Αυτόνομο σύστημα ποτίσματος φυτών: 4 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:33

Αυτό το έργο παρουσιάζει ένα έξυπνο αυτόνομο σύστημα ποτίσματος φυτών. Το σύστημα είναι αυτόνομο σε ενέργεια χρησιμοποιώντας μπαταρία 12v και ηλιακό θερμοσίφωνα και ποτίζει το εργοστάσιο όταν έχουν τεθεί οι κατάλληλες συνθήκες, με καλά σχεδιασμένο (ελπίζω) σύστημα ανθεκτικό σε αστοχία. Είναι έξυπνο επειδή επικοινωνούσε με τους χρήστες μέσω της εφαρμογής Telegram.

Τα βήματα που ακολουθεί το σύστημα είναι τα εξής:

• η περιεκτικότητα σε νερό του εδάφους παρακολουθείται πάντα.

• εάν η περιεκτικότητα σε νερό του εδάφους είναι κάτω από μια ορισμένη τιμή (max_soil_moisture), το σύστημα:

  • (;) ελέγχει ότι η δεξαμενή νερού δεν είναι άδεια (και κατά τη διάρκεια) του συμβάντος ποτίσματος για να αποφευχθεί οποιαδήποτε ζημιά στην αντλία που στεγνώνει.
  • (;) ελέγχει την υπέρβαση της ελάχιστης περιόδου νερού μεταξύ δύο συμβάντων ποτίσματος. Αυτό γίνεται για να αποφύγετε το πότισμα των φυτών πάρα πολλές φορές κατά τη διάρκεια της ημέρας (καλύτερα να έχετε κάποια ξηρότητα κάποια στιγμή) και να προσθέσετε κάποια ασφάλεια σε περίπτωση που σπάσει ο αισθητήρας υγρασίας του εδάφους.
  • (;) ξεκινήστε την άρδευση.

  • διακόπτει την άρδευση όποτε:

    • (;) η περιεκτικότητα σε νερό του εδάφους φτάνει σε μια ορισμένη τιμή (max_soil_moisture) ή
    • (;) η δεξαμενή νερού είναι άδεια, οπότε η άρδευση θα ξαναρχίσει μόλις γεμίσει ξανά, ή
    • (;) η διάρκεια ποτίσματος υπερβαίνει τη μέγιστη επιτρεπόμενη διάρκεια για κάθε συμβάν ποτίσματος (πότισμα_μαξ_χρόνου). Ο στόχος εδώ είναι να αποφύγετε τη λειτουργία της αντλίας μέχρι να αδειάσει το δοχείο νερού εάν υπάρχει διαρροή στο σύστημα που θα εμποδίσει την αύξηση της υγρασίας του εδάφους.
• (;) ελέγχει ότι τα φυτά ποτίζονται τουλάχιστον κάθε δεδομένη χρονική περίοδο (max_wo_water), για να αποφευχθεί ο θάνατός τους εάν π.χ. ο αισθητήρας υγρασίας του εδάφους είναι σπασμένος και επιστρέφει πάντα υψηλές τιμές.

Ο χρήστης ειδοποιείται με μηνύματα Telegram σε κάθε σημαντικό βήμα (δηλώνεται;). Ο χρήστης μπορεί επίσης να ενεργοποιήσει χειροκίνητα ένα συμβάν άρδευσης από το Telegram, ακόμη και αν η περιεκτικότητα σε νερό του εδάφους είναι υψηλότερη από τη δεδομένη τιμή (max_soil_moisture). Είναι επίσης δυνατό να ενεργοποιήσετε και να απενεργοποιήσετε ολόκληρο το σύστημα, να ρωτήσετε εάν το σύστημα είναι σε λειτουργία ή να ρωτήσετε την τρέχουσα τιμή του περιεχομένου του νερού στο έδαφος (δείτε στιγμιότυπο Telegram).

Προμήθειες

Υλικό

Ακολουθεί μια λίστα με τα προϊόντα που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή του συστήματος. Πρέπει να πω ότι δεν λαμβάνω κανένα κίνητρο από την Amazon, από την οποία αγοράστηκαν όλα τα προϊόντα.

Για τον έλεγχο του συστήματος:

• Πίνακας NodeMCU (ESP8266) για τον εγκέφαλο, 17,99 €
• Μονάδα ρελέ, 11,99 €
• 120 σύρματα jumper πρωτοτύπων, 6,99 € -> πρωτότυπο
• 3 σανίδες, 8,99 € -> πρωτότυπο
• Αδιάβροχο κουτί, 10,99 €
• Σετ αντιστάσεων 525 τεμαχίων, 10,99 €
• Τυπωμένο PCB με συνδέσεις παρόμοιες με ένα breadboard, 9,27 €
• Ηλεκτρικά καλώδια 20, 22 ή 24 AWG ανάλογα με τις προτιμήσεις σας (το 20 είναι πιο συμπαγές αλλά πρέπει να μειωθεί για ορισμένες συνδέσεις, το 22 είναι καλό, το 24 είναι φθηνότερο), 18,99 €

Για την αυτονομία στην ενέργεια:

• Μπαταρία 12V, 21,90 €
• Μονοκρυσταλλικό ηλιακό πάνελ 10W wp 12V, 23,90 €
• Ελεγκτής φόρτισης 12/24V, 13,99 €

Για τη δεξαμενή νερού:

• Αντλία νερού 12V, 16,99 €
• Συνδετήρας DC αρσενικού/θηλυκού (για σύνδεση αντλίας), 6,99 €

Οι αισθητήρες:

• Επιπλέων στάθμης νερού, 7,99 €
• Χωρητικός αισθητήρας υγρασίας εδάφους, 9,49 €
• λίγο βερνίκι νυχιών για στεγανοποίηση του αισθητήρα υγρασίας του εδάφους, 7,99 €.

Και το σύστημα άρδευσης:

Σύστημα άρδευσης, 22,97 €

Συνολικά 237,40 €. Δεν είναι φθηνό! Λάβετε όμως υπόψη ότι είναι ακόμα φθηνότερο από ένα προκατασκευασμένο σύστημα και με πολύ περισσότερες δυνατότητες! Επίσης, ορισμένα μέρη προορίζονται μόνο για πρωτότυπο (15,98 €), και αγόρασα πολλά εξαρτήματα σε ομάδες πολλών τεμαχίων για άλλα έργα, π.χ. Οι αντιστάσεις 525 είναι ένα τρελό ποσό, δεν χρειάζεστε 3 πλακέτες NodeMCU, ούτε 6 ρελέ για αυτό το έργο.

Βήμα 1: Κωδικός

Για να αναπαράγετε αυτό το έργο, θα χρειαστείτε κάποια εργαλεία, κάποιο υλικό και τον κώδικα από αυτό το έργο.

Κώδικας

Για να λάβετε τον κώδικα από αυτό το έργο, είτε κλωνοποιήστε τον (είτε καλύτερα, πιρουνίστε τον) από το αποθετήριο Github χρησιμοποιώντας το GIT και αν δεν γνωρίζετε τι σημαίνει GIT, κλώνος και πιρούνι, απλώς κατεβάστε τον στον υπολογιστή σας χρησιμοποιώντας αυτόν τον σύνδεσμο; Το

Στη συνέχεια, ρυθμίστε το στις ανάγκες σας!

Για να χρησιμοποιήσετε το Telegram, το NodeMCU πρέπει να είναι συνδεδεμένο στο διαδίκτυο. Το έκανα χρησιμοποιώντας τη μονάδα WIFI και το σπίτι μου WIFI. Για να διαμορφώσετε τη δική σας σύνδεση, ανοίξτε το σενάριο plant_watering.ino στο Arduino IDE και συμπληρώστε τις τιμές που λείπουν για τα διαπιστευτήριά σας wifi (υποθέτω ότι έχετε WiFi):

String ssid = "xxxxx"; // Όνομα του Wifi String pass = "xxxxx"; // Κωδικός πρόσβασης Wifi

Στη συνέχεια, θα δημιουργήσουμε ένα Telegram bot, το οποίο είναι ένας λογαριασμός χρήστη λίγο όπως εσείς, αλλά στην πραγματικότητα λειτουργεί από ένα ρομπότ (το NodeMCU σας). Για να το κάνετε αυτό, ακολουθήστε τα βήματα που περιγράφονται εδώ. Με λίγα λόγια:

• Ανοίξτε το Telegram (και συνδεθείτε με τον λογαριασμό σας).

• Δημιουργήστε ένα νέο bot:

  • Αναζητήστε το BotFather στις επαφές σας (πληκτρολογήστε το στη γραμμή αναζήτησης) και ανοίξτε μια συνομιλία μαζί του (όπως θα κάνατε με κάθε νέα επαφή).
  • Πληκτρολογήστε /newbot στη συνομιλία (προσέξτε την υπόθεση και συμπεριλάβετε το /!)
  • Ονομάστε το bot σας όπως θέλετε, αλλά τελειώστε το με "bot" (π.χ. "watering_balcony_bot").
  • Ο Botfather σας δίνει ένα bot token, κρατήστε το πολύ μυστικό (μην το μοιραστείτε χρησιμοποιώντας το GIT !!), θα το χρησιμοποιήσουμε σε λίγα βήματα.
  • Αναζητήστε το στις επαφές σας και στείλτε του αυτό το μήνυμα: /start

  • Αντιγράψτε το διακριτικό που επέστρεψε ο Botfather και επικολλήστε το στο σενάριο plant_watering.ino εδώ:

    String token = "xxxxxx: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"; // Διακριτικό bot Telegram

Το bot σας είναι τώρα ζωντανό!

Για να του δώσετε τη δυνατότητα να επικοινωνεί μαζί σας, πρέπει να γνωρίζει το αναγνωριστικό συνομιλίας σας. Επειδή θέλουμε να μπορούμε να μοιραστούμε ό, τι λέει το bot με άλλα άτομα σε περίπτωση που βγούμε διακοπές, προτιμώ να δημιουργήσω μια ομαδική συνομιλία. Δημιουργήστε λοιπόν ένα (Νέα ομάδα), προσθέστε το bot σας αναζητώντας το όνομά του και προσθέστε προσωρινά ένα τρίτο bot με όνομα IDBot. Στη συνέχεια, ονομάστε την ομαδική συνομιλία σας όπως θέλετε. Ανοίξτε την ομαδική συνομιλία και πληκτρολογήστε /getgroupid. Το IDBot θα επιστρέψει έναν αριθμό όπως -xxxxxxxx (μην ξεχνάτε το μείον όταν το αντιγράφετε!), Αυτό είναι το αναγνωριστικό ομαδικής συνομιλίας σας!

Μπορείτε επίσης να ζητήσετε /getid να λάβετε το προσωπικό σας αναγνωριστικό, έτσι ώστε το bot σας να σας στέλνει μηνύματα απευθείας (όχι να το στέλνει στην ομάδα)

Αντιγράψτε το αναγνωριστικό και επικολλήστε το στο σενάριο plant_watering.ino εδώ:

int chatID = -000000000; // Αυτό είναι το αναγνωριστικό της ομαδικής συνομιλίας σας Επικολλήστε εδώ το /getid αν θέλετε το bot να στέλνει μηνύματα απευθείας στο yo

Στη συνέχεια, αφαιρέστε το IDBot από την ομάδα σας για κάθε ενδεχόμενο (δεν θέλουμε διαρροή δεδομένων).

Για το τελευταίο βήμα, θα χρειαστεί να εγκαταστήσετε τις βιβλιοθήκες CTBot και ArduinoJson. Για να το κάνετε αυτό, πληκτρολογήστε ctrl+maj+I, αναζητήστε CTBot και αναζητήστε CTBot από τον Stefano Ledda και κάντε κλικ στην εγκατάσταση. Στη συνέχεια, επαναλάβετε για το ArduinoJson και αναζητήστε το ArduinoJson του Benoit Blanchon, αλλά εγκαταστήστε την έκδοση 5.13.5 προς το παρόν επειδή το CTBot δεν είναι ακόμα συμβατό με την έκτη έκδοση (μπορείτε να ελέγξετε εδώ εάν υπάρχουν αλλαγές).

Και αυτό είναι όλο, ο κωδικός σας είναι έτοιμος! Τώρα μπορείτε να το ανεβάσετε στο NodeMCU! Εάν υπάρχουν ορισμένα σφάλματα, βεβαιωθείτε ότι έχετε επιλέξει το NodeMCU 1.0 ως τύπο πλακέτας και ότι χρησιμοποιείτε τη σωστή έκδοση για τις βιβλιοθήκες σας.

Βήμα 2: Εργαλεία

Εργαλεία

Τα εργαλεία είναι πολύ απλά, χρησιμοποίησα για αυτό το έργο:

• Συγκολλητικό σίδερο + κασσίτερο (π.χ. 220V 60W).
• Ένα πολύμετρο (το δικό μου είναι ένα TackLife DM01M).
• Ένα επίπεδο κατσαβίδι (το μικρό είναι καλύτερο).
• Κοπή πένσας?

Εάν τα έχετε, μπορείτε επίσης να προσθέσετε μερικές απογυμνωτές σύρματος, αλλά δεν είναι απαραίτητες.

Βήμα 3: Συναρμολόγηση

Μπορείτε να βρείτε τη συναρμολόγηση των τμημάτων χρησιμοποιώντας το Fritzing για να ανοίξετε το έργο Fritzing στο αποθετήριο Github.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: το NodeMCU είναι συνδεδεμένο στον ελεγκτή ηλιακής φόρτισης μέσω καλωδίου USB (αυτό που έχει το σχηματικό δεν έχει). Ανατρέξτε στην ενότητα Υλικό για παράδειγμα ελεγκτή ηλιακής φόρτισης με USB.

Έκανα όλα τα προσαρμοσμένα μέρη διαθέσιμα στο φάκελο ψύξης από το έργο Github (όλα μπορούν να βρεθούν στο διαδίκτυο εκτός από το πλωτήρα νερού επειδή το έφτιαξα).

Βήμα 4: Ευχαριστίες

Θα ήθελα να αναγνωρίσω τον υπέροχο συνεργάτη μου που μου επέτρεψε να το κάνω αυτό τα Σαββατοκύριακα! Και φυσικά όλοι οι κατασκευαστές που έκαναν το έργο δυνατό, όπως το @shurillu για τη σούπερ βιβλιοθήκη CTBot, το EstebanP27 για το σεμινάριό του από το οποίο έμαθα πολλά για αυτό το έργο! Θα ήθελα επίσης να ευχαριστήσω το svgrepo από το οποίο χρησιμοποίησα τα SVG ως βάση για το λογότυπο.