Утасгүй цэцэрлэгийн систем: 7 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:04

Энэхүү төсөл нь Arduino дээр суурилсан бөгөөд ургамлаа услах, температур, хөрс, бороонд бүртгүүлэхэд туслах "модулиудыг" ашигладаг.

Систем нь 2,4 ГГц давтамжтай утасгүй бөгөөд NRF24L01 модулийг ашиглан өгөгдөл илгээх, хүлээн авахад хэрхэн ажилладаг талаар жаахан тайлбарлаж өгөөч, PS! Англи хэл 100 % зөв биш байвал намайг уучлаарай, би Шведээс ирсэн.

Би энэ системийг ашиглан ургамлаа хянаж, өөр өөр ургамлуудтай тул тэдгээрийг өөр модоор бүртгүүлэх шаардлагатай болдог.

Хөрсний чийг ба температурыг уншдаг хөрсний мэдрэгч (зайгаар ажилладаг) цаг тутамд шалгаж, өгөгдлийг wifi холболттой үндсэн машинд дамжуулдаг. Өгөгдлийг манай байшингийн серверт байршуулж, вэб хуудсанд нэвтэрдэг.

Хэрэв хөрсөнд ус хэрэгтэй бол хөрсний мэдрэгчийг шалгаж үзсэнээс хамааран зөв насосыг идэвхжүүлнэ. Гэхдээ бороо орвол услахгүй. Хэрэв үнэхээр халуун байвал нэмэлт услах болно.

Төмсний нэг, тамхины нэг, улаан лоолийн нэг талбайтай гэж үзье, дараа нь 3 өөр мэдрэгчтэй 3 бүс, 3 шахуургатай болно.

Хөдөлгөөнийг шалгадаг пир мэдрэгчүүд байдаг бөгөөд хэрэв тэдгээрийг вэб хуудсан дээр идэвхжүүлсэн бол чанга дуут дохио нь амьтан эсвэл миний ургамлын ойролцоо явж байгаа хүнийг айлгаж эхэлдэг.

Та бага зэрэг ойлгосон гэж найдаж байна. Одоо сом мэдрэгч хийж эхэлцгээе.

Та бүх зүйлийг татаж авдаг миний GitHub хуудас:

Алхам 1: Хөрсний мэдрэгч

Мэдрэгч бүр өвөрмөц дугаартай бөгөөд үүнийг вэб хуудсанд нэмж оруулсан болно. Тиймээс хөрсний мэдрэгч тухайн хөрсний мэдрэгчийн өгөгдлийг дамжуулж байх үед зөв бүсэд оруулах болно. Хэрэв мэдрэгч бүртгэгдээгүй бол өгөгдөл оруулахгүй.

Энэхүү бүтцийн хувьд танд хэрэгтэй болно:

• 1x Atmega328P-PU чип
• 1x nRF24L01 модуль
• 1x 100 uf конденсатор
• 1х NPN BC547 транзистор
• 2х 22 pF конденсатор
• 1х 16.000 МГц болор
• 1х хөрсний чийгшлийн мэдрэгч
• 1х DS18B20 температур мэдрэгч
• 1x RGB Led (Энгийн анодыг би ашигладаг)
• 3x 270 ом эсэргүүцэл
• 1x4, 7K ом эсэргүүцэл
• Зай (би 3.7v Li-Po зай ашигладаг)
• Хэрэв li-po ашигладаг бол батерейг цэнэглэх модуль.

Мэдрэгчийг удаан ажиллуулахын тулд Arduino хавтанг бүү ашиглаарай, тэд батерейг хурдан хоослох болно. Үүний оронд Atmega328P чипийг ашиглаарай.

Миний цахилгаан хуудсан дээр үзүүлсэн шиг бүх зүйлийг холбоно уу. (Зураг эсвэл PDF файлыг үзнэ үү) Цахилгаан унтраалгыг нэмж оруулахыг зөвлөж байна, ингэснээр та цэнэглэж байхдаа хүчийг нь бууруулж чадна.

Кодыг байршуулахдаа өвөрмөц ID дугаар өгөх мэдрэгчийг тодорхойлохоо бүү мартаарай, кодыг миний GitHub хуудсан дээрээс авах боломжтой.

Хөрсний мэдрэгчийг удаан хугацаанд амьд байлгахын тулд уншиж эхлэх үед л би NPN транзисторыг асааж өгдөг. Тиймээс тэдгээрийг байнга идэвхжүүлдэггүй, Мэдрэгч бүр 45XX -аас 5000 хүртэлх ID дугаартай байдаг (үүнийг өөрчилж болно).

Мэдрэгч нь батарей хэмнэхийн тулд унтах болно.

Алхам 2: Амьтны мэдрэгч

Амьтны мэдрэгч бол энгийн пир мэдрэгч юм. Энэ нь амьтан эсвэл хүний дулааныг мэдэрдэг. Хэрэв мэдрэгч нь хөдөлгөөнийг мэдэрч байвал. Тэд үндсэн станц руу илгээх болно.

Гэхдээ ямар ч дохиолол асахгүй, үүнийг хийхийн тулд хуудсан дээр та үүнийг идэвхжүүлэх ёстой, эсвэл таймер тохируулсан бол тэр үед автоматаар идэвхжих болно.

Хэрэв суурь нь амьтдын мэдрэгчээс хөдөлгөөний дохио авбал дохионы дохиог дамжуулж, амьтныг айлгах болно гэж найдаж байна. Миний дуут дохио 119 дБ байна.

Пир мэдрэгч нь батерейгаар ажилладаг бөгөөд би үүнийг хуучин сэрүүлгээс хуучин пир мэдрэгчийн хайрцагт хийсэн. Амьтны мэдрэгчээс гарч буй кабель нь зөвхөн батерейг цэнэглэх зориулалттай.

Энэхүү мэдрэгчийн хувьд танд хэрэгтэй болно:

• ATMEGA328P-PU чип
• 1 x 16000 МГц болор
• 2 x 22 pF конденсатор
• 1 x Pir мэдрэгч модуль
• 1 x 100 uF конденсатор
• 1 x NRF24L01 модуль
• 1 x LED (би энд ямар ч RGB ашигладаггүй)
• 1 x 220 ом эсэргүүцэл
• Хэрэв та батерейгаар ажиллах юм бол танд хэрэгтэй болно (би Li-Po ашигладаг)
• Хэрэв та цэнэглэдэг батерейтай бол батерейг цэнэглэх модуль.
• Зарим төрлийн цахилгаан унтраалга.

Цахилгаан хуудсан дээр харагдаж байгаа шиг бүх зүйлийг холбоно уу. Пир мэдрэгчээ батерейгаасаа цэнэглэхийн тулд шалгаарай (заримыг ажиллуулахад 5 вольт шаардлагатай).

Миний GitHub -аас кодыг аваад өөрийн ашиглах гэж буй шулам мэдрэгчийг тодорхойлно уу (жишээ нь: SENS1, SENS2 гэх мэт).

ATMEGA чип нь хөдөлгөөнийг бүртгэх үед л сэрэх болно. Пир мэдрэгч модуль нь хойшлуулах зориулалттай цаг хэмжигчийг нээсэн тул кодонд энэ талаар юу ч байхгүй тул пир мэдрэгч дээрх савыг тохируулаарай.

Амьтны мэдрэгчийн хувьд энэ бол бид үргэлжлүүлж байна.

Алхам 3: Усны насос хянагч

Усны шахуургын хянагч нь талбайгаа услахын тулд насос эсвэл усны хавхлага ажиллуулах явдал юм. Энэ системд батерей хэрэггүй, таны насосыг ажиллуулахад хүч хэрэгтэй болно. Нано. Мөн би 12 вольтоор ажилладаг усны хавхлага ашигладаг насосны төрлийг ашиглах ёстой бөгөөд ингэснээр релений самбар дээр AC 230 to DC 12v модультай болно.

Нөгөөх нь релейнд 230 АС байдаг тул би 230 В хувьсах гүйдлийн насосыг тэжээх боломжтой.

Систем нь маш энгийн, шахуургын хянагч бүр өвөрмөц дугаартай байдаг тул төмсний талбай хуурай, мэдрэгч нь автомат ус руу тохируулагдсан гэж үзье, дараа нь төмсний талбайд зориулагдсан миний шахуургыг энэ мэдрэгч дээр нэмнэ. усалгааг эхлүүлэх ёстой гэж үндсэн системд хэлж байгаа тул үндсэн систем нь уг шахуургыг идэвхжүүлэх дохио илгээдэг.

Та вэб хуудсан дээр хэр удаан ажиллах ёстойг тохируулж болно (жишээлбэл 5 минут), мэдрэгчид цаг тутамд л шалгаж байдаг. Мөн насос зогсоход систем дэх цагийг хадгалах тул автомат систем нь насосыг удахгүй асаахгүй болно. (Мөн вэб хуудсан дээр тохируулах боломжтой).

Та мөн тусгай хуудсыг тохируулах замаар шөнийн/өдрийн цагаар услахыг вэб хуудсаар дамжуулан идэвхгүй болгож болно. Мөн усалгааг эхлүүлэх насос бүрийн цаг хэмжигчийг тохируулна. Хэрэв бороо орвол тэд услахгүй.

Ойлгож байна гэж найдаж байна:)

Энэ төслийн хувьд танд хэрэгтэй болно:

• 1 x Arduino Nano
• 1 x NRF24L01 модуль
• 1 x 100 uF конденсатор
• 1 RGB Led (энгийн анодыг би ашигладаг)
• 3 x 270 ом эсэргүүцэл
• 1 x буухиа самбар

Бүгдийг цахилгаан хуудас болгон холбоно уу (pdf файл эсвэл зургийг үзнэ үү) GitHub -аас кодыг татаж аваад мэдрэгчийн дугаарыг тодорхойлохоо бүү мартаарай.

Одоо танд насос хянагч байгаа бөгөөд систем нь нэгээс илүү зүйлийг зохицуулж чаддаг.

Алхам 4: Борооны мэдрэгч

Борооны мэдрэгчийг бороог илрүүлэхэд ашигладаг. Танд нэгээс илүү хэрэггүй. Гэхдээ нэмж хэлэхэд борооны мэдрэгч нь батерейгаар цэнэглэгддэг бөгөөд 30 минут тутамд бороо орж байгаа эсэхийг шалгадаг.

Борооны мэдрэгч нь аналог болон дижитал тээглүүр ашигладаг. Дижитал зүү нь бороо орж байгаа эсэхийг шалгах явдал юм (дижитал зөвхөн тийм эсвэл үгүй гэсэн тоог харуулдаг), "бороо орох" тухай (мэдрэгч дээрх усны түвшин) сэрэмжлүүлэхийн тулд та борооны мэдрэгчийн модулийн савыг асаах хэрэгтэй. бороо орж байгааг илтгэнэ.)

Аналог зүү нь мэдрэгч дээр хичнээн нойтон байгааг мэдээлэх зорилгоор ашиглагддаг.

Хэрэв дижитал зүү бороо орж байгааг мэдвэл мэдрэгч нь түүнийг үндсэн систем рүү илгээх болно. Мөн "бороо орж" байх үед үндсэн систем нь ургамлыг услахгүй. Мэдрэгч нь нойтон байдал, батерейны төлөв байдлыг илтгэнэ.

Бид борооны мэдрэгчийг дижитал зүүгээр дамжуулах транзистороор дамжуулан унших цаг болоход л ажиллуулдаг.

Энэхүү мэдрэгчийн хувьд танд хэрэгтэй болно:

• ATMEGA328P-PU чип
• 1х 16 000 МГц болор
• 2х22 pF конденсатор
• 1x Борооны мэдрэгч модуль
• 1x 100 uF конденсатор
• 1x NRF24L01 модуль
• 1x RGB Led (би ердийн анод ашигладаг байсан, энэ нь GND -ийн оронд VCC юм)
• 3x 270 Ом эсэргүүцэл
• 1х NPN BC547 транзистор
• 1х зай (би Li-Po ашигладаг)
• 1х Li-Po цэнэглэгч модуль (хэрэв Li-Po батерей ашигласан бол)

Цахилгаан хуудсан дээр харсан бүх зүйлээ холбоно уу (pdf эсвэл зураг дээр) Дараа нь кодоо ATMEGA чип рүү миний борлуулалтын мэдрэгчийн доор байрлах GitHub хуудаснаасаа оруулаарай. Зөв ID дугаар авахын тулд мэдрэгчийг тодорхойлохоо бүү мартаарай.

Одоо та 30 минут тутамд ажилладаг борооны мэдрэгчтэй болно.

CounterHandler () функц дээр та чипийн сэрэх хугацааг тохируулж болно. Та дараах байдлаар тооцоолж болно: Чипс 8 секунд тутамд сэрдэг бөгөөд энэ нь үнэ цэнээ нэмэгдүүлэх бүртээ 30 минутын турш үйлдэл хийхээс өмнө 225 удаа авах болно.. Тиймээс хагас цагт 1800 секунд байдаг. Үүнийг 8 -д хуваагаад (1800/8) 225 авна. Энэ нь мэдрэгчийг 225 удаа ажиллуулах хүртэл шалгахгүй бөгөөд 30 минут болно гэсэн үг юм. Та мөн хөрсний мэдрэгч дээр ижил зүйлийг хийдэг.

Алхам 5: Амьтны сирена

Амьтны мэдрэгч нь хөдөлгөөнт дохиог идэвхжүүлж байгааг илрүүлэхэд маш энгийн байдаг. Гэхдээ та зөвхөн амьтдын сонсдог дуут дохиог ашиглаж болно.

Би энэ төсөлд Arduino нано ашиглаж, 12в хүчээр тэжээдэг. Дуу чимээ нь бас 12 вольт тул релений оронд би дохиог идэвхжүүлэхийн тулд 2N2222A транзисторыг ашиглах болно. Хэрэв та ижил газартай байхдаа реле ашигладаг бол Arduino -ийг гэмтээж болно. Тиймээс би дуут дохиог идэвхжүүлэхийн тулд транзистор ашигладаг.

Гэхдээ хэрэв таны дуут дохио, Arduino хоёр ижил газар ашиглахгүй бол та оронд нь реле ашиглаж болно. Транзистор ба 2.2К эсэргүүцлийг алгасаад оронд нь реле самбар ашиглана уу. Мөн Arduino кодыг өөрчилснөөр HIGH -аас LOW -ийг идэвхжүүлж, LOW -ээс HIGH хүртэл дижитал уншуулалтыг идэвхгүй болгох үед 10 -р зүү нь реле идэвхжихийн тулд LOW -ийг ашигладаг бөгөөд транзистор нь HIGH -ийг ашигладаг тул та үүнийг өөрчлөх хэрэгтэй.

Энэхүү бүтцийн хувьд танд хэрэгтэй болно:

• 1 x Arduino нано
• 1x 2.2K эсэргүүцэл (буухиа самбар ашиглаж байгаа бол алгасах)
• 1х 2N2222 транзистор
• 1х Сирена
• 3x 270 Ом эсэргүүцэл
• 1x RGB Led (Би GND -ийн оронд энгийн анод, VCC ашигладаг)
• 1X NRF24L01 модуль
• 1x 100 uF конденсатор

Цахилгаан хуудсан дээрх PDF эсвэл зураг дээрх бүх зүйлийг холбоно уу. GitHub хуудсан дээрээс олж авсан кодыг Arduino руу амьтны дуут дохионы дор оруулна уу.

Одоо танд ажлын дохио байна.

Алхам 6: Үндсэн систем

Үндсэн систем нь бүх модулиудаас хамгийн чухал нь юм. Үндсэн систем нь ESP-01 модулийг ашиглан интернетэд холбогдсон бөгөөд бид Arduino Megas Serial1 тээглүүрийг ашиглан холбож болно. RX нь Mega дээр EX дээр TX боловч вольтыг 3.3 болгохын тулд бид хоёр резистороор дамжих хэрэгтэй. Мөн ESP дээрх RX -ээс Mega дээрх TX.

ESP модулийг тохируулах

ESP -ийг ашиглахын тулд та эхлээд түүний дамжуулах түвшинг 9600 болгож тохируулах хэрэгтэй бөгөөд үүнийг би энэ төсөлд ашиглаж байсан бөгөөд ESP нь хамгийн сайн ажилладаг болохыг олж мэдсэн. Хайрцагнаас 115200 baud rate -ийг тогтоосон тул та үүнийг туршиж үзэх боломжтой боловч минийх тийм ч тогтвортой биш байсан. Үүнийг хийхийн тулд танд Arduino (Mega сайн ажилладаг) хэрэгтэй бөгөөд ESP -ийн TX (хүснэгтэд үзүүлсэн шиг резистороор дамжуулан) -ийг Serial TX (Mega ашиглаж байгаа бол Serial1 биш) ба RX -ийг Arduino Serial руу холбох хэрэгтэй. RX.

Нүдээ анивчуулах ноорог (эсвэл цуваа ашигладаггүй ноорог) байршуулж, цуваа дэлгэцийг нээж, дамжуулах хурдны түвшинг 115200 ба NR & CR болгон тохируулна уу.

Командын мөрөнд AT гэж бичээд enter дарна уу. Та OK гэж хариулах ёстой бөгөөд ингэснээр ESP ажиллаж байгааг бид мэдэж байна. (Үгүй бол холболтын асуудал эсвэл ESP-01 модуль муу байна)

Одоо тушаалын мөрөнд AT+UART_DEF = 9600, 8, 1, 0, 0 гэж бичээд enter дарна уу.

Энэ нь OK гэж хариулах бөгөөд энэ нь бид дамжуулалтын хурдыг 9600 болгож тохируулсан гэсэн үг юм. ESP -ийг дараах тушаалаар дахин эхлүүлнэ үү: AT+RST ба enter товчийг дарна уу. Цуваа монитор дахь дамжуулах хурдыг 9600 болгон өөрчилж, AT оруулаад enter дарна уу. Хэрэв та OK буцааж авбал ESP нь 9600 -д тохируулагдсан бөгөөд та үүнийг төсөлд ашиглаж болно.

SD картны модуль

Системийн WIFI тохиргоог өөрчлөх, шинэ нууц үг солих эсвэл wifi нэрийг өөрчлөхөд хялбар байхыг хүсч байна. Тиймээс бидэнд SD картны модуль хэрэгтэй байна. SD картны дотор config.txt нэртэй текст файл үүсгээд JSON -ийг уншиж байгаа тул бидэнд JSON формат хэрэгтэй болно. Тиймээс текст файл дараах тексттэй байх ёстой.

}

WIF сүлжээгээ засахын тулд текстийг BIG үсгээр солино уу.

Бидний ашиглаж буй NRF24L01 нүгэл нь SPI ашигладаг бөгөөд SD карт уншигч нь мөн SPI -ийг ашигладаг бөгөөд бид SDFat номын санг ашиглах ёстой бөгөөд ингэснээр бид SoftwareSPI -ийг ашиглаж болно (бид SD карт уншигчаа ямар ч зүү дээр нэмж болно).

DHT мэдрэгч

Энэ системийг гадаа байрлуулсан бөгөөд DHT мэдрэгчтэй тул агаарын чийгшил, температурыг шалгаж болно. Энэ нь халуун өдрүүдэд нэмэлт услахад ашиглагддаг.

Энэхүү бүтцийн хувьд танд хэрэгтэй болно:

• 1x Arduino Mega
• 1x NRF24L01 модуль
• 1x ESP-01 модуль
• 1х SPI Micro SD картны модуль
• 1х DHT-22 мэдрэгч
• 1x RGB Led (Би энгийн анод, GND -ийн оронд VCC ашигладаг байсан)
• 3x 270 Ом эсэргүүцэл
• 1х22 к Ом эсэргүүцэл
• 2х 10 К Ом эсэргүүцэл

Хэрэв та ESP-01 модулийг тогтвортой авч чадахгүй бол түүнийг 3.3 вольтын гадаад эх үүсвэрээс тэжээхийг хичээгээрэй.

PDF файл эсвэл зурган дээрх цахилгаан хуудсан дээр харсан бүх зүйлийг холбоно уу.

Кодыг өөрийн Arduino Mega -д байршуулаарай, комментийг бүхэлд нь шалгахаа бүү мартаарай, учир нь та хостыг сервер дээр олон газар байрлуулах хэрэгтэй (энэ бол миний мэдэх хамгийн сайн шийдэл биш юм).

Одоо таны Base системийг ашиглахад бэлэн боллоо. Та хөрсний чийгийн нүглийн кодын хувьсагчийг өөрчлөх шаардлагагүй бөгөөд үүнийг вэб хуудаснаас шууд хийж болно.

Алхам 7: Вэб систем

Системийг ашиглахын тулд танд вэб сервер хэрэгтэй болно. Би бөөрөлзгөнө pi -г Apache, PHP, Mysql, Gettext -тэй ашигладаг. Вэб систем нь олон хэлтэй тул та үүнийг өөрийн хэлээр хялбархан хийх боломжтой. Энэ нь Швед, Англи хэл дээр ирдэг (англи хэл нь буруу англи хэлтэй байж болно, миний орчуулга 100 %биш юм.) Тиймээс танд Gettext сервер, бас локалуудыг суулгах хэрэгтэй.

Би танд системийн зарим дэлгэцийн агшинг харуулав.

Энэ нь энгийн нэвтрэх системтэй бөгөөд гол нэвтрэлт нь админ бөгөөд хэрэглэгч, ус нь нууц үг юм.

Үүнийг ашиглахын тулд та гурван cron ажлын тохиргоо хийх ёстой (та тэдгээрийг cronjob фолдероос олох болно)

Та секунд тутамд ажиллуулах хэрэгтэй timer.php файл. Энэ нь нүхний системийн бүх автоматжуулалтыг агуулдаг бөгөөд temperatur.php файлын нэрийг агаарын температурыг уншиж, бүртгэхийг системд хэлдэг. Тиймээс та үүнийг хэр олон удаа ажиллуулах гэж байгаагаа тохируулах хэрэгтэй. Надад 5 минут тутамд байдаг. Дараа нь dagstatistik.php нэртэй файлыг шөнө дундаас өмнө нэг удаа л ажиллуулах ёстой (23:30, 23:30 гэх мэт). Энэ нь өдрийн туршид мэдрэгчээс мэдээлсэн утгыг авч, долоо хоног, сарын статик байдалд хадгалдаг.

Энэ систем нь температурыг Цельсийн хэмд хадгалдаг боловч та Фаренгейт болгон өөрчилж болно гэдгийг анхаарна уу.

Db.php файлд та системийн mysql мэдээллийн баазын холболтыг тохируулдаг.

Нэгдүгээрт, мэдрэгчийг системд нэмнэ үү. Дараа нь бүс хийж, бүсэд мэдрэгч нэмж оруулаарай.

Хэрэв танд системд ямар нэгэн асуулт, алдаа байгаа бол GitHub хуудсанд мэдээлнэ үү. Та вэб системийг ашиглах боломжтой бөгөөд үүнийг зарах эрхгүй болно.

Хэрэв танд gettext-ийн орон нутгийн хувьд асуудал байгаа бол, хэрэв та бөөрөлзгөнө сервер болгон ашигладаг бол тэдгээрийг ихэвчлэн en_US. UTF-8 гэж нэрлэдэг тул та эдгээр өөрчлөлтийг i18n_setup.php файл болон локал хавтас дор хийх хэрэгтэй гэдгийг санаарай. Үгүй бол та Швед хэлээр гацах болно.

Та үүнийг GitHub хуудсан дээрээс татаж авах боломжтой.