ระบบรดน้ำต้นไม้อัตโนมัติ: 4 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

โครงการนี้นำเสนอระบบรดน้ำต้นไม้อัตโนมัติอัจฉริยะ ระบบนี้ใช้พลังงานอย่างอิสระโดยใช้แบตเตอรี่ 12 โวลต์และแผงโซลาร์เซลล์ และรดน้ำต้นไม้เมื่อสภาพที่เหมาะสมพร้อมแล้ว ด้วยระบบป้องกันความผิดพลาด (ฉันหวังว่า) ที่คิดมาอย่างดี มันฉลาดเพราะสื่อสารกับผู้ใช้ผ่านแอพ Telegram

ขั้นตอนที่ตามด้วยระบบมีดังนี้:

• มีการตรวจสอบปริมาณน้ำในดินอยู่เสมอ

• หากปริมาณน้ำในดินต่ำกว่าค่าที่กำหนด (max_soil_moisture) ระบบจะ:

  • (?) ตรวจสอบว่าถังเก็บน้ำไม่ว่างเปล่า (และระหว่าง) เหตุการณ์การรดน้ำเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายใด ๆ กับปั๊มที่แห้ง
  • (?) ตรวจสอบระยะเวลาน้ำขั้นต่ำระหว่างสองเหตุการณ์การรดน้ำเกิน สิ่งนี้ทำเพื่อหลีกเลี่ยงการรดน้ำต้นไม้หลายครั้งเกินไปในระหว่างวัน (ควรแห้งเล็กน้อยในบางจุด) และเพื่อเพิ่มความปลอดภัยในกรณีที่เซ็นเซอร์ความชื้นในดินเสีย
  • (?) เริ่มการชลประทาน;

  • หยุดการชลประทานเมื่อใดก็ตามที่:

    • (?) ปริมาณน้ำในดินถึงค่าหนึ่ง (max_soil_moisture) หรือ;
    • (?) ถังน้ำว่างเปล่าซึ่งในกรณีนี้การชลประทานจะกลับมาทันทีที่เติมอีกครั้งหรือ;
    • (?) ระยะเวลาการรดน้ำเกินระยะเวลาสูงสุดที่อนุญาตสำหรับแต่ละเหตุการณ์การรดน้ำ (watering_max_time) จุดมุ่งหมายที่นี่คือการหลีกเลี่ยงการใช้ปั๊มจนกว่าถังเก็บน้ำจะว่างเปล่าหากมีการรั่วในระบบซึ่งจะทำให้ความชื้นในดินเพิ่มขึ้น
• (?) ตรวจสอบว่าต้นไม้ได้รับการรดน้ำอย่างน้อยทุกช่วงเวลา (max_wo_water) เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้ต้นไม้ตายเช่น เซ็นเซอร์ความชื้นในดินเสียและส่งกลับค่าที่สูงเสมอ

ผู้ใช้จะได้รับแจ้งจากข้อความโทรเลขในทุกขั้นตอนที่สำคัญ (แสดง ?) ผู้ใช้ยังสามารถทริกเกอร์เหตุการณ์การชลประทานด้วยตนเองจาก Telegram แม้ว่าปริมาณน้ำในดินจะสูงกว่าค่าที่กำหนด (max_soil_moisture) นอกจากนี้ยังสามารถเปิดและปิดทั้งระบบ ถามว่าระบบทำงานอยู่หรือไม่ หรือถามมูลค่าปัจจุบันของปริมาณน้ำในดิน (ดูสแน็ปช็อตของ Telegram)

เสบียง

วัสดุ

นี่คือรายการผลิตภัณฑ์ที่ใช้สร้างระบบ ฉันต้องบอกว่าฉันไม่ได้รับสิ่งจูงใจจาก Amazon ที่ซื้อสินค้าทั้งหมด

ในการควบคุมระบบ:

• บอร์ด NodeMCU (ESP8266) สำหรับสมอง 17.99€
• โมดูลรีเลย์ 11.99€
• สายจัมเปอร์สร้างต้นแบบ 120 เส้น, 6.99€ -> การสร้างต้นแบบ
• 3 เขียงหั่นขนม 8.99 € -> การสร้างต้นแบบ
• กล่องกันน้ำ 10.99€
• ชุดตัวต้านทาน 525 ชิ้น, 10.99€
• พิมพ์ PCB พร้อมการเชื่อมต่อที่คล้ายกับเขียงหั่นขนม 9.27 €
• สายไฟฟ้าควั่น 20, 22 หรือ 24 AWG ขึ้นอยู่กับความชอบของคุณ (20 นั้นแข็งกว่า แต่จำเป็นต้องลดขนาดลงสำหรับการเชื่อมต่อบางอย่าง, 22 ดี, 24 ถูกกว่า), 18.99 €

สำหรับเอกราชในพลังงาน:

• แบตเตอรี่ 12V, 21.90 €
• แผงโซลาร์เซลล์โมโนคริสตัลไลน์ 10W wp 12V, 23.90€
• ตัวควบคุมการชาร์จ 12/24V, 13.99€

สำหรับถังเก็บน้ำ:

• ปั้มน้ำ 12V 16.99€
• ขั้วต่อ DC ตัวผู้/ตัวเมีย (เพื่อต่อปั๊ม), 6.99€

เซ็นเซอร์:

• ระดับน้ำลอย 7.99€
• เซ็นเซอร์ความชื้นในดินแบบ Capacitive 9.49 €
• ยาทาเล็บสำหรับป้องกันการรั่วซึมของเซ็นเซอร์ความชื้นในดิน 7.99 €;

และระบบชลประทาน:

ระบบชลประทาน 22.97€

รวมเป็นเงิน 237.40 ยูโร ไม่ถูก! แต่โปรดจำไว้ว่ามันยังถูกกว่าระบบที่สร้างไว้ล่วงหน้าและมีความสามารถมากกว่านั้นอีกมาก! นอกจากนี้ บางส่วนมีไว้สำหรับการสร้างต้นแบบเท่านั้น (15.98 €) และฉันซื้อส่วนประกอบจำนวนมากในกลุ่มของหลายชิ้นสำหรับโครงการอื่นๆ เช่น ตัวต้านทาน 525 ตัวเป็นจำนวนที่บ้ามาก คุณไม่จำเป็นต้องมีบอร์ด NodeMCU 3 ตัว หรือรีเลย์ 6 ตัวสำหรับโครงการนี้

ขั้นตอนที่ 1: รหัส

ในการสร้างโปรเจ็กต์นี้ซ้ำ คุณจะต้องใช้เครื่องมือ สื่อการสอน และโค้ดจากโปรเจ็กต์นี้

รหัส

ในการรับโค้ดจากโปรเจ็กต์นี้ ให้ทำการโคลน (หรือดีกว่า แยกมัน) จากที่เก็บ Github โดยใช้ GIT และหากคุณไม่ทราบว่า GIT, clone และ fork หมายถึงอะไร เพียงแค่ดาวน์โหลดลงในคอมพิวเตอร์ของคุณโดยใช้ลิงก์นี้ ?.

จากนั้นกำหนดค่าตามความต้องการของคุณ !

ในการใช้ Telegram คุณต้องเชื่อมต่อ NodeMCU กับอินเทอร์เน็ต ฉันทำมันโดยใช้โมดูล WIFI และ WIFI ที่บ้านของฉัน ในการกำหนดค่าการเชื่อมต่อของคุณเอง ให้เปิดสคริปต์ plant_watering.ino ใน Arduino IDE และกรอกค่าที่ขาดหายไปสำหรับข้อมูลรับรอง wifi ของคุณ (ฉันคิดว่าคุณมี WiFi):

สตริง ssid = "xxxxx"; // ชื่อ Wifi String pass ของคุณ = "xxxxx"; // รหัสผ่าน Wifi

จากนั้น เราจะตั้งค่าบอทโทรเลข ซึ่งเป็นบัญชีผู้ใช้แบบเดียวกับที่คุณมี แต่ที่จริงแล้วหุ่นยนต์ทำงาน (NodeMCU ของคุณ) โดยทำตามขั้นตอนที่อธิบายไว้ที่นี่ ในไม่กี่คำ:

• เปิดโทรเลข (และเชื่อมต่อกับบัญชีของคุณ);

• สร้างบอทใหม่:

  • ค้นหา BotFather ในผู้ติดต่อของคุณ (พิมพ์ลงในแถบค้นหา) และเปิดการสนทนากับมัน (เช่นเดียวกับที่คุณทำกับผู้ติดต่อใหม่)
  • พิมพ์ /newbot ในการสนทนา (ดูกรณีและรวม /!)
  • ตั้งชื่อบอทของคุณตามที่คุณต้องการ แต่ลงท้ายด้วย "bot" (เช่น "watering_balcony_bot");
  • Botfather มอบโทเค็นบอทให้คุณ เก็บไว้เป็นความลับ (อย่าแชร์โดยใช้ GIT!!) เราจะใช้มันในไม่กี่ขั้นตอน
  • ค้นหาในรายชื่อติดต่อ แล้วส่งข้อความนี้: /start

  • คัดลอกโทเค็นที่ส่งคืนโดย Botfather และวางลงในสคริปต์ plant_watering.ino ของคุณที่นี่:

    โทเค็นสตริง = "xxxxxx:xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"; // โทเค็นบอทโทรเลข

บอทของคุณยังมีชีวิตอยู่ !

เพื่อให้สามารถสื่อสารกับคุณได้ จำเป็นต้องทราบ ID การสนทนาของคุณ เนื่องจากเราต้องการแชร์สิ่งที่บอทพูดกับคนอื่นในกรณีที่เราไปเที่ยวพักผ่อน ฉันชอบสร้างการแชทเป็นกลุ่มแทน ดังนั้นให้สร้าง (กลุ่มใหม่) เพิ่มบอทของคุณโดยค้นหาชื่อของมัน และเพิ่มบอทตัวที่สามชื่อ IDBot ชั่วคราว จากนั้นตั้งชื่อแชทกลุ่มของคุณตามที่คุณต้องการ เปิดแชทกลุ่มแล้วพิมพ์ /getgroupid IDBot จะส่งคืนหมายเลขเช่น -xxxxxxxxx (อย่าลืมเครื่องหมายลบเมื่อคุณคัดลอก!) นั่นคือ ID แชทกลุ่มของคุณ!

คุณยังสามารถขอ /getid เพื่อรับ ID ส่วนตัวของคุณ ดังนั้นบอทของคุณจะส่งข้อความถึงคุณโดยตรงแทน (ไม่ใช่ส่งไปที่กลุ่ม)

คัดลอก ID และวางลงในสคริปต์ plant_watering.ino ของคุณที่นี่:

int chatID = -000000000; // นี่คือ ID ของแชทกลุ่มของคุณ วาง /getid ที่นี่แทน หากคุณต้องการให้บอทส่งข้อความถึงคุณโดยตรง

จากนั้น ลบ IDBot ออกจากกลุ่มของคุณ เผื่อไว้ (เราไม่ต้องการให้ข้อมูลรั่วไหล)

สำหรับขั้นตอนสุดท้าย คุณจะต้องติดตั้งไลบรารี CTBot และ ArduinoJson ในการดำเนินการดังกล่าว ให้พิมพ์ ctrl+maj+I ค้นหา CTBot และค้นหา CTBot โดย Stefano Ledda แล้วคลิกติดตั้ง จากนั้นทำซ้ำสำหรับ ArduinoJson และค้นหา ArduinoJson โดย Benoit Blanchon แต่ให้ติดตั้งเวอร์ชัน 5.13.5 สำหรับตอนนี้เนื่องจาก CTBot ยังไม่รองรับเวอร์ชันที่หก (คุณสามารถตรวจสอบได้ที่นี่หากมีการเปลี่ยนแปลงใดๆ)

เพียงเท่านี้ รหัสของคุณก็พร้อมแล้ว ! ตอนนี้คุณสามารถอัปโหลดไปยัง NodeMCU! หากมีข้อผิดพลาด ให้ตรวจสอบว่าคุณเลือก NodeMCU 1.0 เป็นประเภทบอร์ด และคุณใช้เวอร์ชันที่ถูกต้องสำหรับไลบรารีของคุณ

ขั้นตอนที่ 2: เครื่องมือ

เครื่องมือ

เครื่องมือนี้ง่ายมาก ฉันใช้สำหรับโครงการนี้:

• หัวแร้ง + ดีบุก (เช่น 220V 60W);
• มัลติมิเตอร์ (ของฉันคือ TackLife DM01M);
• ไขควงปากแบน (ตัวเล็กดีกว่า);
• คีมตัด

หากคุณมีคุณสามารถเพิ่มเครื่องปอกสายไฟได้ แต่ก็ไม่จำเป็น

ขั้นตอนที่ 3: การประกอบ

คุณสามารถค้นหาการประกอบชิ้นส่วนโดยใช้ Fritzing เพื่อเปิดโปรเจ็กต์ Fritzing ในที่เก็บ Github

หมายเหตุ: NodeMCU เชื่อมต่อกับตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ด้วยสาย USB (สายหนึ่งในแผนผังไม่มี) ดูส่วนวัสดุสำหรับตัวอย่างตัวควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์พร้อม USB

ฉันสร้างชิ้นส่วนที่กำหนดเองทั้งหมดไว้ในโฟลเดอร์ fritzing จากโครงการ Github (ทั้งหมดสามารถพบได้บนอินเทอร์เน็ต ยกเว้น water floater เพราะฉันสร้างขึ้น)

ขั้นตอนที่ 4: รับทราบ

ฉันต้องการรับทราบคู่หูที่ยอดเยี่ยมของฉันที่ให้ฉันทำสิ่งนี้ในช่วงสุดสัปดาห์! และแน่นอนผู้สร้างทั้งหมดที่ทำให้โครงการเป็นไปได้ เช่น @shurillu สำหรับห้องสมุด super CTBot, EstebanP27 สำหรับบทช่วยสอนของเขา ซึ่งฉันได้เรียนรู้มากมายสำหรับโครงการนี้! ฉันขอขอบคุณ svgrepo ที่ฉันใช้ SVG เป็นพื้นฐานสำหรับโลโก้