Дэвшилтэт IoT усжуулалтын систем: 17 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

-Маниндер Бир Сингх Гулшан, Бхавна Сингх, Прерна Гупта нар

1-р алхам:

Ургамлыг услахтай холбоотой өдөр тутмын үйл ажиллагаанд соёлын хамгийн чухал дадлага, хөдөлмөр их шаарддаг ажил байдаг. Цаг агаар ямар ч байсан хамаагүй, хэт халуун, хүйтэн эсвэл хэт хуурай, нойтон байх нь ургамалд хүрэх усны хэмжээг хянах нь маш чухал юм. Тиймээс ургамлыг шаардлагатай үед усалдаг автомат усалгааны системийг ашиглах нь үр дүнтэй байх болно. Энэхүү төслийн нэг чухал тал нь: "хэзээ, хэр хэмжээний ус". Энэ арга нь хөрсний чийгийн түвшинг тасралтгүй хянах, услах шаардлагатай эсэх, ургамлын хөрсөнд хэр их ус шаардлагатай байгааг тодорхойлоход хэрэглэгддэг. Системийг хамгийн энгийн хэлбэрээр програмчилсан бөгөөд хөрсний чийг мэдрэгч нь ургамлын чийгийн түвшинг цаг тухайд нь мэдэрдэг бөгөөд хэрэв мэдрэгчийн чийгийн түвшин урьдчилан тодорхойлсон босго хэмжээнээс бага байвал. тухайн ургамлыг чийгийн түвшин урьдчилан тодорхойлсон босго хэмжээнд хүрэх хүртэл хүссэн хэмжээнээс илүү хэмжээний усыг ургамалд нийлүүлдэг. Систем нь чийгшил, температур мэдрэгчийг агуулдаг бөгөөд энэ нь системийн одоогийн уур амьсгалыг хянаж, услахад нөлөөлдөг. Соленоид хавхлага нь систем дэх усны урсгалыг хянах бөгөөд Arduino чийг мэдрэгчийн утгыг уншихад хүссэн нөхцлийн дагуу ороомог хавхлагыг идэвхжүүлдэг.. Нэмж дурдахад систем нь одоогийн төлөв байдлын талаар мэдээлж, ургамал услах тухай сануулагч мессеж илгээж, хүлээн авагчаас SMS хүлээн авдаг. Энэ бүх мэдэгдлийг SIM 800L ашиглан хийж болно.

Алхам 2: Хүрээний диаграм

Энэ систем нь бүх системийн хянагч, серверийн үүрэг гүйцэтгэдэг Arduino UNO шаарддаг. Энэхүү ургамлын усжуулалтын системд хөрсний чийгшил мэдрэгч нь хөрсний чийгийн түвшинг шалгаж, хэрэв чийг бага байвал Arduino усны насосыг асааж ургамлыг усаар хангадаг. Систем хөрсөнд хангалттай чийг олж чадвал усны насос автоматаар унтардаг. Насосыг асаах, унтраах бүрт GSM модулаар дамжуулан хэрэглэгчдэд усны насосны төлөв байдал, хөрсний чийгшил зэргийг шинэчилдэг. Энэ систем нь ферм, цэцэрлэг, байшин гэх мэт маш ашигтай байдаг. Энэ систем нь бүрэн автоматжуулсан бөгөөд хүний оролцоо шаардлагагүй болно.

Алхам 3: Ашигласан техник хангамж: Arduino UNO

Arduino UNO бол Microchip ATmega328P микроконтроллер дээр суурилсан нээлттэй эх сурвалжтай микроконтроллерийн самбар бөгөөд Arduino.cc-ээс боловсруулсан болно. Энэхүү самбар нь янз бүрийн өргөтгөлийн самбар (бамбай) болон бусад хэлхээнд холбогдож болох дижитал ба аналог оролт/гаралтын (I/O) тээглүүрээр тоноглогдсон байдаг. Энэхүү самбар нь 14 дижитал тээглүүр, 6 аналог зүүтэй бөгөөд B төрлийн USB кабелиар Arduino IDE (Хөгжлийн нэгдсэн орчин) програмчлагдах боломжтой. Энэ нь 7-20 вольтын хүчдэлийг хүлээн авдаг боловч USB кабель эсвэл гадаад 9 вольтын батерейгаар тэжээгддэг.

Алхам 4: SIM 800L

SIM800L нь GPRS дамжуулах, SMS илгээх, хүлээн авах, дуут дуудлага хийх, хүлээн авах боломжийг олгодог жижиг үүрэн модуль юм. Хямд өртөг, бага ул мөр, дөрвөлсөн зурвасын давтамж дэмжлэг нь энэхүү модулийг урт хугацааны холболт шаарддаг аливаа төсөлд төгс шийдэл болгодог.

Алхам 5: Хөрсний чийгшил мэдрэгч

Хөрсний чийг мэдрэгч нь хөрсөн дэх усны эзэлхүүнийг хэмждэг. Хөрсний чөлөөт чийгийн шууд гравиметрийн хэмжилт нь дээжийг зайлуулах, хатаах, жинлэх шаардлагатай байдаг тул хөрсний чийг мэдрэгч нь цахилгаан эсэргүүцэл, диэлектрик тогтмол эсвэл нейтронтой харьцах гэх мэт хөрсний бусад шинж чанарыг ашиглан шууд бусаар эзэлхүүнтэй усны хэмжээг хэмждэг., чийгийн агууламжийг төлөөлөгчийн хувьд.

Алхам 6: Температур ба чийгшил мэдрэгч

DHT11 нь үндсэн, хэт хямд өртөгтэй дижитал температур, чийгшлийн мэдрэгч юм. Энэ нь багтаамжийн чийгшил мэдрэгч ба термистор ашиглан хүрээлэн буй орчны агаарыг хэмждэг бөгөөд өгөгдлийн зүү дээр дижитал дохиог цацдаг (аналог оролтын зүү шаардлагагүй). Үүнийг ашиглах нь маш энгийн боловч өгөгдлийг авахын тулд цаг хугацаа шаардана.

Алхам 7: Усны урсгалын мэдрэгч

Усны урсгалын мэдрэгч нь хуванцар хавхлагын бие, усны ротор, танхимын эффект мэдрэгчээс бүрдэнэ. Ротороор ус урсах үед ротор эргэлддэг. Түүний хурд нь янз бүрийн урсгалын хурдаар өөрчлөгддөг. Танхимын эффект мэдрэгч нь харгалзах импульсийн дохиог гаргадаг. Энэ нь усны диспенсер дэх урсгалыг илрүүлэхэд тохиромжтой.

Алхам 8: Реле

Реле бол цахилгаан удирдлагатай унтраалга юм. Олон реле унтраагуурыг механикаар ажиллуулахын тулд цахилгаан соронз ашигладаг боловч хатуу төлөвт реле гэх мэт бусад ажиллагааны зарчмуудыг бас ашигладаг. Реле нь хэлхээг бага хүчдэлтэй тусдаа дохиогоор удирдах шаардлагатай эсвэл хэд хэдэн хэлхээг нэг дохиогоор удирдах ёстой тохиолдолд ашигладаг.

Алхам 9: LCD (шингэн болор дэлгэц)

LCD нь шингэн болор дэлгэц гэсэн үг бөгөөд Hitachi HD44780 драйвертай нийцсэн LCD дэлгэцийг удирдах боломжийг танд олгоно. Тэдгээрийн олонх нь байдаг бөгөөд та тэдгээрийг ихэвчлэн 16 зүүтэй интерфэйсээр хэлж болно.

Алхам 10: Усны насос

Шахуурга нь шингэнийг (шингэн эсвэл хий), эсвэл заримдаа шивхийг механик үйлдлээр хөдөлгөдөг төхөөрөмж юм. Шингэнийг зөөвөрлөх аргын дагуу насосыг гурван том бүлэгт хувааж болно: шууд өргөх, нүүлгэн шилжүүлэх, таталцлын насос.

Шахуурга нь зарим механизмаар ажилладаг (ихэвчлэн эргэдэг эсвэл эргэдэг) бөгөөд шингэнийг хөдөлгөж буй механик ажлыг гүйцэтгэхийн тулд энерги зарцуулдаг. Шахуурга нь гарын авлага, цахилгаан, хөдөлгүүр, салхины эрчим хүч гэх мэт олон төрлийн эрчим хүчний эх үүсвэрээр ажилладаг бөгөөд эмнэлгийн зориулалтаар ашиглах зориулалттай бичил харуураас эхлээд томоохон үйлдвэрийн насос хүртэл ажилладаг.

Алхам 11: Давуу талууд

1. Ус хэмнэх чадвар, ус хүргэх үр ашиг.

2. Цагийн хуваарь ба холболт.

(Тэдний хуваарийг интернет холболтоор хаанаас ч шинэчлэх боломжтой.)

3. Цахилгаан хэмнэх.

(Нарны хавтанг хөдөө аж ахуйн фермд цахилгаан үйлдвэрлэхэд ашигладаг.)

4. Фермер хээрийн байгалийн тухай хэзээ ч, хаана ч мэдэж болно.

Алхам 12: Өргөдөл

1. Үүнийг хөдөө аж ахуйн талбай, зүлэгжүүлэлт, дуслын усалгааны систем болгон ашиглаж болно.

2. Үүнийг бясалгалын процесст ашиглаж болно.

3. Үржүүлгийн мод тарих талбайд усаар хангахад ашиглаж болно.

4. Янз бүрийн төрлийн ургацад шаардлагатай лавлагааг тохируулах боломжтой тул үүнийг олон төрлийн ургацанд ашиглаж болно.

5. Үүнийг цөөрмийн усны менежмент, ус дамжуулахад ашиглаж болно.

Бид IoT төхөөрөмж, өөрөөр хэлбэл NodeMCU -ийг хэлхээний диаграммд ашигласан бөгөөд мөн хэвлэмэл хэлхээний самбар (PCB) -ийг харуулсан тул та Arduino UNO -ийг ашиглаж болно.

Алхам 13: Хэлхээ диаграм

Алхам 14: Дэвшилтэт IoT усжуулалтын системд зориулсан ПХБ -ийн дизайн

Алхам 15: ПХБ захиалах

Одоо бид ПХБ -ийн дизайнтай болсон бөгөөд ПХБ -ийг захиалах цаг болжээ. Үүнийг хийхийн тулд та JLCPCB.com хаягаар орж "QUOTE NOW" товчийг дарна уу.

JLCPCB нь мөн энэхүү төслийн ивээн тэтгэгч юм. JLCPCB (ShenzhenJLC Electronics Co., Ltd.) нь Хятадад хамгийн том ПХБ-ийн прототип үйлдвэрлэдэг бөгөөд ПХБ-ийн хурдан загвар, жижиг хэмжээтэй ПХБ-ийн үйлдвэрлэлд мэргэшсэн өндөр технологийн үйлдвэрлэгч юм. Та ердөө 2 доллараар хамгийн багадаа 5 ПХБ захиалах боломжтой.

Алхам 16:

ПХБ -ийг үйлдвэрлэхийн тулд сүүлийн алхам дээр татаж авсан gerber файлыг байршуулна уу.. Zip файлыг байршуулах эсвэл та gerber файлуудыг чирж хаяж болно.

Зип файлыг байршуулсны дараа, хэрэв файл амжилттай байршуулагдсан бол амжилтын мессежийг доод талд нь харах болно.

Алхам 17:

Бүх зүйл сайн байгаа эсэхийг шалгахын тулд та ПХБ -ийг Gerber үзэгчид шалгаж үзэх боломжтой. Та ПХБ -ийн дээд ба доод хэсгийг харах боломжтой.

Бидний ПХБ сайн харагдаж байгаа эсэхийг шалгасны дараа бид боломжийн үнээр захиалга өгөх боломжтой боллоо. Та 5 ПХБ -ийг ердөө 2 доллараар захиалж болно, гэхдээ энэ нь таны анхны захиалга бол та 10 ПХБ -ийг 2 доллараар авах боломжтой. Захиалга өгөхийн тулд "ХОТГООД ХАДГАЛАХ" товчийг дарна уу.

Миний ПХБ -ийг үйлдвэрлэхэд 2 өдөр зарцуулагдаж, DHL хүргэх сонголтыг ашиглан долоо хоногийн дотор ирэв. ПХБ -ийг сайн савлаж, чанар нь үнэхээр сайн байсан.