Smart IoT Garden: 10 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

ถ้าคุณเป็นเหมือนฉัน คุณชอบผักและผลไม้สดในจาน แต่คุณไม่มีเวลาพอที่จะดูแลสวนที่ดี คำแนะนำนี้จะแสดงวิธีสร้างสวน IoT อันชาญฉลาด (ฉันเรียกว่า Green Guard) ซึ่งจะรดน้ำต้นไม้ให้คุณและเตือนคุณเกี่ยวกับสถานการณ์อันตราย เช่น แสงแดดมากเกินไป แสงแดดไม่เพียงพอ และขาดน้ำ

ทั้งหมดนี้ทำได้โดยใช้เซ็นเซอร์ธรรมดาสองสามตัวและแอคทูเอเตอร์ที่ควบคุมโดย Raspberry Pi บนเว็บไซต์ คุณสามารถดูการวัดจากเซ็นเซอร์เหล่านี้และควบคุมการไหลของน้ำได้

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุและเครื่องมือ

วัสดุ:

• 1x Raspberry Pi 4
• บานพับเปียโน 1m
• 1x ที่ใส่แบตเตอรี่ 8x AA
• แบตเตอรี่ AA 8 ก้อน
• *1x โซลินอยด์วาล์ว 12V 1/2"
• ท่อน้ำ 3 ม. (พลาสติก ไนลอน…) 12 มม.
• 1x tailpiece T รูปร่าง
• 2x หางปลา 1/2" 12mm
• แคลมป์รัดท่อ 5x
• เจอร์รี่แคน 1x5 ลิตร
• แผ่นไม้ยาว 4 เมตร
• 1x แผงไม้ 100 ซม. / 50 ซม.
• 1x ฟอยล์บ่อ 2m / 1m
• นาที 50 สกรู
• 1x เขียงหั่นขนม
• 2x ปิดแม่เหล็ก
• 1x npn ทรานซิสเตอร์
• 1x เซ็นเซอร์อุณหภูมิและความชื้น
• 1x LDR เซ็นเซอร์วัดแสง
• 1x เซ็นเซอร์ความชื้นในดิน
• 1x LCD แสดงผล
• ท่อ 2x 1/2" ทรง L

เอกสารนี้แสดงให้คุณเห็นว่าฉันได้เอกสารเหล่านี้มาจากที่ใด

* เป็นสิ่งสำคัญที่โซลินอยด์วาล์วไม่มีแรงดันใช้งานขั้นต่ำ ถ้าเป็นเช่นนั้นน้ำจะต่อสู้เพื่อผ่าน

เครื่องมือ:

• เลื่อยวงเดือน (ตัวเลือก: เลื่อยอื่น ๆ)
• สว่านมือ (อุปกรณ์เสริม: ไขควง)
• ปืนหลัก (อุปกรณ์เสริม: สกรู)
• กาวไม้

ขั้นตอนที่ 2: สร้างวงจร

ส่วนประกอบต่อไปนี้จะเชื่อมต่อกับ Raspberry Pi:

• MCP3008

  • เซ็นเซอร์วัดแสง LDR
  • เซ็นเซอร์ความชื้นในดิน
• DHT11 เซ็นเซอร์ความชื้นและอุณหภูมิ

• PCF8574

  จอ LCD

• ทรานซิสเตอร์ TIP120

  โซลินอยด์วาล์ว

เซ็นเซอร์สองตัว (LDR และความชื้นในดิน) เชื่อมต่อกับ MCP3008 ซึ่งช่วยให้ Raspberry Pi อ่านสัญญาณอะนาล็อกได้ ฉันใช้ PCF8574 เพื่อเขียนข้อมูลไปยัง LCD เพราะช่วยประหยัดพิน GPIO ได้มาก

คุณสามารถทำตามภาพด้านบนเมื่อสร้างวงจร

ขั้นตอนที่ 3: การตั้งค่าฐานข้อมูล

หากต้องการควบคุมสวนของคุณได้อย่างเต็มที่ คุณจะต้องการดูไทม์ไลน์ที่แสดงการวัดทั้งหมดจากเซ็นเซอร์ของคุณ ฉันใช้ฐานข้อมูล SQL เพื่อบันทึกการวัดทั้งหมดเหล่านี้

ฉันได้เตรียมไฟล์ในตัวเองซึ่งรวมถึงฐานข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นสำหรับโครงการนี้ คุณสามารถค้นหาสิ่งนี้ได้ในโฟลเดอร์ส่งออกฐานข้อมูลในที่เก็บ Git ของฉัน และนำเข้าฐานข้อมูลนี้ใน MySQL Workbench โดยเปิดเซิร์ฟเวอร์ > นำเข้าข้อมูล จากนั้นเลือกไฟล์ที่มีอยู่ในตัวเองและสร้างฐานข้อมูลใหม่

ฐานข้อมูลนี้มีสี่ตาราง: tblmeasurement, tbldevice, tblwarning และ tblaction Tbldevice มีเซ็นเซอร์และแอคทูเอเตอร์ทั้งหมด ข้อความใน tblwarning เป็นภาษาดัตช์ แต่คุณสามารถเปลี่ยนได้โดยคลิกที่สัญลักษณ์ดำเนินการบนโต๊ะ เปลี่ยนข้อความ และใช้การเปลี่ยนแปลง Tbaction มีการกระทำที่สามารถดำเนินการโดยโปรแกรมที่ฉันจะพูดถึงในขั้นตอนต่อไป การดำเนินการเหล่านี้ เช่น การวัดอุณหภูมิ โซลินอยด์วาล์วสั่งงานอัตโนมัติ…

ขั้นตอนที่ 4: การเขียนโปรแกรม

คุณสามารถค้นหารหัสทั้งหมดที่จำเป็นในที่เก็บ Git ของฉัน ปลายด้านหน้าและด้านหลัง

โปรแกรมนี้ทำงานด้านเทคนิคทั้งหมด เช่น อ่านข้อมูลเซ็นเซอร์ เปิดใช้งานแอคทูเอเตอร์…

ด้านบน คุณสามารถดูรูปภาพบางส่วนของเว็บไซต์ได้ มันเป็นภาษาดัตช์ แต่คุณ

ขั้นตอนที่ 5: สร้างรูปทรงพื้นฐานของสวน

ขั้นตอนแรกของการทำโครงการทางกายภาพคือการสร้างปลอกพื้นฐานของสวน เริ่มต้นด้วยการเลื่อยไม้กระดานในมิติต่อไปนี้:

• ก - 2x 100cm / 20cm
• ข - 2x 46.4 ซม. / 20 ซม.
• c - 1x 46.4 ซม. / 18.2 ซม.
• d - 1x 46cm / 18cm
• e - 1x 15cm / 20cm
• f - 1x 31cm / 20cm

ขั้นแรก ติดแผ่นกระดาน a ทั้งสองด้านของแผงไม้ วิธีที่ดีที่สุดในการติดสิ่งนี้มีสี่ขั้นตอน:

1. เจาะรูบนแผงที่สกรูจะทะลุ
2. ใช้ดอกสว่านเคาเตอร์เพื่อวางหัวสกรูเข้า
3. วางกาวไม้ที่จะติดแผ่นไม้
4. วางแผ่นกระดานบนกาวแล้วเจาะสกรูผ่านรูที่คุณเจาะไว้ก่อนหน้านี้

สกรู 5 ตัวก็เพียงพอที่จะยึดแผ่นไม้ จากนั้นคุณสามารถทำเช่นเดียวกันกับไม้กระดาน b ซึ่งฉันใช้สกรู 3 ตัวที่ด้านล่างและ 2 ตัวที่ด้านข้าง

ขั้นตอนที่ 6: สร้างที่ยึดอ่างเก็บน้ำ

แนบไม้กระดาน e ที่มุมที่คุณเห็นในภาพโดยใช้วิธีที่ฉันอธิบายในขั้นตอนก่อนหน้า คุณสามารถทำได้ด้วยตัวเองโดยใช้ชิ้นไม้และหอย (ดูรูปที่สอง)

เพื่อรองรับแผ่นไม้นี้ ทำคานไม้ขนาดเล็กที่มีด้านทำมุม 45 องศาที่ด้านบนและด้านล่าง เพื่อให้แน่ใจว่ามันแตะพื้นเมื่อติดเข้ากับแผ่นไม้ตั้งตรง ให้ลากเส้นที่จะเห็นด้านบนเหมือนในภาพที่สาม

ต่อไป ใช้เศษไม้เพื่อสร้างโครงให้พอดีกับถังเจอร์รี่ที่คุณใช้ ติดโครงเข้ากับแท่นโดยใช้กาวไม้ โครงที่ฉันทำไม่ได้เรียบเสมอกัน ฉันจึงขันให้แน่นด้วยหอยสองตัวในขณะที่ติดกาวแล้วปล่อยให้เซ็ตตัวหนึ่งคืน

สุดท้าย คุณจะต้องติดท่อรูปตัว L ที่ด้านล่างของ jerrycan และทำรูในแผ่นกระดานเพื่อรองรับ jerrycan เพื่อให้ท่อสามารถผ่านได้ ในการติดท่อ ฉันได้เชื่อมชิ้นส่วนที่เหมาะสมของท่อเข้ากับแผ่นโลหะ ซึ่งฉันติดเข้ากับถังเจอร์รี่โดยใช้กาวอเนกประสงค์ Sikaflex อีกวิธีหนึ่ง คุณสามารถดันท่อเข้าไปในรูที่คุณทำในเจอร์รีแคนแล้วใส่กาวอเนกประสงค์ให้เพียงพอเพื่อให้มันอยู่กับที่ คุณสามารถสร้างรูที่อยู่ใต้เจอร์รีแคนด้วยดอกสว่านเจาะรูสำหรับสว่านมือของคุณ

ขั้นตอนที่ 7: เชื่อมต่อท่อและท่อ

ก่อนต่อท่อใดๆ ให้ติดฟอยล์บ่อที่ด้านในของส่วนสวนของโครงการก่อน ฉันซ่อมมันที่ด้านนอกของโปรเจ็กต์ด้วยปืนเย็บกระดาษ คุณสามารถพับชิ้นเข้ามุมเพื่อให้พอดีและตัดส่วนที่มีฟอยล์มากเกินไปออก

เมื่อเสร็จแล้วคุณสามารถเริ่มเจาะ 2 รูจากส่วนสวนไปยังส่วนจัดการที่ความสูงประมาณ 15 ซม. เพื่อให้ท่อไปถึงสวนได้ คุณสามารถลดปริมาณเสี้ยนและเจาะทะลุแผ่นฟอยล์ได้โดยยึดไม้ 2 ชิ้นบนแผ่นกระดานแล้วเจาะทะลุตามภาพด้านบน คุณสามารถดันท่อสองท่อผ่านรูและเชื่อมต่อไว้ตรงกลางหลังไม้กระดาน จากนั้นคุณสามารถเจาะรูขนาด 2.5 มม. ในท่อเพื่อให้น้ำไหลออกมา (และอย่าลืมเจาะรูหนึ่งรูที่ด้านบนของท่อเพื่อให้น้ำไหลต่อไปได้ในขณะที่โซลินอยด์วาล์วปิดอยู่)

เจาะรูสองรู (ไม่ทะลุ) ที่ปลายสวนเพื่อติดปลายท่อ กาวโลหะทรงกระบอก 2 ชิ้นที่ด้านในของรูแล้วดันปลายท่อทับเข้าไป

ถัดไปติดแผ่นไม้เข้ากับแผงพื้นข้างอ่างเก็บน้ำ (ตามภาพ) นี่คือตำแหน่งที่โซลินอยด์วาล์วจะพัก ดังนั้นให้ทดสอบตำแหน่งเพื่อให้แน่ใจว่าโซลินอยด์ของคุณพอดีกับวาล์ว ด้านบนของชิ้นนี้ ติดชิ้นโลหะรูปตัว L โดยจะยึดโซลินอยด์วาล์วไว้

ขั้นตอนที่ 8: การรวมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

เริ่มต้นด้วยการสร้างไม้สองชิ้น หนึ่งอันสำหรับ DHT11 และ LDR และอีกอันสำหรับเซ็นเซอร์ความชื้นในดิน คุณสามารถเห็นชิ้นส่วนเหล่านั้นในภาพด้านบน แนบพวกเขาตามที่แสดงในภาพ

คุณสามารถซ่อนสายไฟของ DHT11 และ LDR ได้โดยการเย็บแผ่นฟอยล์บ่อที่ด้านบนแล้วสอดเข้าไป เจาะรูที่สายไฟสามารถผ่านได้

ถัดไป ในการทำรูสำหรับจอ LCD ให้เจาะรูสองรูที่ปลายแนวทแยงของช่องว่างสำหรับ LCD และใช้เลื่อยเลือยตัดโลหะเพื่อเลื่อยสี่เหลี่ยมออกมา

คุณสามารถวางเขียงหั่นขนม Raspberry Pi และก้อนแบตเตอรี่ 12V ไว้ด้านหลังจอ LCD ที่มุม (และใช้ Velcro เพื่อกดค้างไว้) จากนั้นคุณใช้กล่องพลาสติก ตัด 2 ด้านออกแล้ววางเหนืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์เพื่อป้องกันน้ำหยด การติดไม้ชิ้นเล็ก ๆ บนแผงพื้นข้างกล่องพลาสติกช่วยให้เข้าที่

สุดท้าย เจาะรูใต้ความสูงของกล่องพลาสติกเพื่อให้อากาศร้อนของ Raspberry Pi สามารถหลบหนีได้

ขั้นตอนที่ 9: การติดบานพับ

สิ่งเดียวที่ต้องทำตอนนี้คือแนบแผ่นกระดานสองแผ่นสุดท้ายที่คุณเห็นในตอนเริ่มต้น

ขั้นแรก เลื่อยไม้ที่มุมขวาล่างของแผ่นไม้ด้านข้างออก นี่คือที่ที่สายไฟจะผ่าน

จากนั้นคุณสามารถขันบานพับเข้ากับแผ่นไม้ตามภาพด้านบน

ขั้นตอนที่ 10: ปิด

หากคุณตัดสินใจที่จะทำโครงการนี้ด้วยตัวเองโปรดแจ้งให้เราทราบในความคิดเห็น (:

ขอบคุณที่อ่าน.