Έξυπνο σύστημα παρακολούθησης καιρού και ταχύτητας ανέμου βάσει IOT: 8 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Αναπτύχθηκε από - Nikhil Chudasma, Dhanashri Mudliar και Ashita Raj

Εισαγωγή

Η σημασία της παρακολούθησης του καιρού υπάρχει με πολλούς τρόπους. Οι καιρικές παράμετροι πρέπει να παρακολουθούνται για να διατηρηθεί η ανάπτυξη στη γεωργία, το θερμοκήπιο και να διασφαλιστεί το ασφαλές εργασιακό περιβάλλον στις βιομηχανίες κλπ. Το κύριο κίνητρο για την υλοποίηση αυτού του έργου είναι η μεγάλη χρησιμότητα της ασύρματης παρακολούθησης του καιρού σε διάφορες περιοχές από τη γεωργική ανάπτυξη και ανάπτυξη στη βιομηχανική ανάπτυξη. Οι καιρικές συνθήκες ενός αγρού μπορούν να παρακολουθούνται από μακρινό μέρος από τους αγρότες και δεν θα απαιτούν από αυτούς να είναι φυσικά παρόντες εκεί για να γνωρίζουν την κλιματική συμπεριφορά στον αγροτικό τομέα/θερμοκήπιο χρησιμοποιώντας ασύρματη επικοινωνία.

Προμήθειες

Απαιτούμενο υλικό:

1. Μοντέλο Raspberry Pi B+
2. Arduino Mega 2560
3. A3144 Αισθητήρας Hall
4. Μονάδα αισθητήρα IR
5. Αισθητήρας θερμοκρασίας και υγρασίας DHT11
6. Αισθητήρας αερίου MQ-7
7. Αισθητήρας UV ML8511
8. Μινιατούρα ρουλεμάν
9. Μπαρ με σπείρωμα, εξάγωνο παξιμάδι και πλυντήριο
10. Μαγνήτης νεοδυμίου
11. Αντίσταση 10Κ
12. Σωλήνας PVC και αγκώνας
13. Στυλό διάρκειας

Απαιτούμενο λογισμικό:

1. Arduino IDE
2. Κόμβος Κόκκινο

Βήμα 1: Ανάπτυξη ανεμόμετρου

• Κόψτε τον σωλήνα PVC με μήκος μεγαλύτερο από το πάχος του εδράνου.
• Τοποθετήστε το ρουλεμάν στο εσωτερικό του τεμαχίου κοπής σωλήνα.
• Συνδέστε το πίσω καπάκι της πένας στην εξωτερική περιφέρεια του τεμαχίου κοπής σωλήνα σε 0-120-240 μοίρες
• Τοποθετήστε χάρτινα ποτήρια στην πλευρά γραφής της πένας.
• Τοποθετήστε τη ράβδο με σπείρωμα στο εσωτερικό του σωλήνα χρησιμοποιώντας το πλυντήριο και το παξιμάδι, τοποθετήστε τον αισθητήρα αίθουσας A3144 όπως φαίνεται στην εικόνα.
• Συνδέστε το μαγνήτη σε ένα από τα τρία στυλό, έτσι ώστε ο μαγνήτης να βρίσκεται ακριβώς πάνω από τον αισθητήρα του χώρου όταν συναρμολογούνται τα στυλό.

Βήμα 2: Ανάπτυξη μονάδας κατεύθυνσης ανέμου

• Κόψτε ένα κομμάτι σωλήνα και κάντε μια σχισμή που ταιριάζει στο ανεμοδείκτη.
• Τοποθετήστε το ρουλεμάν μέσα στο κομμένο κομμάτι σωλήνα.
• Τοποθετήστε τη ράβδο με σπείρωμα στο εσωτερικό του σωλήνα και τοποθετήστε ένα CD/DVD στο ένα άκρο. Πάνω από το δίσκο αφήστε ορισμένη απόσταση και τοποθετήστε το τοποθετημένο κομμάτι σωλήνα με ρουλεμάν.
• Τοποθετήστε τη μονάδα αισθητήρα IR στο δίσκο, όπως φαίνεται στην εικόνα.
• Κάντε το πτερύγιο χρησιμοποιώντας κλίμακα και κάντε ένα εμπόδιο το οποίο θα πρέπει να είναι ακριβώς απέναντι από τον πομπό και τον δέκτη IR μετά τη συναρμολόγηση του πτερυγίου.
• Συναρμολογήστε το πτερύγιο στην υποδοχή.

Βήμα 3: Συναρμολογήστε τη μονάδα ταχύτητας ανέμου και κατεύθυνσης ανέμου

Συναρμολογήστε τη μονάδα ταχύτητας και κατεύθυνσης ανέμου που αναπτύχθηκε στο βήμα 1 και το βήμα 2 χρησιμοποιώντας σωλήνα PVC και αγκώνα όπως φαίνεται στην εικόνα.

Βήμα 4: Διάγραμμα κυκλώματος και συνδέσεις

Ο πίνακας δείχνει τις συνδέσεις όλων των αισθητήρων με το Arduino Mega 2560

• Συνδέστε αντίσταση 10Kohm μεταξύ +5V και Data of Hall Sensor A3144.
• Συνδέστε Vcc, 3.3V και Gnd όλων των αισθητήρων αντίστοιχα.
• Συνδέστε καλώδιο τύπου USB A/B στο Arduino και το Raspberry Pi

Βήμα 5: Πρόγραμμα για το Arduino

Στο Arduino IDE:

• Εγκαταστήστε τις βιβλιοθήκες του αισθητήρα DHT11 και του MQ-7 που περιλαμβάνονται εδώ.
• Αντιγράψτε και επικολλήστε τον κωδικό Arduino που περιλαμβάνεται εδώ.
• Συνδέστε την πλακέτα Arduino χρησιμοποιώντας το καλώδιο στο Raspberry Pi
• Ανεβάστε τον κωδικό στον πίνακα Arduino.
• Ανοίξτε το Serial Monitor και όλες οι παράμετροι μπορούν να εμφανιστούν εδώ.

Κωδικός Arduino

Βιβλιοθήκη DHT

Βιβλιοθήκη MQ7

Βήμα 6: Κόμβος Κόκκινη Ροή

Οι εικόνες δείχνουν τη ροή Κόμβου-Κόκκινου.

Ακολουθούν οι κόμβοι που χρησιμοποιούνται για την εμφάνιση δεδομένων στον πίνακα ελέγχου

• Serial-IN
• Λειτουργία
• Διαίρεση
• Διακόπτης
• Μετρητής
• Διάγραμμα

Μην χρησιμοποιείτε κόμβους MQTT καθώς χρησιμοποιούνται για τη δημοσίευση δεδομένων σε απομακρυσμένο διακομιστή όπως το Thingsboard. Το τρέχον εκπαιδευτικό είναι για τοπικό πίνακα dasboard.

Βήμα 7: Πίνακας ελέγχου

Οι εικόνες δείχνουν τον πίνακα ελέγχου που δείχνει όλες τις παραμέτρους του καιρού και γραφήματα σε πραγματικό χρόνο αντίστοιχα.

Βήμα 8: Δοκιμή

Τα αποτελέσματα σε πραγματικό χρόνο εμφανίζονται στον πίνακα ελέγχου