Πίνακας περιεχομένων:

IoT APIS V2 - Αυτόματο σύστημα αυτόματης άρδευσης με δυνατότητα IoT: 17 βήματα (με εικόνες)
IoT APIS V2 - Αυτόματο σύστημα αυτόματης άρδευσης με δυνατότητα IoT: 17 βήματα (με εικόνες)

Βίντεο: IoT APIS V2 - Αυτόματο σύστημα αυτόματης άρδευσης με δυνατότητα IoT: 17 βήματα (με εικόνες)

Βίντεο: IoT APIS V2 - Αυτόματο σύστημα αυτόματης άρδευσης με δυνατότητα IoT: 17 βήματα (με εικόνες)
Βίντεο: SMART TIP! Αυτόματη άντληση κωδικών myDATA REST API 2024, Νοέμβριος
Anonim
IoT APIS V2 - Αυτόνομο σύστημα αυτόματης άρδευσης με δυνατότητα IoT
IoT APIS V2 - Αυτόνομο σύστημα αυτόματης άρδευσης με δυνατότητα IoT
IoT APIS V2 - Αυτόνομο σύστημα αυτόματης άρδευσης με δυνατότητα IoT
IoT APIS V2 - Αυτόνομο σύστημα αυτόματης άρδευσης με δυνατότητα IoT

Αυτό το έργο είναι μια εξέλιξη του προηγούμενου οδηγού μου: APIS - Αυτόματο σύστημα άρδευσης φυτών

Χρησιμοποιώ το APIS για σχεδόν ένα χρόνο τώρα και ήθελα να βελτιώσω τον προηγούμενο σχεδιασμό:

  1. Δυνατότητα απομακρυσμένης παρακολούθησης του φυτού. Έτσι έγινε αυτό το έργο ενεργοποιημένο με IoT.
  2. Εύκολη αντικατάσταση του αισθητήρα υγρασίας του εδάφους. Έχω περάσει από τρία διαφορετικά σχέδια του αισθητήρα υγρασίας, και ανεξάρτητα από το υλικό που χρησιμοποίησα, διαβρώθηκε αργά ή γρήγορα. Έτσι, ο νέος σχεδιασμός έπρεπε να διαρκέσει όσο το δυνατόν περισσότερο και να αντικατασταθεί γρήγορα και εύκολα.
  3. Η στάθμη του νερού στον κάδο. Wantedθελα να μπορώ να πω πόσο νερό υπάρχει ακόμα στον κάδο και να σταματήσω να ποτίζω όταν ο κάδος είναι άδειος.
  4. Καλύτερη εμφάνιση. Ένα γκρι κουτί έργου ήταν μια καλή αρχή, αλλά ήθελα να δημιουργήσω κάτι που φαινόταν λίγο καλύτερο. Θα είσαι ο κριτής αν κατάφερα να πετύχω αυτόν τον στόχο…
  5. Αυτονομία. Iθελα το νέο σύστημα να είναι αυτόνομο όσον αφορά την ισχύ ή/και τη διαθεσιμότητα του διαδικτύου.

Το έργο που προκύπτει δεν είναι λιγότερο διαμορφώσιμο από το προηγούμενο και έχει επιπλέον χρήσιμες λειτουργίες.

Wantedθελα επίσης να χρησιμοποιήσω τον νεοαποκτηθέντα τρισδιάστατο εκτυπωτή μου, οπότε κάποια από τα μέρη θα πρέπει να εκτυπωθούν.

Βήμα 1: Υλικό

Σκεύη, εξαρτήματα
Σκεύη, εξαρτήματα
Σκεύη, εξαρτήματα
Σκεύη, εξαρτήματα

Θα χρειαστείτε τα ακόλουθα στοιχεία για να δημιουργήσετε το IoT APIS v2:

  1. Πίνακας ανάπτυξης NodeMcu Lua ESP8266 ESP -12E WIFI - στο banggood.com
  2. Μονάδα μέτρησης απόστασης υπερήχων SODIAL (R) 3-pin υπερήχων, διπλός μετατροπέας, τριών ακίδων επί του σκάφους-στο amazon.com
  3. Μικρή υποβρύχια αντλία νερού DC 3V -6V 5V Αντλία δεξαμενών ψαριών - στο ebay.com
  4. LED τριών χρωμάτων - στο amazon.com
  5. Πίνακας Vero - στο amazon.com
  6. Τρανζίστορ PN2222 - στο amazon.com
  7. Πλαστικές βίδες, μπουλόνια και παξιμάδια
  8. Εξοπλισμός και προμήθειες συγκόλλησης
  9. Σύρματα, αντιστάσεις, κεφαλίδες και άλλα διάφορα ηλεκτρονικά εξαρτήματα
  10. Βάζο Empty Tropicana OJ 2.78 QT
  11. 2 γαλβανισμένα καρφιά

Βήμα 2: Συνολικός σχεδιασμός

Συνολική σχεδίαση
Συνολική σχεδίαση
Συνολική σχεδίαση
Συνολική σχεδίαση

Ο συνολικός σχεδιασμός αποτελείται από τα ακόλουθα στοιχεία: 1. Αισθητήρας υγρασίας εδάφους και περίβλημα ποτίσματος φυτών (συνδυασμένο - τρισδιάστατη εκτύπωση) 2. Σωλήνες και καλωδίωση3. Αισθητήρας διαρροής νερού δίσκου (τρισδιάστατη εκτύπωση) 4. Μονάδα ελέγχου τοποθετημένο στην κορυφή του βάζου OJ (τοποθετημένο και κλειστό στην τρισδιάστατη τυπωμένη θήκη) 5. Βυθισμένη αντλία νερού6. Σκίτσο NodeMCU7. Διαμόρφωση IoT8. Τροφοδοσία: USB μέσω πρίζας -Η- ηλιακός (αυτόνομη λειτουργία) Ας συζητήσουμε κάθε στοιχείο ξεχωριστά

Βήμα 3: Βυθισμένη αντλία νερού

Βυθισμένη αντλία νερού
Βυθισμένη αντλία νερού
Βυθισμένη αντλία νερού
Βυθισμένη αντλία νερού

Η βυθισμένη αντλία νερού βρίσκεται κάτω από τη λαβή του βάζου OJ (για να αποφύγετε παρεμβολές στη μέτρηση της στάθμης του νερού). Η αντλία είναι τοποθετημένη με τέτοιο τρόπο ώστε να "αιωρείται" περίπου 2-3 mm πάνω από το κάτω μέρος του βάζου για να επιτρέψει την ελεύθερη ροή νερού στην εισαγωγή.

Επειδή η αντλία πρέπει να είναι πλήρως βυθισμένη για κανονική λειτουργία, η ελάχιστη στάθμη νερού στο βάζο πρέπει να είναι περίπου 3 cm (περίπου 1 ίντσα).

Βήμα 4: Ενότητα ελέγχου τοποθετημένη στην κορυφή του βάζου OJ

Μονάδα ελέγχου τοποθετημένο στην κορυφή του βάζου OJ
Μονάδα ελέγχου τοποθετημένο στην κορυφή του βάζου OJ
Μονάδα ελέγχου τοποθετημένο στην κορυφή του βάζου OJ
Μονάδα ελέγχου τοποθετημένο στην κορυφή του βάζου OJ
Μονάδα ελέγχου τοποθετημένο στην κορυφή του βάζου OJ
Μονάδα ελέγχου τοποθετημένο στην κορυφή του βάζου OJ

Επέλεξα το πρότυπο μεγάλο βάζο Tropicana OJ για δοχείο νερού. Αυτά είναι ευρέως διαθέσιμα και στάνταρ.

Η μονάδα ελέγχου τοποθετείται στην κορυφή του βάζου αφού αφαιρεθεί η αρχική βρύση.

Η πλατφόρμα στην οποία βρίσκεται η μονάδα ελέγχου είναι τρισδιάστατη εκτύπωση. Το αρχείο STL παρέχεται στα τμήματα αρχείων και σκίτσων αυτού του οδηγού.

Η αντλία, οι σωλήνες και η καλωδίωση περνούν μέσα από τη λαβή του βάζου Tropicana για να καθαρίσουν χώρο για τη μέτρηση της στάθμης του νερού.

Η στάθμη του νερού μετράται από τον υπερηχητικό αισθητήρα απόστασης ενσωματωμένο στην πλατφόρμα της μονάδας ελέγχου. Η στάθμη του νερού καθορίζεται καθώς η διαφορά είναι η μέτρηση απόστασης ενός άδειου βάζου και το βάζο γεμάτο με νερό σε ένα ορισμένο επίπεδο.

Η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου και ο αισθητήρας US καλύπτονται με τρισδιάστατη εκτύπωση "θόλου". Το αρχείο STL του θόλου παρέχεται στην ενότητα Αρχεία και σκίτσα αυτού του οδηγού.

Βήμα 5: Ενότητα ελέγχου - Διαγράμματα

Ενότητα ελέγχου - Διαγράμματα
Ενότητα ελέγχου - Διαγράμματα
Ενότητα ελέγχου - Διαγράμματα
Ενότητα ελέγχου - Διαγράμματα

Σχήματα για την ενότητα ελέγχου (συμπεριλαμβανομένης της λίστας των εξαρτημάτων) και τα αρχεία σχεδίασης της σανίδας ψωμιού παρέχονται στην ενότητα Αρχεία και σκίτσα αυτού του οδηγού.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Η εργασία με το NodeMCU αποδείχθηκε μια δύσκολη εργασία όσον αφορά τις διαθέσιμες καρφίτσες GPIO. Σχεδόν όλα τα GPIO εξυπηρετούν μια σειρά από λειτουργίες, γεγονός που τις καθιστά είτε μη διαθέσιμες για χρήση, είτε αδύνατες για χρήση σε λειτουργία βαθύ ύπνου (λόγω ειδικών λειτουργιών που παίζουν κατά τη διαδικασία εκκίνησης). Στο τέλος κατάφερα να βρω μια ισορροπία μεταξύ της χρήσης GPIO και των απαιτήσεών μου, αλλά χρειάστηκαν μερικές απογοητευτικές επαναλήψεις.

Για παράδειγμα, ένας αριθμός GPIO παραμένει "ζεστός" κατά τη διάρκεια του βαθύ ύπνου. Η σύνδεση LED με εκείνους που νίκησαν τον σκοπό της μείωσης της κατανάλωσης ενέργειας κατά τη διάρκεια του βαθύ ύπνου.

Βήμα 6: Αισθητήρας διαρροής νερού δίσκου

Αισθητήρας διαρροής νερού δίσκου
Αισθητήρας διαρροής νερού δίσκου
Αισθητήρας διαρροής νερού δίσκου
Αισθητήρας διαρροής νερού δίσκου
Αισθητήρας διαρροής νερού δίσκου
Αισθητήρας διαρροής νερού δίσκου

Εάν η κατσαρόλα σας έχει μια τρύπα υπερχείλισης στο κάτω μέρος, τότε υπάρχει κίνδυνος να ξεχειλίσει νερό στον κάτω δίσκο και να χυθεί στο πάτωμα (βρίσκεται το ράφι ή ό, τι άλλο είναι το φυτό σας).

Παρατήρησα ότι η μέτρηση της υγρασίας του εδάφους επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από τη θέση του ανιχνευτή, την πυκνότητα του εδάφους, την απόσταση από την έξοδο ποτίσματος κ.λπ.

Ο αισθητήρας υπερχείλισης είναι ένας διαχωριστής μεταξύ του δοχείου και του κάτω δίσκου, με δύο σύρματα τυλιγμένα γύρω από τις ράβδους. Όταν το νερό γεμίσει το δίσκο, τα δύο καλώδια συνδέονται, σηματοδοτώντας έτσι τον μικροελεγκτή ότι υπάρχει νερό στον κάτω δίσκο.

Τελικά, το νερό εξατμίζεται και τα καλώδια αποσυνδέονται.

Ο κάτω δίσκος είναι τρισδιάστατος εκτυπωμένος. Το αρχείο STL διατίθεται από την ενότητα Αρχεία και σκίτσα αυτού του οδηγού.

Βήμα 7: Έλεγχος υγρασίας εδάφους και περίβλημα ποτίσματος

Image
Image
Ανιχνευτής υγρασίας εδάφους και περίβλημα ποτίσματος
Ανιχνευτής υγρασίας εδάφους και περίβλημα ποτίσματος
Ανιχνευτής υγρασίας εδάφους και περίβλημα ποτίσματος
Ανιχνευτής υγρασίας εδάφους και περίβλημα ποτίσματος

Σχεδίασα ένα εξάγωνο τρισδιάστατο περίβλημα για να είναι ένας συνδυασμένος αισθητήρας υγρασίας εδάφους και περίβλημα ποτίσματος.

Ένα τρισδιάστατο αρχείο εκτύπωσης (STL) είναι διαθέσιμο στην ενότητα Αρχεία και σκίτσα αυτού του οδηγού.

Το περίβλημα αποτελείται από δύο μέρη, τα οποία πρέπει να κολληθούν μεταξύ τους. Ένα τροποποιημένο συρματοπλέγμα προσαρτάται στο πλάι του περιβλήματος για να στερεώσει τη σωλήνωση.

Δύο οπές 4,5 mm παρέχονται για την τοποθέτηση των γαλβανισμένων καρφιών, χρησιμεύοντας ως ανιχνευτές υγρασίας του εδάφους. Η συνδεσιμότητα με τον μικροελεγκτή επιτυγχάνεται μέσω μεταλλικών αποστατών που επιλέγονται ειδικά για να ταιριάζουν στα νύχια.

Ο τρισδιάστατος σχεδιασμός γίνεται χρησιμοποιώντας το www.tinkercad.com, το οποίο είναι ένα εξαιρετικό και εύχρηστο αλλά ισχυρό εργαλείο σχεδίασης 3D.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Μπορεί να θέλετε να ρωτήσετε γιατί δεν χρησιμοποίησα απλώς έναν από τους προκατασκευασμένους ανιχνευτές εδάφους; Η απάντηση είναι: το φύλλο σε αυτά διαλύεται μέσα σε εβδομάδες. Στην πραγματικότητα, ακόμη και με περιορισμένο χρονικό διάστημα τα νύχια είναι υπό τάση, εξακολουθούν να διαβρώνονται και πρέπει να αντικαθίστανται τουλάχιστον μία φορά το χρόνο. Ο παραπάνω σχεδιασμός επιτρέπει την αντικατάσταση των καρφιών μέσα σε δευτερόλεπτα.

Βήμα 8: Σωλήνωση και καλωδίωση

Σωλήνωση και καλωδίωση
Σωλήνωση και καλωδίωση

Το νερό παραδίδεται στο σχέδιο μέσω ημι-διαυγούς σωλήνα από εξαιρετικά μαλακό λάτεξ (με 1/4 "εσωτερική διάμετρο και 5/16" εξωτερική διάμετρο).

Η έξοδος της αντλίας απαιτεί μεγαλύτερη σωλήνωση και έναν προσαρμογέα: Χημικά ανθεκτικό στο συρματόπλεγμα πολυπροπυλενίου, μειώνοντας ευθεία για αναγνωριστικό σωλήνα 1/4 "x 1/8".

Τέλος, ένα χημικό-ανθεκτικό πολυπροπυλένιο συρματοπλέγμα, ευθεία για σωλήνα 1/8 χρησιμεύει ως σύνδεσμος στο περίβλημα ποτίσματος.

Βήμα 9: Σχέδιο NodeMCU

Σκίτσο NodeMCU
Σκίτσο NodeMCU

Το σκίτσο του NodeMCU υλοποιεί διάφορες δυνατότητες του IoT APIS v2:

  1. Συνδέεται στο υπάρχον δίκτυο WiFi -Η- λειτουργεί ως σημείο πρόσβασης WiFi (ανάλογα με τη διαμόρφωση)
  2. Ερωτά διακομιστές NTP για λήψη τοπικής ώρας
  3. Εφαρμόζει διακομιστή ιστού για παρακολούθηση εγκαταστάσεων και ρύθμιση παραμέτρων ποτίσματος και δικτύωσης
  4. Μετράει την υγρασία του εδάφους, τις διαρροές νερού του κάτω δίσκου, τη στάθμη του νερού στο βάζο και παρέχει οπτική ένδειξη μέσω 3 χρωμάτων LED
  5. Εφαρμόζει διαδικτυακούς και powerave τρόπους λειτουργίας
  6. Αποθηκεύει πληροφορίες για κάθε ένα από τα ποτίσματα που εκτελούνται τοπικά στην εσωτερική μνήμη flash

Βήμα 10: NodeMCU Sketch - WiFi

NodeMCU Sketch - WiFi
NodeMCU Sketch - WiFi

Από προεπιλογή το IoT APIS v2 θα δημιουργήσει ένα τοπικό σημείο πρόσβασης WiFi που ονομάζεται "Plant_XXXXXX", όπου XXXXXX είναι ο σειριακός αριθμός του τσιπ ESP8266 στο NodeMCU.

Μπορείτε να αποκτήσετε πρόσβαση στον ενσωματωμένο διακομιστή ιστού μέσω URL: Ο εσωτερικός διακομιστής DNS https://plant.io θα συνδέσει τη συσκευή σας στη σελίδα κατάστασης APIS.

Από τη σελίδα κατάστασης, μπορείτε να μεταβείτε στη σελίδα παραμέτρων ποτίσματος και στη σελίδα παραμέτρων δικτύου, όπου μπορείτε να κάνετε το IoT APIS v2 να συνδεθεί στο δίκτυό σας WiFi και να ξεκινήσετε την αναφορά κατάστασης στο σύννεφο.

Το IoT APIS υποστηρίζει διαδικτυακές λειτουργίες και εξοικονόμηση ενέργειας:

  1. Στη διαδικτυακή λειτουργία, το IoT APIS διατηρεί τη σύνδεση WiFi συνεχώς ανοιχτή, ώστε να μπορείτε να ελέγχετε την κατάσταση της εγκατάστασής σας ανά πάσα στιγμή
  2. Στη λειτουργία εξοικονόμησης ενέργειας, το IoT APIS ελέγχει την υγρασία του εδάφους και τη στάθμη του νερού περιοδικά, θέτοντας τη συσκευή σε κατάσταση «βαθύ ύπνου» ενδιάμεσα, μειώνοντας έτσι δραματικά την κατανάλωση ενέργειας. Ωστόσο, η συσκευή δεν είναι διαθέσιμη στο διαδίκτυο όλη την ώρα και οι παράμετροι θα μπορούσαν να αλλάξουν μόνο κατά τη διάρκεια της ενεργοποίησης της συσκευής (επί του παρόντος κάθε 30 λεπτά, ευθυγραμμισμένο με το ρολόι ώρας/μισής ώρας σε πραγματικό χρόνο). Η συσκευή θα παραμείνει συνδεδεμένη για 1 λεπτό κάθε 30 λεπτά για να επιτρέψει αλλαγές στη διαμόρφωση και, στη συνέχεια, θα εισέλθει σε κατάσταση βαθύ ύπνου. Εάν ο χρήστης συνδεθεί στη συσκευή, ο χρόνος "up" παρατείνεται σε 3 λεπτά για κάθε σύνδεση.

Όταν η συσκευή είναι συνδεδεμένη σε τοπικό δίκτυο WiFi, η διεύθυνση IP της αναφέρεται στον διακομιστή cloud IoT και είναι ορατή στη συσκευή παρακολούθησης κινητής τηλεφωνίας.

Βήμα 11: NodeMCU Sketch - NTP

NodeMCU Sketch - NTP
NodeMCU Sketch - NTP

Το IoT APIS v2 χρησιμοποιεί πρωτόκολλο NTP για λήψη τοπικής ώρας από τους διακομιστές ώρας NIST. Ο σωστός χρόνος χρησιμοποιείται για να καθοριστεί εάν η συσκευή θα πρέπει να εισέλθει στη λειτουργία "νύχτας", δηλαδή να αποφύγει να λειτουργήσει η αντλία ή να αναβοσβήνει το LED.

Η νυχτερινή ώρα διαμορφώνεται ξεχωριστά για τις εργάσιμες ημέρες και το πρωί του Σαββατοκύριακου.

Βήμα 12: NodeMCU Sketch - Local Web Server

NodeMCU Sketch - Τοπικός διακομιστής Ιστού
NodeMCU Sketch - Τοπικός διακομιστής Ιστού
NodeMCU Sketch - Τοπικός διακομιστής Ιστού
NodeMCU Sketch - Τοπικός διακομιστής Ιστού
NodeMCU Sketch - Τοπικός διακομιστής Ιστού
NodeMCU Sketch - Τοπικός διακομιστής Ιστού

Το IoT APIS v2 υλοποιεί έναν τοπικό διακομιστή ιστού για αναφορά κατάστασης και αλλαγές διαμόρφωσης. Η αρχική σελίδα παρέχει πληροφορίες σχετικά με την τρέχουσα υγρασία και τη στάθμη του νερού, την παρουσία υπερχείλισης στον κάτω δίσκο και στατιστικά στοιχεία της πιο πρόσφατης ποτίσματος. Σελίδα διαμόρφωσης δικτύου (προσβάσιμη μέσω του κουμπιού ρύθμισης παραμέτρων δικτύου) παρέχει τη δυνατότητα σύνδεσης στο τοπικό δίκτυο WiFi και την αλλαγή μεταξύ των λειτουργιών Online και εξοικονόμησης ενέργειας. (Οι αλλαγές στη διαμόρφωση του δικτύου θα προκαλέσουν επαναφορά της συσκευής) Η σελίδα διαμόρφωσης ποτίσματος (προσβάσιμη μέσω του κουμπιού ρύθμισης νερού) παρέχει τη δυνατότητα αλλαγής παραμέτρων ποτίσματος (υγρασία εδάφους για έναρξη/διακοπή ποτίσματος, διάρκεια ποτίσματος και παύση κορεσμού μεταξύ τρεξίματος, αριθμός εκτελέσεων, κ.λπ.) Τα αρχεία HTML διακομιστή ιστοσελίδων βρίσκονται στο φάκελο δεδομένων του σκίτσου IoT APIS Arduino IDE. Θα πρέπει να μεταφορτωθούν στη μνήμη flash NodeMCU ως σύστημα αρχείων SPIFF χρησιμοποιώντας το εργαλείο "ESP8266 Sketch Data Upload" που βρίσκεται εδώ.

Βήμα 13: NodeMCU Sketch - Τοπικό αρχείο καταγραφής ποτίσματος και πρόσβαση στο εσωτερικό σύστημα αρχείων

NodeMCU Sketch - Τοπικό αρχείο καταγραφής ποτίσματος και πρόσβαση στο εσωτερικό σύστημα αρχείων
NodeMCU Sketch - Τοπικό αρχείο καταγραφής ποτίσματος και πρόσβαση στο εσωτερικό σύστημα αρχείων

Σε περίπτωση που η συνδεσιμότητα δικτύου δεν είναι διαθέσιμη, το σύστημα IoT APIS v2 καταγράφει όλες τις δραστηριότητες ποτίσματος τοπικά.

Για πρόσβαση στο αρχείο καταγραφής, συνδεθείτε στη συσκευή και μεταβείτε στη σελίδα "/επεξεργασία" και, στη συνέχεια, κατεβάστε το αρχείο watering.log. Αυτό το αρχείο περιέχει το ιστορικό όλων των ποτίσματος από την έναρξη της καταγραφής.

Παράδειγμα τέτοιου αρχείου καταγραφής (σε μορφή διαχωρισμένης με καρτέλα) επισυνάπτεται σε αυτό το βήμα.

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Η σελίδα λήψης δεν είναι διαθέσιμη όταν εκτελείται το IoT APIS v2 είναι σε λειτουργία Σημείου πρόσβασης (λόγω εξάρτησης από τη βιβλιοθήκη σε απευθείας σύνδεση Java Script).

Βήμα 14: NodeMCU Sketch - Υγρασία εδάφους, Διαρροή νερού στο κάτω μέρος του δίσκου, Επίπεδο νερού, LED 3 χρωμάτων

Image
Image
NodeMCU Sketch - Υγρασία εδάφους, Διαρροή νερού στο κάτω μέρος του δίσκου, Επίπεδο νερού, LED 3 χρωμάτων
NodeMCU Sketch - Υγρασία εδάφους, Διαρροή νερού στο κάτω μέρος του δίσκου, Επίπεδο νερού, LED 3 χρωμάτων
NodeMCU Σκίτσο - Υγρασία εδάφους, Διαρροή νερού στον κάτω δίσκο, Επίπεδο νερού, LED 3 χρωμάτων
NodeMCU Σκίτσο - Υγρασία εδάφους, Διαρροή νερού στον κάτω δίσκο, Επίπεδο νερού, LED 3 χρωμάτων

Η μέτρηση της υγρασίας του εδάφους βασίζεται στην ίδια αρχή με το αρχικό APIS. Για λεπτομέρειες, ανατρέξτε σε αυτό το εγχειρίδιο.

Οι διαρροές του δίσκου νερού ανιχνεύονται με στιγμιαία εφαρμογή τάσης στα καλώδια που βρίσκονται κάτω από το δοχείο χρησιμοποιώντας εσωτερικές αντιστάσεις PULLUP. Εάν η προκύπτουσα κατάσταση PIN είναι ΧΑΜΗΛΗ, τότε υπάρχει νερό στο δίσκο. Η κατάσταση PIN του HIGH υποδεικνύει ότι το κύκλωμα είναι "σπασμένο", επομένως δεν υπάρχει νερό στον κάτω δίσκο.

Η στάθμη του νερού καθορίζεται μετρώντας την απόσταση από την κορυφή του βάζου έως την επιφάνεια του νερού και συγκρίνοντάς την με την απόσταση μέχρι το κάτω μέρος ενός άδειου βάζου. Λάβετε υπόψη τη χρήση του αισθητήρα 3 ακίδων! Αυτά είναι πιο ακριβά από τους αισθητήρες τεσσάρων ακίδων HC-SR04. Δυστυχώς, έμεινα χωρίς GPIO στο NodeMCU και έπρεπε να κόψω κάθε καλώδιο που μπορούσα για να λειτουργήσει ο σχεδιασμός σε ένα μόνο NodeMCU χωρίς πρόσθετα κυκλώματα.

3 έγχρωμες λυχνίες LED χρησιμοποιούνται για την οπτική ένδειξη της κατάστασης APIS:

  1. Μέτρια αναβοσβήνει ΠΡΑΣΙΝΗ - σύνδεση σε δίκτυο WiFi
  2. Αναβοσβήνει γρήγορα ΠΡΑΣΙΝΟ - ερωτά τον διακομιστή NTP
  3. Σύντομο συμπαγές ΠΡΑΣΙΝΟ - συνδεδεμένο στο WiFi και έλαβε την τρέχουσα ώρα από το NTP με επιτυχία
  4. Σύντομο συμπαγές ΛΕΥΚΟ - η προετοιμασία δικτύου ολοκληρώθηκε
  5. Αναβοσβήνει γρήγορα ΛΕΥΚΟ - εκκίνηση λειτουργίας σημείου πρόσβασης
  6. Αναβοσβήνει γρήγορα ΜΠΛΕ - πότισμα
  7. Μέτρια αναβοσβήνει ΜΠΛΕ - κορεσμός
  8. Εν συντομία στερεό AMBER ακολουθούμενο από σύντομα συμπαγές RED - αδυνατεί να πάρει χρόνο από το NTP
  9. Εν συντομία στερεό ΛΕΥΚΟ κατά την πρόσβαση στον εσωτερικό διακομιστή ιστού

Η λυχνία LED δεν λειτουργεί στη λειτουργία "νύχτας". Η λειτουργία NIght θα μπορούσε να προσδιοριστεί αξιόπιστα μόνο εάν η συσκευή μπόρεσε να λάβει τοπική ώρα από τους διακομιστές NTP τουλάχιστον μία φορά (το τοπικό ρολόι πραγματικού χρόνου θα χρησιμοποιηθεί έως ότου δημιουργηθεί η επόμενη σύνδεση με NTP)

Παράδειγμα της λειτουργίας LED είναι διαθέσιμο στο YouTube εδώ.

Βήμα 15: Ηλιακή ενέργεια, τράπεζα ενέργειας και αυτόνομη λειτουργία

Ηλιακή ενέργεια, Power Bank και αυτόνομη λειτουργία
Ηλιακή ενέργεια, Power Bank και αυτόνομη λειτουργία
Ηλιακή ενέργεια, Power Bank και αυτόνομη λειτουργία
Ηλιακή ενέργεια, Power Bank και αυτόνομη λειτουργία
Ηλιακή ενέργεια, Power Bank και αυτόνομη λειτουργία
Ηλιακή ενέργεια, Power Bank και αυτόνομη λειτουργία

Μία από τις ιδέες πίσω από το IoT APIS v2 ήταν η δυνατότητα αυτόνομης λειτουργίας.

Ο τρέχων σχεδιασμός χρησιμοποιεί έναν ηλιακό πίνακα ενέργειας και μια προσωρινή τράπεζα ισχύος 3600 mAh για να το πετύχει αυτό.

  1. Το ηλιακό πάνελ είναι διαθέσιμο στο amazon.com
  2. Το Power Bank είναι επίσης διαθέσιμο στο amazon.com

Ο ηλιακός πίνακας έχει επίσης ενσωματωμένη μπαταρία 2600 mAh, αλλά δεν ήταν σε θέση να διατηρήσει 24 ώρες λειτουργία APIS ακόμη και σε λειτουργία εξοικονόμησης ενέργειας (υποψιάζομαι ότι η μπαταρία δεν αντιμετωπίζει καλά την ταυτόχρονη φόρτιση και εκφόρτιση). Ένας συνδυασμός δύο μπαταριών φαίνεται να παρέχει επαρκή ισχύ και να επιτρέπει την επαναφόρτιση και των δύο μπαταριών κατά τη διάρκεια της ημέρας. Το ηλιακό πάνελ φορτίζει power bank, ενώ το power bank ενεργοποιεί τη συσκευή APIS.

Παρακαλώ σημειώστε:

Αυτά τα συστατικά είναι προαιρετικά. Μπορείτε απλώς να τροφοδοτήσετε τη συσκευή με οποιονδήποτε προσαρμογέα USB που παρέχει ρεύμα 1Α.

Βήμα 16: Ενσωμάτωση IoT - Blynk

Ενσωμάτωση IoT - Blynk
Ενσωμάτωση IoT - Blynk
Ενσωμάτωση IoT - Blynk
Ενσωμάτωση IoT - Blynk
Ενσωμάτωση IoT - Blynk
Ενσωμάτωση IoT - Blynk

Ένας από τους στόχους για το νέο σχέδιο ήταν η δυνατότητα παρακολούθησης της υγρασίας του εδάφους, της στάθμης του νερού και άλλων παραμέτρων από απόσταση.

Επέλεξα το Blynk (www.blynk.io) ως πλατφόρμα IoT λόγω της ευκολίας χρήσης και του ελκυστικού οπτικού σχεδιασμού.

Δεδομένου ότι το σκίτσο μου βασίζεται στη συλλογική συλλογή εργασιών TaskScheduler, δεν ήθελα να χρησιμοποιήσω βιβλιοθήκες συσκευών Blynk (δεν είναι ενεργοποιημένες για TaskScheduler). Αντ 'αυτού, χρησιμοποίησα το Blynk HTTP RESTful API (διαθέσιμο εδώ).

Η διαμόρφωση της εφαρμογής είναι όσο πιο διαισθητική θα μπορούσε να είναι. Ακολουθήστε τα συνημμένα στιγμιότυπα οθόνης.

Βήμα 17: Σκίτσα και αρχεία

Σκίτσα και αρχεία
Σκίτσα και αρχεία

Το σκίτσο του IoT APIS v2 βρίσκεται στο github εδώ: Σκίτσο

Μερικές βιβλιοθήκες που χρησιμοποιούνται από το σκίτσο βρίσκονται εδώ:

  1. TaskScheduler - συνεργατική βιβλιοθήκη πολλαπλών εργασιών για Arduino και esp8266
  2. AvgFilter - ακέραιος υλοποίηση του μέσου φίλτρου για εξομάλυνση δεδομένων αισθητήρα
  3. RTCLib - υλοποίηση υλικού και λογισμικού Ρολόι πραγματικού χρόνου (τροποποιήθηκε από εμένα)
  4. Time - Τροποποιήσεις για τη βιβλιοθήκη Time
  5. Ζώνη ώρας - βιβλιοθήκη που υποστηρίζει υπολογισμούς ζώνης ώρας

ΣΗΜΕΙΩΣΗ:

Φύλλα δεδομένων, τεκμηρίωση καρφιτσών και αρχεία 3D βρίσκονται στον υποφάκελο "αρχεία" του κύριου σκίτσου.

Τα αρχεία HTML για τον ενσωματωμένο διακομιστή ιστού πρέπει να μεταφορτωθούν στη μνήμη flash NODE MCU χρησιμοποιώντας την προσθήκη arduino-esp8266fs (η οποία δημιουργεί ένα αρχείο συστήματος αρχείων από τον υποφάκελο "data" του κύριου φακέλου σκίτσων και το ανεβάζει στη μνήμη flash)

Εσωτερικός διαγωνισμός κηπουρικής 2016
Εσωτερικός διαγωνισμός κηπουρικής 2016
Εσωτερικός διαγωνισμός κηπουρικής 2016
Εσωτερικός διαγωνισμός κηπουρικής 2016

Επιλαχόντες στον Διαγωνισμό Κήπου Κλειστού Χώρου 2016

Συνιστάται: