ESP32 бүхий нарны жинд суурилсан ургамлын менежмент: 7 алхам (зурагтай)

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Ургамал ургуулах нь хөгжилтэй бөгөөд услах, арчлах нь үнэхээр төвөгтэй зүйл биш юм. Микроконтроллерийн хэрэглээ нь тэдний эрүүл мэндийг хянаж байдаг бөгөөд интернетийн дизайны урам зориг нь ургамлын статик шинж чанар, гүйхгүй, хөлрөхгүй байгаа зүйлийг хянах хялбар байдлаас үүдэлтэй юм. Би ургамлын өсөлтөд харьцангуй шинэхэн байгаа бөгөөд интернет дээрх гарын авлага нь сайн утгатай бичсэн боловч инженерийн төрлөөр бичээгүй юм шиг санагдсан. "Би тэднийг хэр их усалдаг вэ?" Гэж асуусан найз маань ургамлыг цохиулах цорын ганц арга зам гэж хэлэв. Тэр "ургах "даа маш сайн. Хуруугаа хөрсөнд наах нь тийм ч их тус болохгүй. Ихэнх зааварчилгаа нь янз бүрийн гэмтэлд өртөмтгий хямд хөрсний чийгийн датчик ашигладаг бөгөөд үүний хамгийн тод нь буруу, зэврэлт юм.

Уран зохиолыг судалж үзэхэд шороо нь 40% хүртэл ус агуулдаг бөгөөд үүнийг хэмжихэд нэлээд үнэтэй багаж хэрэгсэл шаардлагатай байдаг. Хямдхан датчикууд нь ус дамжуулах чадвараас хамаардаг бөгөөд энэ нь ууссан давс болон бусад хүчин зүйлээс хамаарч өөр өөр байдаг. Дээрх графикийг би 2 долоо хоногийн жинтэй шороо хийж, дараа нь зууханд 300 хүртэл халааж, холбоогүй бүх усыг зайлуулж өгсөн болно. Нийт хөрсний 40 хувийг ус эзэлдэг бөгөөд нарны шууд тусгалтай 10 гаруй хоног энэ усны 75 хувийг харьцангуй шугамаар алдсан байдаг. Тэгэхээр чийгийн түвшин ямар байх ёстой вэ? Янз бүрийн хүчин зүйлээс хамаардаг боловч энэ машиныг бүтээхдээ ургамлаа зөв гэж бодсон хэмжээгээр нь сайтар усалж, жинг нь нарийн хэмждэг машин дээр тавьж, шаардлагатай бол ус нэмж өгөх нь сайн хэрэг болно. Дизайныг ургамлын сагс болон даралттай усны системийг өлгөхөд өөрчилж болно.

Энэхүү машин нь нарны эрчим хүчээр ажилладаг, өөрийн усан хангамжтай, бие даасан байх ёстой, усан хангамжаа вэб сүлжээгээр дамжуулан хянадаг, ашиглаагүй үедээ унтаж, хүчийг багасгах, үндсэн жин, унтах хооронд хэдэн услах болон бусад өгөгдлийг санах ёстой байв. мөчлөг. Шинэ ESP32 нь тархинд сайн нэр дэвшигч мэт санагдсан.

Алхам 1: Хангамжаа цуглуул

Энэхүү машиныг усны савтай сэндвич хийсэн хөнгөн цагаан суваг бүхий 12 инчийн керамик хавтангаар хийсэн BigBox дэлгүүрээс хийсэн. Цахилгаан хэрэгслийг ар талд нь хуванцар цахилгаан хайрцагт бэхэлсэн. Усны сав нь ургамлыг тэжээдэг савны ёроолд наасан битүү насос, мэдрэгч төхөөрөмжөөс гарах хоолойтой. Төхөөрөмжийн дээд хэсэгт байрлах хөндлөн туяанаас ачааны үүрний cantilevers.

1. Arrow Home Бүтээгдэхүүн 00743 2 Галлон нимгэн ундааны савыг тунгалаг

2. uxcell 5Pcs 5.5V 60mA Poly Mini нарны хавтангийн модуль DIY

3. Arduino -д зориулсан Gikfun металл бөмбөг налуу сэгсрэх байрлалын унтраалга

4. Uxcell a14071900ux0057 10Kg Хөнгөн цагаан хайлшийн электрон жингийн ачаалах үүр

5. Adafruit HUZZAH32 - ESP32 өдний самбар

6. HX711 жингийн жингийн ачааллын эсийг хөрвүүлэх модулийн мэдрэгч Arduino -д зориулсан зар сурталчилгааны модуль

7. Adafruit Latching Mini Relay FeatherWing

8. Зайны хамгаалалттай TP4056 лити эсийн цэнэглэгч модуль

9. USB DC 3.5-9V-ээр аквариумд зориулсан гидропоник хөдөлгүүртэй ECEEN USB насос мини шумбагч.

10. 18650 Lipo зай, батерейтай

Алхам 2: Хайрцгийг бүтээх

Хайрцагны хүрээ нь BigBox 1 инчийн хөнгөн цагаан өнцгөөр хийгдсэн. Та ерөнхий ойлголтыг зургуудаас олж авсан бөгөөд угсрахад тийм ч хэцүү биш юм. Хүрээг нэгжийн урд ба хойд талыг бүрдүүлдэг дөрвөлжин фут хавтан дээр үндэслэсэн болно. Хавтангуудыг цахиурын цавуугаар хийсэн хөнгөн цагаан хүрээний нүүрэн талд барьдаг. Төв хэсгийн хэмжээ нь усны савны хэмжээнээс хамаарна. Танкны нээлхий нь уг төхөөрөмжийг салгаж аваад дээрээс нь дахин дүүргэх боломжтой байхаар хийгдсэн. Танкийг холбосон утас, хоолой нь хангалттай урт байх ёстой бөгөөд ар талд нь муруйдаг.

Нарны хавтангийн байршил нь дизайнаас хамаарна. Би хэд хэдэн дугуй хавтанг ашиглан "шоо" харуулах гэж байсан боловч хүчдэл ба гүйдлийн хамгийн сайн хослолыг өгсөн тул дөрвөлжин дээр суурьшсан. Би хэд хэдэн нарны зай хураагуур залгах талаар дэлгэрэнгүй ярихгүй, гэхдээ цэнэглэгчийн хэлхээг ажиллуулахын тулд танд дор хаяж 5.5 вольт хэрэгтэй. Эдгээр хавтангууд нь хүчдэлийг нэмэгдүүлэхийн тулд бүгд зэрэгцээ холбогдсон байв. Керамик хавтангийн нүхийг алмазан битээр сайтар өрөмдсөн байдаг-үүнийг хийхийн тулд усыг хөргөлтийн бодис болгон ашиглаж байгаа эсэхийг шалгаарай, эс тэгвээс та битийг сүйтгэх болно. Эдгээр нүхнүүд тус бүрдээ хэдхэн минут л үргэлжлэх ёстой. Хавтан болон хавтангийн дотор талын утсыг бэхлэхийн тулд их хэмжээний цахиурын цавуу ашиглаарай.

Ачааллын үүр нь маш боломжийн бөгөөд янз бүрийн жингээр үнэлэгддэг. Би 10 кг-ийн сортыг ашигласан боловч хэрэв та хүнд ургамал тарих төлөвлөгөөтэй байгаа бол. Миний бусад зааварчилгааны нэгэн адил: https://www.instructables.com/id/Bike-Power-Pedal-IoT/ эдгээр ачааны үүрийг 4мм ба 5мм-ийн соронзон хальсны шураг нүхний тусламжтайгаар хажуу талаас нь гаргаж авах ёстой. Энэ тохиолдолд керамик хавтангийн хоёр тулгуурын хоорондох хөнгөн цагаан хөндлөн хэсэг нь ачааны үүрний нэг үзүүрийг барьдаг. Нөгөө нь ургамлын ус зайлуулах аяганд наасан хавтгай хөнгөн цагаан баар цахиурын тавцанг дэмждэг. Эдгээр залуусын утаснуудад маш болгоомжтой хандах хэрэгтэй-тэдгээр нь маш эмзэг бөгөөд гарал үүслийнхээ ойролцоо тасарсан тохиолдолд засах бараг боломжгүй юм. Бүрэн бүтэн байдлаа хадгалахын тулд олон тооны халуун цавуу эсвэл цахиураар хутгана.

Алхам 3: Шахуурга/хоосон унтраалга эзэмшигч барих

Шахуурга нь Lipo батерейны релеээр тэжээгддэг бөгөөд хязгаарлагдмал хүчдэлээр ажилладаг боловч хүчдэлийг нэмэгдүүлэхийн тулд цахилгаан өргөгч ашиглахгүй бол та 2 фут орчим өндөрт хүрч чадахгүй. Шахуурга нь үнэндээ аварга, праймер шаардлагагүй, ус нэвтэрдэггүй, нэг үзүүрт USB залгууртай. Гэсэн хэдий ч хуурайших нь тийм ч сайн биш юм. Усан сангийн бүрэн/хоосон унтраалга бол зүгээр л налуу унтраалга бөгөөд би үүнийг ус үл нэвтрэх зориулалттай цахиураар арчиж, дараа нь насосны хөнгөн цагаан баар, хөвөгч резинэн дэгээнд холбосон байна. Резинэн зулзагыг хөнгөн цагаан бааранд шууд уяж, хазайлтын унтраалгын зүтгүүрээс зүтгүүрийг авах ёстой. Усан сан дотор ус байгаа үед дэгдээхэй нь хөвж, унтраалгыг хазайдаг-газарт богиносгож, реле ба насосыг асаах тушаалыг өгдөг. Энэ нь мөн энэ өгөгдлийг вэб рүү илгээдэг бөгөөд хэрэв танд ус хэрэгтэй бол танд твиттер илгээх болно. Шахуурга нь энэхүү дэмжлэгийн бүтцэд наалдсан цахиур бөгөөд усан сангийн ёроолд наалддаг.

Алхам 4: Электроникийг бүтээх

Adafruit HUZZAH32 - ESP32 Feather Board нь харьцангуй шинэ микроконтроллер бөгөөд тархины ургамлын туслагч дээр маш сайн ажилладаг. Энэхүү самбарын хуучин 8266 -аас давуу тал нь унтах чадвар сайтай (хэдэн цаг биш хэдэн жил гэх мэт) нойрны хооронд сурч мэдсэнээ санах чадвар (хуучин 8266 -ийг тэгээс дахин тохируулах …) болон эрчим хүчний хэрэглээ багатайд оршино. унтаж байхдаа болон бусад тээглүүр. Агуу Youtuber Андреас Спийсс нь ESP32 -ийг жинлэх ажлыг зохих ёсоор гүйцэтгэхийн тулд кодын өөрчлөлтийг нарийвчлан тайлбарласан бөгөөд хэрэв та нарийвчлал хэрхэн ажилладаг талаар илүү ихийг мэдэхийг хүсвэл түүний видеог үзэх хэрэгтэй. Arduino IDE -ийн унтах жишээг мөн энэ програм хангамжид ашиглаж, өөрчилсөн болно.

Fritzing диаграм нь бүх утас холболтыг анхааралтай харуулдаг. Бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг самбар дээр угсарч, дараа нь утсаар холбосон. Lipo батерей нь өөрийн чаргаар хийсэн 18650 стандарт хямд үнэтэй юм. Цэнэглэгч самбар нь TP4056 бөгөөд Андреасын хэлснээр энэхүү нарны цэнэглэх үүргийг маш үр дүнтэй гүйцэтгэдэг. Суурилуулсан LED бүхий асаах/унтраах товчлуур нь бүхэл системийн хүчийг дамжуулж, насосыг тэжээдэг нийтлэг реле холболтыг дамжуулдаг. Релений самбар нь 3 В хүчдэлтэй ажилладаг Adafruit түгжээтэй бууны өдний самбар бөгөөд HX711 өсгөгч нь Adafruit -ээр тэжээгддэг бөгөөд самбар дээр хоёр зүү хүртэл холбогдсон байдаг.

Агаарын урсгалыг хангах боловч бороог хаах зорилгоор бүх эд ангиудыг доод хэсэгт нээлттэй хуванцар цахилгаан хайрцагт овоолсон байна. ESP32 -ийг дээд талд байрлуулж, тагийг нь хааж програмчлах, цуваа хяналт тавих боломжтой болно.

Алхам 5: Програм хангамж

"loading =" залхуу"

Төхөөрөмжийг ашиглахад хялбар. Цахилгаан асаах үед LED нь асаахыг хүсч буй түвшинд усалдаг тавцан дээр тавигдах хүртэл анивчдаг. Жин тогтворжуулсны дараа компьютер анхны жингээ санаж, цаг тутамд эсвэл тогтоосон интервал бүрт ургамлын шинэ жинг харьцуулж, нэмэлт шахсан усаар засаж, эсвэл шинэ жин болон бусад бүх мэдээллийг Thingspeak -д мэдээлж, дараа нь унтдаг. Дээрх графикууд бүтэн наранд ургадаг 2 фут орчим өндөртэй улаан лоолийн ургамлын гарцыг гурван өдрийн хугацаанд тусгасан болно. Цаг хугацаа өнгөрөх тусам ургамлын өсөлт нь савны жинд нөлөөлөх нь тодорхой бөгөөд ургамлын ургалтыг тодорхойлсон хугацааны дараа дахин эхлүүлэх замаар нөхөх ёстой. Програм хангамжийн нэмэлт дасан зохицуулалт нь ургамлын хамгийн их ба хамгийн бага усны хүлцэл, шаардлагыг автоматаар шинжлэх боломжийг олгодог бөгөөд жингээ өөрчлөхгүй болтол нь усаар дүүргэж, дараа нь усны жингийн алдагдлын налууг хэмжих боломжтой болно. Энэ нь хөрсний төрөл, цаг агаар, ургамал, үндэс бүтцээс хамаарна. Thingspeak өгөгдлийн үнэлгээнд үндэслэсэн усалгааны нэмэлт алгоритмуудыг дасан зохицож болно. Цахилгаан дамжуулагч мэдрэгч ургамлын засварын оронд жингийн сул тал бол усалгаатай талбайг жинлэх шаардлагатай байдаг, гэхдээ ийм ухаалаг тариачид хямд, сүлжээнд холбогддог, хянадаг, интернетээр үзэх нь сонин байдаг.

Алхам 7: Дахин хийх

Тиймээ, сайн зохион бүтээсэн машин нь долоо хоног орчим сайн ажилласан бөгөөд ESP32 нь хачин гогцоонд орж, зөв ачаалахгүй, батерейгаа нэг шөнийн дотор цэнэггүй болгох хандлагатай байх болно. Програм хангамжийн ямар ч өөрчлөлт үүнд нөлөөлж чадахгүй байсан тул би бууж өгч, ESP -ийн энергийн эргэлтийг хянахын тулд Adafruit TPL5111 -ийг нэмсэн боловч EEPROM -ийг ашиглахаар бичиж байсан шигээ санах ойг ашиглахаа больсон тул Thingspeak -аас Blynk болгон өөрчилсөн. утсан дээрээ илүү хөгжилтэй, үнэхээр сайн системийг хайж олох. Тоног төхөөрөмжийн өөрчлөлт нь TPL 5111 -ийг цахилгаан ба газардуулга, ESP -д хийсэн зүү, EN -ийн зүү рүү идэвхжүүлэхтэй холбоотой асуудал юм. Хөтөлбөрийг өөрчилж, байршуулахын тулд самбар дээрх EN-out ба EN хооронд шилжүүлэгчийг байрлуулсан эсэхээ шалгаарай. Би унтах мөчлөгийг хоёр цаг тутамд тохируулдаг. EEPROM -ийг цэвэрлэж, төхөөрөмжийг шинэ үйлдвэрт оруулах эсвэл нэмэлт жинг нэмэгдүүлэхийн тулд би санах ойг арилгаж, жингийн процессыг дахин эхлүүлэхийн тулд Blynk -д унтраалга тохируулав. Шинэ програм хангамжийн програмыг дээр дурдсан бөгөөд Blynk дээрх програмыг тохируулах нь тодорхой байна. Энэ машин үнэхээр сайн ажилладаг бөгөөд маш нарийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэдэг. Нарны зайнууд амархан ажилладаг бөгөөд энэ нь хэзээ ч дуусдаггүй.