Πράσινος αντίχειρας: 6 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Το Green Thumb είναι ένα έργο Διαδικτύου των πραγμάτων στον αγροτικό τομέα που δημιουργήθηκε για την τάξη μου. Wantedθελα να φτιάξω κάτι ειδικά για τις αναπτυσσόμενες χώρες και μετά από την έρευνά μου διαπίστωσα ότι οι αφρικανικές χώρες αρδεύονται μόνο στο 6% της γεωργικής γης της ηπείρου, υπάρχει κακή τεχνολογία, λιγότερη αξιοπιστία στη διαχείριση των υδάτων ή την άρδευση που οδηγεί σε λιγότερη παραγωγικότητα. Στη Ζάμπια διαπιστώθηκε ότι οι μικροί ιδιοκτήτες που ήταν σε θέση να καλλιεργήσουν λαχανικά την ξηρή περίοδο κέρδισαν 35% περισσότερα από αυτούς που δεν το κάνουν.

Τα περισσότερα από τα υπάρχοντα συστήματα κοστίζουν περισσότερα από $ 200, το οποίο είναι ακριβό και σίγουρα δεν είναι προσιτό από τους μικρούς αγρότες. Οι αγρότες σε αυτές τις αναπτυσσόμενες χώρες καταβάλλουν ήδη προσπάθειες για ένα σύστημα διαχείρισης νερού μικρής κλίμακας.

Ο στόχος της Green Thumb είναι να παρέχει ένα οικονομικά αποδοτικό, ατομικό, σύστημα μικρής κλίμακας άρδευσης στους αγρότες στην Αφρική που θα τους βοηθήσει με έξυπνες τεχνικές άρδευσης και διαχείρισης νερού για να αυξήσουν την ποσότητα των προϊόντων τους

Βήμα 1: Βήμα 1: Εφαρμογή αισθητήρων υγρασίας σε ένα εργοστάσιο

Επιλέγοντας ένα φυτό: Χρειαζόμουν ένα φυτό για να παρακολουθώ κατά τη διάρκεια του έργου μου, καθώς πολλές αφρικανικές χώρες καλλιεργούν μελιτζάνες, κατέληξα να πάρω μια μικρή μελιτζάνα από την αποθήκη του σπιτιού μου για να πειραματιστώ.

Αισθητήρες υγρασίας: Για να παρακολουθείτε την περιεκτικότητα σε υγρασία του φυτού πρέπει να φτιάξετε έναν οικονομικά αποδοτικό αισθητήρα που θα μπορούσε να το κάνει.

Απαιτούμενα εξαρτήματα:

1. Γαλβανισμένα νύχια - 2

2. Single Strand Wires - ένα σωρό από αυτά

3. Σωματίδιο Βόριο - 1

4. Αντίσταση (220 ohm ή οποιαδήποτε άλλη τιμή) - 1

5. Breadboard

Πάρτε 2 γαλβανισμένα καρφιά και κολλήστε τα σε μονόκλωνα καλώδια.

Κάντε την ακόλουθη σύνδεση στο breadboard σας.

Συνδέστε οποιοδήποτε από τα καρφιά σε μια αναλογική καρφίτσα και το άλλο σε μια ψηφιακή καρφίτσα. Κρατήστε τα νύχια 3 εκατοστά μεταξύ τους, μπορεί να είναι οποιαδήποτε απόσταση όσο είναι σταθερή, αφού η απόσταση μεταξύ 2 καρφιών μπορεί να αλλάξει τις ενδείξεις.

Γράψτε τον ακόλουθο κώδικα στο IDE Particle Boron και αναβοσβήνετε τον κωδικό

Τοποθετήστε τα καρφιά στο εργοστάσιό σας, θα πρέπει να εμφανίζει ενδείξεις στην σειριακή οθόνη ή στην κονσόλα σας.

Ακολουθεί ένας γρήγορος οδηγός για τη ρύθμιση του Boron σας.

Βήμα 2: Βήμα 2: Συλλογή των μετρήσεων του αισθητήρα υγρασίας

Το επόμενο βήμα ήταν να συλλέξουμε όλες τις ενδείξεις σε ένα έγγραφο Excel για σκοπούς παρακολούθησης μέσω IFTTT.

1. Επισκεφτείτε το IFTTT και δημιουργήστε έναν λογαριασμό (εάν δεν έχετε ήδη) ή συνδεθείτε. Το IFTTT (αν αυτό είναι τότε) είναι μια δωρεάν διαδικτυακή υπηρεσία για τη δημιουργία αλυσίδων απλών δηλώσεων υπό όρους που ονομάζονται Applets.

2. Μεταβείτε στο -> Οι εφαρμογές μου, κάντε κλικ στο -> Νέες εφαρμογές

3. για +αυτό -επιλέξτε Particle -> επιλέξτε 'New Event Published' -> Γράψτε τα 'PlantData' ως όνομα συμβάντος για το οποίο πρέπει να ενεργοποιηθεί το IFTTT

4. για +που επιλέγουν φύλλα Google -> επιλέξτε "Προσθήκη γραμμής σε υπολογιστικό φύλλο" -> Γράψτε το όνομα του υπολογιστικού φύλλου που θα δημιουργηθεί -> κάντε κλικ στο "Δημιουργία ενέργειας"

5. Έτσι, όταν δημοσιεύετε το σωματίδιο το συμβάν "PlantData", μια νέα σειρά δεδομένων θα προστεθεί σε ένα υπολογιστικό φύλλο στο google drive σας.

Βήμα 3: Βήμα 3: Ανάλυση των δεδομένων

Μπορείτε να κατεβάσετε το αρχείο excel και να δοκιμάσετε τα δεδομένα. Έκανα γραμμικές γραφικές παραστάσεις δεδομένων που συλλέγονταν για κάθε μισή ώρα, διαπίστωσα ότι οι ενδείξεις δεν άλλαξαν πολύ με τη δεδομένη πορεία του χρόνου. Οι αισθητήρες νυχιών έδωσαν αρκετά αξιόπιστες μετρήσεις.

Η ένδειξη συνήθως κυμαινόταν μεταξύ 1500-1000 όποτε χρειαζόταν πότισμα.

Έτσι, θεωρώντας ότι το όριο είναι 1500, μπορούμε να πούμε ότι όταν η ένδειξη είναι μικρότερη από 1500, το φυτό βρίσκεται σε στάδιο μαρασμού και το σύστημα μπορεί να ανταποκριθεί σε περίπου 5-10 λεπτά, ποτίζοντας τα φυτά.

Επίσης, δεδομένου ότι τα δεδομένα που συλλέχθηκαν προηγουμένως κάθε χιλιοστό του δευτερολέπτου, διαβρώνουν τα νύχια.

Μόλις παρακολουθούνται τα δεδομένα και βλέπουμε ότι δεν υπάρχει μεγάλη διακύμανση στις ενδείξεις, ο αισθητήρας μπορεί να τροφοδοτείται κάθε μία ώρα, να συλλέγει την ένδειξη και να ελέγχει εάν είναι κάτω από το όριο.

Αυτό θα επιτρέψει στους αισθητήρες νυχιών να διαρκέσουν περισσότερο.

Βήμα 4: Βήμα 4: Δημιουργία πολλαπλών αισθητήρων και επικοινωνία μέσω πλέγματος

Ολόκληρη η περιοχή της εκμετάλλευσης μπορεί να χωριστεί σε πολλές περιοχές και αυτές οι περιοχές μπορούν να παρακολουθούνται από μεμονωμένους αισθητήρες. Όλοι αυτοί οι αισθητήρες μπορούν να επικοινωνούν με το «Κύριο σύστημα» που ελέγχει την αντλία νερού.

Το «Κύριο Σύστημα» διαθέτει Particle Boron - είναι κυψελοειδές, επομένως μπορεί να επικοινωνεί σε χώρους χωρίς WiFi.

Οι μεμονωμένοι αισθητήρες έχουν Parten Xenon, επικοινωνούν στο Βόριο δημιουργώντας ένα τοπικό Δίκτυο Πλέγματος.

Ακολουθεί ένας γρήγορος οδηγός για την προσθήκη του Xenon σας σε υπάρχον δίκτυο πλέγματος.

Εδώ, έχω φτιάξει 2 αισθητήρες. Μεταφέρετε ολόκληρο το κύκλωμα σε ένα πρωτοπόρο.

Δοκιμάστε τον ακόλουθο κώδικα για να δείτε εάν η επικοινωνία Mesh λειτουργεί.

Βήμα 5: Βήμα 5: Πλήρης φυσική μορφή των αισθητήρων

Τα ηλεκτρονικά για τους αισθητήρες χρειάζονται ένα κουτί που μπορεί να αναπτυχθεί στα πεδία. Δεδομένου ότι το σύστημα έπρεπε να είναι οικονομικά αποδοτικό, οραματίστηκα τις δαπάνες για τα ηλεκτρονικά, εξοικονομώντας κόστος στο φυσικό του σχήμα. Το φυσικό κουτί στο οποίο πρέπει να τοποθετηθεί ο αισθητήρας, μπορεί να κατασκευαστεί από έναν αγρότη ή να κατασκευαστεί τοπικά στην Αφρική χρησιμοποιώντας τις πρώτες ύλες του. Ο αγρότης μπορεί επίσης να χρησιμοποιήσει οποιοδήποτε υλικό είναι διαθέσιμο και να βάλει τα ηλεκτρονικά μέσα.

Πρωτοτυπώ χρησιμοποιώντας χαρτόνι, το οποίο μπορεί να γίνει αδιάβροχο με βερνίκι.

Φτιάξτε ένα κουτί με πλάτος 8,5 cm, πλάτος 6,5 cm και ύψος 5,5 cm. Κόψτε αυτές τις διαστάσεις από ένα χαρτόνι. Κάντε 2 τρύπες στο κάτω μέρος που απέχουν μεταξύ τους 3 εκατοστά για να μπουν οι αισθητήρες. Κολλήστε τα κουτιά από χαρτόνι με ένα πιστόλι κόλλας.

Φτιάξτε 2 στρώσεις χαρτονιού με διάσταση 8,5 cm x 6,5 cm, που θα μπουν μέσα στο κουτί. Κόψτε μια τρύπα σε αυτά τα στρώματα για να περάσουν τα καλώδια.

Τα καρφιά θα περνούσαν από τις τρύπες. Ένα στρώμα από χαρτόνι τοποθετείται πάνω του που έχει το Protoboard. Οι συνδετήρες κροκοδείλων χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση των καρφιών στο κύκλωμα, έτσι ώστε αυτά τα καρφιά να μπορούν εύκολα να αποσυνδεθούν από το κύκλωμα.

Το δεύτερο στρώμα από χαρτόνι πάνω από αυτό έχει μπαταρία LIPO που τροφοδοτεί τα Xenon.

Αυτά τα στρώματα μπορούν να αφαιρεθούν ανυψώνοντάς τα με τη βοήθεια των οπών που κόβονται και τα καρφιά μπορούν να αντικατασταθούν εύκολα, αυτό καθιστά το σύστημα εύκολο στη συντήρηση και τη συναρμολόγηση.

Βήμα 6: Βήμα 6: Τελική εφαρμογή

Χώρισα ένα κουτί γεμάτο χώμα, σε 3 μέρη, το ένα με μέγιστο νερό, το δεύτερο με μέτρια περιεκτικότητα σε νερό και το τρίτο ήταν ξηρό χώμα.

Κάθε αισθητήρας όταν τοποθετείται σε ένα από τα 3 μέρη του κουτιού, μεταδίδει την ένδειξη στο βόριο, το οποίο αποφασίζει εάν αυτή η περιοχή πρέπει να ποτιστεί. Αυτό υποδεικνύεται από ένα LED, που αντιστοιχεί σε κάθε αισθητήρα.

Ο αισθητήρας θα τροφοδοτείται κάθε μία ώρα.