الحرارة والرطوبة مفيدة دائمًا. يعد اكتشاف رطوبة التربة والمطر أمرًا رائعًا ولكن قد لا تكون هناك حاجة إلى إعداد داخلي. سيكون قرارك النهائي بشأن الشروط المهمة التي يجب مراقبتها لاحتياجاتك. في برنامجنا التعليمي الخارجي الأساسي ، سنراقب:

• درجة حرارة
• رطوبة
• مستويات المياه (مفتاح تعويم x2)

لقد استخدمت 5 مستشعرات لمستوى الماء لتحديد مستويات 10٪ و 25٪ و 50٪ و 75٪ و 95٪ في خزان كبير. في هذا البرنامج التعليمي ، سنفعل 10٪ للحرج المنخفض و 95٪ الكامل من أجل البساطة.

قد ترغب أيضًا في التحكم في الأجهزة الموجودة في حديقتك. إذا كنت تخطط لتبديل مضخة أو أضواء لا تعمل على 3.3 فولت (حد pi GPIO) ، فستحتاج إلى مرحل. يسمح لك المرحل بالتحكم في دوائر الجهد العالي أثناء استخدام جهد أقل لتبديل التتابع. لأغراضنا ، لدينا مضخة تعمل بجهد أعلى من 3.3 فولت ، لذا سنحتاج إلى مرحل لتبديل المضخة. هناك حاجة إلى مرحل واحد فقط للتحكم في المضخة. على الرغم من أنه للأغراض المستقبلية (ولأن المرحلات رخيصة) قمت بتثبيت مرحل ثنائي القناة وتركت فتحة الإضافة متاحة للترقيات اللاحقة.

أهم شيء يجب التخطيط له هو مصدر الطاقة. كيف سيتم تشغيل Pi ومن أين. كما يجب أن تفكر في الأجهزة التي تستخدمها وكيف ستحصل على قوتها. بشكل عام ، يمكن تشغيل Pi من محول طاقة USB ولكن هذا يتطلب قابسًا من تلقاء نفسه. إذا كنا نقوم بتشغيل أجهزة أخرى بجهد أعلى ، فيمكن استخدام مصدر طاقة من DC إلى DC لتقليل الفولتية إلى 5 فولت لـ Pi. إذا كنت تخطط للحصول على مصدر طاقة للتنحي عن الفولتية ، فإنني أوصي بعدم استخدام الخيار الأرخص.

تذكر أن Raspberry Pi يمكنه دعم GPIO الرقمي فقط بشكل افتراضي. هذا يعني أنه لا يمكنك فقط توصيل مستشعر التربة الذي يأخذ القراءات التناظرية إلى Pi GPIO. لكي تكون متوافقًا مع المكونات التناظرية ، تحتاج إلى استخدام وحدة تحكم دقيقة مع دعم تناظري مثل Arduino أو ESP32 (أو ESP8266).

لحسن الحظ ، يتمتع MudPi بدعم للتحكم في مثل هذه الأجهزة مثل العقد التابعة لإصدار أوامر لأجهزة متعددة من وحدة تحكم رئيسية واحدة (pi). هذا يجعل من الممكن أن يكون لديك وحدة تحكم رئيسية مع وحدات استشعار متعددة يمكنها التحكم مع المكونات التناظرية المرفقة بها. لقد استخدمت وحدة تحكم رئيسية لمراقبة منطقة المضخة ووحدة استشعار لكل سرير حديقة مرتفع. لنبدأ اليوم في بناء وحدة التحكم الرئيسية للبدء.

الخطوة الثالثة: جمع المستلزمات

حان الوقت لكي نجمع موادنا. جميع المكونات والأدوات المستخدمة في هذا التصميم متاحة تجاريًا على الرفوف لتسهيل قيام الآخرين ببناء منتجاتهم الخاصة في المنزل. يمكن العثور على معظمها عبر الإنترنت أو في متاجر الأجهزة المحلية وستعتمد فاتورة المواد الدقيقة على تخطيط حديقتك المحدد. من أجل هذا البرنامج التعليمي ، سنحافظ على الأشياء الأساسية كما هو مخطط لها من أجل الحصول على وحدة قيد التشغيل قبل المضي قدمًا.

ملاحظة: أود أن أدون ملاحظة في هذه المرحلة إذا كنت تخطط لتبديل المكونات التي تنفد من التيار الكهربائي ، يرجى توخي الحذر! من المهم أن تكون آمنًا عند بناء الإلكترونيات ولا تتلاعب بالجهد الكهربي العالي إذا كنت لا تعرف ما تفعله. مع ذلك ، استخدمت مضخة 120 فولت في إعداد منزلي. العملية هي نفسها بالنسبة لمضخة بجهد 12 فولت مع احتياج الاختلاف الرئيسي إلى منظم بجهد 12 فولت. يمكنك أيضًا استخدام المرحلات لتبديل الأضواء أو الأجهزة الأخرى.

الخطوة 4: قم بتثبيت MudPi على Raspberry Pi

مع وجود خطة جاهزة والإمدادات في متناول اليد ، فقد حان الوقت لإعداد الأجهزة. للبدء ، يجب أن تجهز raspberry pi لتثبيت MudPi. ستحتاج إلى Raspberry Pi بقدرات Wifi تعمل بنظام Debian 9 أو أعلى. إذا لم يكن لديك Raspbian مثبتًا بالفعل ، فستحتاج إلى تنزيل Raspbian من صفحتهم هنا.

مع تنزيل ملف الصورة ، اكتبه على بطاقة SD باستخدام كاتب صور من اختيارك. يحتوي Raspberry pi على دليل لكتابة الملفات على بطاقة SD إذا كنت بحاجة إلى مساعدة.

قم بتوصيل بطاقة SD بجهازك وتشغيله. قم بتوصيل Pi بشبكة Wifi باستخدام واجهة المستخدم الرسومية إذا قمت بتثبيت Raspbian Desktop أو عن طريق تحرير ملف /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf من خلال الجهاز على Raspbian Lite.

الشيء التالي الذي يجب عليك فعله بعد اتصال Wifi هو تشغيل التحديثات والترقيات على pi.

لتحديث تسجيل الدخول إلى Pi ومن تشغيل المحطة:

sudo apt-get update

sudo apt-get ترقية

بمجرد الانتهاء من إعادة التشغيل

sudo إعادة التشغيل

بعد تمهيد Pi ، يمكننا الآن تثبيت MudPi. يمكنك القيام بذلك باستخدام MudPi Installer باستخدام الأمر التالي:

curl -sL https://install.mudpi.app | سحق

سيهتم المثبت بجميع الحزم والتكوينات اللازمة لـ MudPi. بشكل افتراضي ، يتم تثبيت MudPi في الدليل / home / mudpi مع وجود النواة في / home / mudpi / core.

يمكنك تشغيل MudPi يدويًا باستخدام الأمر التالي:

القرص المضغوط / الوطن / mudpi

mudpi --debug

ومع ذلك ، لدى MudPi وظيفة مشرف ستديرها لك. بالإضافة إلى أنك ستحتاج أولاً إلى ملف تكوين قبل تشغيل MudPi. من أجل إنشاء ملف تكوين ، ستحتاج إلى معرفة المسامير التي قمت بتوصيلها والمكونات أيضًا ، وهو ما يتم القيام به في الخطوة التالية. فصاعدا!

الخطوة 5: قم بتوصيل أجهزة الاستشعار والمكونات بـ Pi للاختبار

الخطوة التالية هي توصيل مكوناتنا بـ Pi. (يرجى ملاحظة أنني كنت أختبر مكونات إضافية في الصورة) ربما تستخدم أسلاك توصيل ولوحات اختبار وهو أمر جيد ، فقط تذكر أن تقوم بالترقية إلى شيء أكثر موثوقية عند إنشاء وحدة نهائية للحقل.

قم بتوصيل دبوس بيانات مستشعر DHT11 / 22 بـ GPIO pin 25.

قم بتوصيل DHT11 / 22 بالطاقة والأرض.

قم بتوصيل أحد طرفي كل من مستشعري تعويم السائل بدبابيس GPIO 17 و 27 على التوالي باستخدام مقاومات سحب لأسفل 10 كيلو.

قم بتوصيل الأطراف الأخرى من مستشعرات العوامة بـ 3.3 فولت بحيث يتم سحب GPIO بشكل طبيعي ولكن تكون عالية عند إغلاق مفتاح التعويم.

قم بتوصيل دبابيس تبديل الترحيل ذات القناتين بدبابيس GPIO 13 و 16.

قم بتوصيل التتابع 5 فولت بالطاقة والأرض بالأرض.

سنقلق بشأن توصيلات الجهد العالي للمرحل في خطوة لاحقة عندما نقوم بتوصيل المقابس. في الوقت الحالي ، يجب أن نكون مستعدين لإنشاء ملف تكوين MudPi واختبار المكونات.

الخطوة 6: تكوين MudPi

باستخدام المستشعرات والمكونات المرفقة ، يمكنك إنشاء ملف تكوين MudPi واختبار أن كل شيء يعمل قبل الانتهاء من تجميع الوحدة. لتكوين MudPi سوف تقوم بتحديث ملف mudpi.config الموجود في الدليل / home / mudpi / core / mudpi. هذا ملف بتنسيق JSON يمكنك تحديثه ليناسب احتياجات المكونات الخاصة بك. تأكد من التحقق من التنسيق المناسب إذا كانت لديك أية مشكلات.

إذا كنت تتابع على طول ملف التكوين التالي ، فسيعمل مع المكونات التي قمنا بتوصيلها:

هناك الكثير يحدث في التكوين أعلاه. أوصي بالبحث في مستندات التكوين لمزيد من المعلومات المتعمقة. قمنا بتعيين DHT11 وتطفو في صفيف المستشعر ووضعنا إعدادات الترحيل في صفيف التبديل. تتم الأتمتة عن طريق تحديد المشغلات والإجراءات. المحفز هو وسيلة لإخبار MudPi بالاستماع إلى ظروف معينة نريد اتخاذ إجراء بشأنها مثل ارتفاع درجة الحرارة بشكل كبير. لا يكون المشغل مفيدًا جدًا حتى نوفر له إجراءً ليتم تشغيله. في التكوين أعلاه هناك نوعان من مشغلات الوقت. يأخذ مشغل الوقت سلسلة منسقة لوظيفة cron لتحديد متى يجب تنشيطها. يتم ضبط مشغلات الوقت أعلاه كل 12 ساعة (أي مرتين في اليوم). سيقومون بتشغيل الإجراءين اللذين قمنا بتكوينهما والذي سيؤدي فقط إلى تشغيل / إيقاف تشغيل الترحيل الخاص بنا بحدث صادر عن MudPi. يتم تعويض الزناد الثاني لمدة 15 دقيقة حتى يتم تشغيل المضخة والماء لمدة 15 دقيقة قبل أن يتم إيقافها. سيحدث هذا مرتين في اليوم كل يوم.

يمكنك الآن إعادة تشغيل MudPi عن طريق إخبار المشرف بإعادة تشغيل البرنامج:

sudo Supervisorctl إعادة تشغيل mudpi

يجب أن يقوم MudPi الآن بإعادة تحميل التكوينات وتشغيله في الخلفية مع أخذ قراءات المستشعرات والاستماع إلى الأحداث لتبديل المرحلات. يمكنك التحقق من تشغيل MudPi باستخدام:

sudo Supervisorctl status mudpi

سيقوم MudPi أيضًا بتخزين ملفات السجل في الدليل / home / mudpi / logs. إذا كنت تواجه مشكلات ، فهذا مكان جيد للتحقق أولاً.

إذا كنت قد تحققت من أن MudPi كان يعمل ، فقد حان الوقت لبدء التجميع النهائي للوحدة. قم بإيقاف تشغيل Raspberry Pi واتركه لإنهاء تجميع الأجهزة.

الخطوة 7: مكونات اللحام إلى لوحة النموذج الأولي

الآن بعد أن تم تكوين MudPi ، يمكنك متابعة العمل على الأجهزة. يجب أن تكون المكونات المتبقية في الصندوق ملحومة بلوحة نموذج أولي لمزيد من الثبات من أسلاك التوصيل. إنها ليست جميلة مثل لوحة الدوائر المخصصة ولكنها ستعمل في الوقت الحالي. سيكون مستشعر DHT11 الذي نستخدمه خارجيًا ولكن يمكنك اختياريًا تضمين مستشعر آخر بالداخل لدرجات حرارة الصندوق الداخلية.

لقد قمت بلحام كبل فصل pi بلوحة مع بعض الموصلات الطرفية لتوصيلات GPIO أسهل بمجرد إعادة توصيل المستشعرات والترحيل. جعل كبل الاختراق من الجيد أن تكون قادرًا على فصل pi دون الحاجة إلى إخراج الوحدة بأكملها. لقد قمت أيضًا بتضمين مقاومات السحب اللازمة للعوامات أيضًا. مع اكتمال ذلك ، يمكننا وضع كل شيء داخل صندوق تقاطع خارجي لطيف لحمايته.

الخطوة 8: ابدأ بوضع الإلكترونيات في صندوق تقاطع خارجي

عند هذه النقطة ، تم اختبار كل شيء أثناء العمل على MudPi ووقته لتجميع الوحدة الخارجية لتحمل العناصر. سيحتوي متجر الأجهزة المحلي لديك على مجموعة مختارة من صناديق التوصيل في قسم الإلكترونيات التي يمكنك شراؤها بأقل من 25 دولارًا. ابحث عن واحدة بالحجم المناسب ولها ختم مانع لتسرب الماء. لقد أنفقت أكثر قليلاً للحصول على صندوق مقوى بالألياف مزود بمزالج زنبركية. كل ما تحتاجه هو شيء سيبقي الرطوبة خارجًا ويتناسب مع جميع مكوناتك. سوف تقوم بحفر ثقوب في هذا المربع لتوجيه الكابلات أيضًا.

الخطوة 9: قم بتوصيل المقابس بالترحيل والتركيب في صندوق التوصيل * تحذير الجهد العالي *

يجب إيقاف تشغيل Pi عند توصيل المكونات. إذا كنت تستخدم 120 فولت أو 12 فولت للمضخة ، ففكر في استخدام القابس. عادة ما تستخدم المضخات التي تعمل بجهد 12 فولت موصل مقبس أسطواني. العمل مع 120 فولت يمكنك العمل مع قابس سلك تمديد أنثى. الآن لا تقطع سلك تمديد وتعبث بهذا بدون معدات مناسبة.

باستخدام مثقاب أو مثقاب بأسمائها الحقيقية ، قم بحفر فتحتين 3/4 بوصة في الجزء السفلي من صندوق التوصيل الخارجي ووضع غدتين من الكابلات مقاس 3/4 بوصة. قم بتمرير سلك التمديد الذكري عبر غدة واحدة والنصف الأنثوي من خلال الأخرى. إذا كنت ترغب في استخدام قناة الترحيل الأخرى ، فقم بتثبيت سلك آخر من الإناث.

في الصندوق ، قمت بتثبيت قسم صغير من سكة حديد الدين. يوجد على السكة مصدر طاقة تيار مستمر للتنحي عن 120 فولت إلى 5 فولت لتشغيل Pi بالإضافة إلى بعض قواطع الأمان. أنا أستخدم قواطعين فقط حتى أتمكن من إيقاف تشغيل Pi دون إيقاف تشغيل النظام بأكمله. يكفي قاطع واحد. يوجد الآن داخل سلك التمديد ثلاثة كبلات ملونة. الأبيض محايد ، والأخضر مطحون ، والأسود 120 فولت +. يذهب اللون الأخضر والأبيض مباشرة إلى مصدر طاقة التيار المستمر. يذهب الأسود أولاً إلى القواطع ثم إلى مصدر طاقة التيار المستمر. يوجد على مصدر الطاقة برغي صغير وهو مقياس جهد لتقليص الجهد حتى 5 فولت.

سنستخدم الكتل الطرفية لإجراء اتصالات بين المقابس. باستخدام كتلة واحدة ، قم بتوصيل جميع الكابلات البيضاء المحايدة معًا. إذا لم يكن لديك كتل طرفية ، فسيكون الشريط الكهربائي كافيًا. يجب أيضًا توصيل الكابلات الأرضية الخضراء معًا. يحتوي جانب الجهد العالي للترحيل على ثلاثة وصلات: COM (عام) ، و NC (مغلق عادةً) ، و NO (مفتوح عادةً). اعتمادًا على المرحل الخاص بك ، قد يحتوي فقط على NC أو لا كلاهما. قم بتوصيل جزء صغير من الكبل الإضافي من القاطع الذي سيوفر 120 فولت إلى طرف المرحلات COM (المشترك) على جانب الجهد العالي. الآن قم بتوصيل أسلاك التمديد الأنثوية باللون الأسود 120 فولت بمحطة NC. هذا يعني أن القابس سيتم إيقاف تشغيله بشكل طبيعي وغير متصل ، ولكن عندما نقوم بتبديل التتابع ، فسوف يزود القابس بجهد 120 فولت وبالتالي تشغيل المضخة.

في هذه المرحلة ، يجب أن تكون جميع كبلات التمديد مرتبطة ببعضها البعض وأن تكون الأرضية الخضراء مرتبطة ببعضها البعض. الحبال الأنثوية لها 120 فولت سوداء متصلة بمحطة الترحيل NC. يجب أن يتم توجيه سلك التمديد الذكوري إلى فاصل على سكة din ومن ثم تقسيمه إلى مصدر طاقة DC و COMs الخاصة بالمرحلات.

من المهم تثبيت كل شيء في صندوق مقاوم للماء وحماية / توجيه جميع الكابلات بشكل صحيح. آخر شيء تريده هو حريق أو انطلق شخص ما. لا تعبث أيضًا بالجهد العالي إذا لم تكن قادرًا على أن تكون آمنًا. لا يزال بإمكانك فعل القليل من المكونات بجهد 12 فولت وأقل.

الخطوة 10: ضع المستشعرات في غلاف واقي

الطبيعة والرطوبة ليست صديقة للإلكترونيات. لقد قمت بحماية Pi باستخدام صندوق التوصيل الخارجي ولكنك الآن تحتاج إلى حماية أي مكونات خارجية. يمكنك عمل بعض المساكن اللائقة لحماية المكونات الخارجية باستخدام بعض الأنابيب البلاستيكية أو أجزاء أخرى من أنابيب الخردة. لقد جهزت غطاءًا بسيطًا مهووسًا لمستشعر DHT11 للمساعدة في حمايته من المطر والحشرات ولكن السماح له بالتنفس للحصول على قراءات خارجية دقيقة. استخدم سلك السيليكون لإحكام إغلاق الكابلات في الخطوة التالية.

ليس الحل الأفضل ولكنه يعمل مع مستشعر رخيص بقيمة 4 دولارات. (لقد صنعت أيضًا بعضًا لأجهزة استشعار التربة التي كنت أختبرها في ذلك الوقت أيضًا.) سيتم تثبيت مستشعرات الطفو في خزان المياه ولن تتطلب مساكنًا إضافية.

ستجد أيضًا أن المستشعرات عادة ما تأتي فقط مع بعض الأسلاك الرفيعة الرخيصة. لن يستمر هذا طويلاً لبعض المناولة العامة أو المناخات الخارجية. في الخطوة التالية نتناول هذا.

الخطوة 11: قم بتوصيل أجهزة الاستشعار بالكابلات والمقابس الخارجية المصنفة

يعد الحصول على بعض الكابلات المصنفة في الهواء الطلق أمرًا ضروريًا إذا كنت ترغب في توصيل مستشعرات خارجية بالصندوق. يحتوي الكبل المصنف في الهواء الطلق على واقي للمساعدة في حماية الأسلاك الداخلية. التقطت بعض الكابلات والمقابس ذات 4 أسلاك. لا تحتاج إلى المقابس ويمكنك بدلاً من ذلك استخدام المزيد من غدد الكابلات ولكني أردت أن أكون قادرًا على تبديل المستشعرات بسرعة.

قم بقطع بعض الكابلات لطول مستشعر درجة الحرارة وأجهزة استشعار الطفو. سأعطيها بضعة أقدام إضافية لأنه من الجيد دائمًا الحصول على قطع إضافية إذا لزم الأمر.أقترح لحام الكابلات للحصول على أفضل التوصيلات ثم لفها بشريط كهربائي. أقترح استخدام نفس اللون للطاقة والأرض مع كل سلك لتسهيل تذكر الأشياء. قم بثني الكبل في الغلاف باستخدام السدادة المصنوعة من السيليكون لإغلاق بقية الجزء السفلي من الغلاف بحيث يكون الغطاء المنفس فقط هو نقطة الدخول.

يمكنك تشغيل الطرف الآخر من الكبل في الصندوق من خلال غدد الكابلات والاتصال بـ Pi على نفس المسامير كما كان من قبل. إذا اخترت استخدام المقابس ، فقم بتثبيت أطراف القابس على الكابل. حفر وتثبيت الأطراف الأخرى في صندوق التوصيل ثم قم بتوصيل الأجزاء الداخلية.

الخطوة 12: قم بتثبيت مستشعرات الطفو في الخزان

مع حماية المستشعرات الأخرى وجاهزة لقضاء وقتها في تثبيت مستشعرات التعويم في خزان المياه. نظرًا لأننا نستخدم اثنين فقط ، يجب عليك تثبيت 1 عند مستوى منخفض حرج بحيث لا يجب تشغيل المضخة وواحد يجب أن يشير إلى الخزان ممتلئ. ابحث عن مثقاب الحجم الصحيح وقم بعمل ثقب في الخزان بالمستويات الصحيحة. اربط مستشعرات الطفو في الخزان باستخدام الغسالة والصمولة. انظر داخل الخزان وتأكد من أن مستشعرات الطفو موجهة بحيث تكون في وضع إيقاف التشغيل وترفع عندما تجعلها المياه تغلق الدائرة.

بسبب مقاومات السحب لأسفل ، هذا يعني أنه عندما يتم تلبية مستوى الماء ، يتم استيفاء مستشعر الطفو في هذا المستوى بالقراءة 1. وإلا فإن مستشعر العوامة سيرجع 0 إذا كان الماء لا يرفع المستشعر حاليًا لإغلاق الدائرة.

الخطوة 13: انشر الوحدة في الخارج

وحدة MudPi جاهزة ميدانيًا ويمكننا تركيبها بالخارج في موقعها النهائي. يأتي صندوق التوصيل الخارجي عادةً مع غطاء لولبي لأسفل لجعل ختم الماء محكمًا. يجب أن تجد أيضًا بعض فتحات التركيب في الخلف لاستخدامها في تركيب الوحدة. لقد قمت بتثبيت الصندوق الخاص بي بجوار سقيفة المياه بالخارج نظرًا لأن مستشعرات الطفو لم يكن بها سوى كابل محدود.

يمكنك توصيل سلك التمديد الذكر في المقبس وقلب القاطع لإحضار MudPi عبر الإنترنت. تأكد من أن كل شيء يعمل قبل تركه لفترة طويلة. اختبر أن المستشعرات تأخذ قراءات من خلال النظر في redis للقيم المخزنة أو التحقق من سجلات MudPi. إذا كان كل شيء يبدو جيدًا ، فقد حان الوقت للسماح لـ MudPi بالعمل أثناء الاسترخاء.

الخطوة 14: مراقبة MudPi

الآن بعد أن يعمل MudPi ، قد تتساءل عن طرق مراقبة نظامك. الطريقة الأسهل والأكثر مباشرة هي مراقبة ملف سجل MudPi:

الذيل -f /home/mudpi/logs/output.log

هناك خيار آخر وهو من خلال واجهة مثل صفحة الويب المحلية. لم يتح لي الوقت لإصدار واجهة مستخدم MudPi عامة حتى الآن ولكن يمكنك بسهولة انتزاع المستشعرات وحالة المكون من redis باستخدام PHP. تعرف على كيفية تخزين MudPi لبياناتك في redis بشكل أكبر في المستندات.

سيتم تخزين أحدث قراءات المستشعر باللون الأحمر تحت خيار المفتاح الذي قمت بتعيينه في التكوين. باستخدام هذا ، يمكنك إنشاء تطبيق PHP بسيط لالتقاط القراءات عند تحميل الصفحة وعرضها. ثم فقط قم بتحديث الصفحة للحصول على بيانات جديدة.

من الممكن أيضًا الاستماع إلى أحداث MudPi على redis وهذا خيار أفضل للحصول على تحديثات في الوقت الفعلي من النظام. يمكنك قراءة الأحداث مباشرة من خلال redis-cli

redis-cli ps - الاشتراك '*'

الخطوة 15: استبدال لوحات النماذج الأولية بمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور المخصصة (اختياري)

لقد ذهبت أبعد قليلاً وصنعت بعض لوحات الدوائر المخصصة أيضًا لـ MudPi. إنها تساعدني في تسريع عملية البناء من خلال بناء وحدات MudPi متعددة وهي أكثر موثوقية. لقد بدأت في استبدال لوحات النماذج الأولية القديمة بمركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور أكثر موثوقية في جميع الوحدات الموجودة لدي. أريد في المستقبل أن أجعل هذه اللوحات متاحة للبيع بكميات صغيرة للمساعدة في دعم عملي مفتوح المصدر. لا يتطلب MudPi تشغيل أي لوحات دوائر مخصصة ، فهو يساعد فقط في تقليل عبء عمل الأجهزة مع المكونات المثبتة بالفعل مثل مقاومات السحب وأجهزة استشعار درجة الحرارة / الرطوبة.

الخطوة 16: استرخ وشاهد نباتاتك تنمو

الآن لديك نظام حدائق آلي خاص بك يمكنك توسيعه وتوسيع نطاقه حسب رغبتك. قم بعمل المزيد من الوحدات أو قم بتوسيع الوحدة التي قمت بإنشائها بالفعل. هناك الكثير الذي يمكنك القيام به مع MudPi والكثير من المعلومات على موقع المشروع على https://mudpi.app. كان هدفي هو تحويل MudPi إلى المورد الذي كنت أبحث عنه عندما بدأت في مشروع الحديقة. أتمنى أن تجد استخدامًا رائعًا في MudPi ومشاركة الكلمة إذا كنت تحب العمل الذي أقوم به. أنا شخصياً أستخدم MudPi في الخارج والداخل في المنزل لإدارة نباتاتي وكنت سعيدًا جدًا بالنتائج حتى الآن.

لا يزال MudPi قيد التحديث بمزيد من الميزات والتطورات. يمكنك زيارة الموقع للحصول على تفاصيل حول ما كنت أعمل عليه والتحقق من بعض الروابط أدناه لإرشادك إلى المزيد من الموارد. دخلت أيضًا MudPi في مسابقة Raspberry Pi لعام 2020. إذا كنت تحب MudPi وتريد مساعدتي ، أعطني تصويتًا أدناه.

موارد مفيدة للمضي قدمًا

وثائق MudPi

كود مصدر MudPi

أدلة MudPi

أشارككم MudPi Build

تضمين التغريدة

دعم عملي على MudPi

دعم MudPi

كل شخص سعيد ينمو!

- ايريك

مصنوع من ♥ من ويسكونسن

الجائزة الأولى في مسابقة Raspberry Pi لعام 2020