HỆ THỐNG HỒNG NGOẠI IoT TIÊN TIẾN: 17 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

- của Maninder Bir Singh Gulshan, Bhawna Singh, Prerna Gupta

Bước 1:

Trong hoạt động hàng ngày liên quan đến việc tưới cây là việc làm văn hóa quan trọng nhất và là công việc tốn nhiều công sức nhất. Cho dù đó là thời tiết nào, quá nóng và quá lạnh hay quá khô và ẩm ướt thì việc kiểm soát lượng nước đến cây là rất quan trọng. Vì vậy, sẽ rất hiệu quả nếu sử dụng một ý tưởng về hệ thống tưới cây tự động để tưới cây khi chúng cần. Một khía cạnh quan trọng của dự án này là: “lượng nước khi nào và bao nhiêu”. Phương pháp này được sử dụng để theo dõi độ ẩm của đất liên tục và quyết định xem có cần tưới nước hay không và lượng nước cần thiết trong đất của cây. Ở dạng cơ bản nhất của nó, hệ thống được lập trình theo cách mà cảm biến độ ẩm của đất sẽ cảm nhận được mức độ ẩm từ cây trồng tại một thời điểm cụ thể, nếu mức độ ẩm của cảm biến nhỏ hơn giá trị quy định của ngưỡng được xác định trước theo cây cụ thể hơn lượng nước mong muốn được cung cấp cho cây cho đến khi độ ẩm của nó đạt đến giá trị ngưỡng được xác định trước. Hệ thống liên quan đến độ ẩm và cảm biến nhiệt độ, theo dõi bầu không khí hiện tại của hệ thống và có ảnh hưởng khi tưới nước xảy ra. Van điện từ sẽ điều khiển lưu lượng nước trong hệ thống, khi Arduino đọc giá trị từ cảm biến độ ẩm nó sẽ kích hoạt van điện từ theo tình trạng mong muốn.. Ngoài ra, hệ thống báo cáo trạng thái hiện tại của nó và gửi tin nhắn nhắc nhở về việc tưới cây và nhận tin nhắn SMS từ người nhận. Tất cả thông báo này có thể được thực hiện bằng cách sử dụng SIM 800L.

Bước 2: Sơ đồ khung

Hệ thống này yêu cầu Arduino UNO hoạt động như bộ điều khiển và máy chủ của toàn hệ thống. Trong Hệ thống tưới cây này, Cảm biến Độ ẩm của Đất sẽ kiểm tra độ ẩm trong đất và nếu độ ẩm thấp thì Arduino sẽ Bật máy bơm nước để cung cấp nước cho cây. Máy bơm nước sẽ tự động tắt khi hệ thống tìm thấy đủ độ ẩm trong đất. Bất cứ khi nào hệ thống Bật hoặc tắt máy bơm, một thông báo sẽ được gửi đến người dùng qua mô-đun GSM, cập nhật trạng thái của máy bơm nước và độ ẩm của đất. Hệ thống này rất hữu ích trong trang trại, vườn, nhà, vv Hệ thống này hoàn toàn tự động và không cần bất kỳ sự can thiệp của con người.

Bước 3: Phần cứng được sử dụng: Arduino UNO

Arduino UNO là một bo mạch vi điều khiển mã nguồn mở dựa trên vi điều khiển Microchip ATmega328P và được phát triển bởi Arduino.cc. Bo mạch được trang bị các bộ chân đầu vào / đầu ra (I / O) kỹ thuật số và tương tự có thể được giao tiếp với các bo mạch mở rộng khác nhau (tấm chắn) và các mạch khác. Bo mạch có 14 chân Digital, 6 chân Analog và có thể lập trình với Arduino IDE (Môi trường phát triển tích hợp) thông qua cáp USB loại B. Nó có thể được cấp nguồn bằng cáp USB hoặc bằng pin 9 volt bên ngoài, mặc dù nó chấp nhận điện áp từ 7 đến 20 volt.

Bước 4: SIM 800L

SIM800L là một mô-đun di động thu nhỏ cho phép truyền GPRS, gửi và nhận SMS cũng như thực hiện và nhận cuộc gọi thoại. Chi phí thấp và diện tích nhỏ và hỗ trợ tần số 4 băng tần làm cho mô-đun này trở thành giải pháp hoàn hảo cho bất kỳ dự án nào yêu cầu kết nối phạm vi xa.

Bước 5: Cảm biến độ ẩm của đất

Cảm biến độ ẩm của đất đo hàm lượng thể tích nước trong đất. Vì phép đo trọng lực trực tiếp của độ ẩm tự do của đất yêu cầu loại bỏ, làm khô và cân trọng lượng của một mẫu, nên cảm biến độ ẩm của đất sẽ đo hàm lượng nước thể tích một cách gián tiếp bằng cách sử dụng một số đặc tính khác của đất, chẳng hạn như điện trở, hằng số điện môi hoặc tương tác với neutron, như một đại diện cho độ ẩm.

Bước 6: Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm

DHT11 là cảm biến nhiệt độ và độ ẩm kỹ thuật số cơ bản, chi phí cực thấp. Nó sử dụng một cảm biến độ ẩm điện dung và một điện trở nhiệt để đo không khí xung quanh và phát ra tín hiệu kỹ thuật số trên chân dữ liệu (không cần chân đầu vào tương tự). Nó khá đơn giản để sử dụng, nhưng yêu cầu thời gian cẩn thận để lấy dữ liệu.

Bước 7: Cảm biến lưu lượng nước

Cảm biến lưu lượng nước bao gồm một thân van nhựa, một cánh quạt nước và một cảm biến hiệu ứng hội trường. Khi nước chảy qua rôto, rôto cuộn. Tốc độ của nó thay đổi với tốc độ khác nhau của dòng chảy. Cảm biến hiệu ứng hội trường xuất ra tín hiệu xung tương ứng. Cái này thích hợp để phát hiện dòng chảy trong máy lọc nước.

Bước 8: Chuyển tiếp

Rơ le là một công tắc hoạt động bằng điện. Nhiều rơ le sử dụng nam châm điện để vận hành cơ học công tắc, nhưng các nguyên tắc hoạt động khác cũng được sử dụng, chẳng hạn như rơ le trạng thái rắn. Rơle được sử dụng khi cần điều khiển một mạch bằng tín hiệu công suất thấp riêng biệt, hoặc khi một số mạch phải được điều khiển bằng một tín hiệu.

Bước 9: LCD (Màn hình tinh thể lỏng)

LCD là viết tắt của Liquid Crystal Display và nó cho phép bạn điều khiển màn hình LCD tương thích với trình điều khiển Hitachi HD44780. Có rất nhiều trong số chúng ở ngoài kia, và bạn thường có thể biết chúng bằng giao diện 16 chân.

Bước 10: Máy bơm nước

Máy bơm là một thiết bị di chuyển chất lỏng (chất lỏng hoặc khí), hoặc đôi khi là bùn, bằng tác động cơ học. Máy bơm có thể được phân thành ba nhóm chính theo phương pháp chúng sử dụng để di chuyển chất lỏng: bơm nâng trực tiếp, bơm dịch chuyển và bơm trọng lực.

Máy bơm hoạt động theo một số cơ chế (thường là pittông hoặc quay), và tiêu thụ năng lượng để thực hiện công cơ học di chuyển chất lỏng. Máy bơm hoạt động thông qua nhiều nguồn năng lượng, bao gồm vận hành bằng tay, điện, động cơ hoặc năng lượng gió, có nhiều kích cỡ, từ siêu nhỏ để sử dụng trong các ứng dụng y tế đến máy bơm công nghiệp lớn.

Bước 11: Ưu điểm

1. Khả năng tiết kiệm nước và hiệu quả trong việc cung cấp nước.

2. Lập lịch và kết nối.

(Lịch trình của họ có thể được cập nhật từ mọi nơi có kết nối internet.)

3. Tiết kiệm điện.

(Bảng điều khiển năng lượng mặt trời cũng được sử dụng để tạo ra điện trong các trang trại nông nghiệp.)

4. Nông dân có thể biết về bản chất đồng ruộng bất cứ lúc nào và bất cứ nơi nào.

Bước 12: Ứng dụng

1. Nó có thể được sử dụng trong các lĩnh vực nông nghiệp, bãi cỏ và như hệ thống tưới nhỏ giọt.

2. Nó có thể được sử dụng cho quá trình trồng trọt.

3. Nó có thể được sử dụng để cung cấp nước trong khu vực trồng cây trong vườn ươm.

4. Nó có thể được sử dụng cho nhiều loại cây trồng vì người ta có thể tùy chỉnh tài liệu tham khảo cần thiết cho các loại cây trồng khác nhau.

5. Nó có thể được sử dụng để quản lý nước ao và chuyển nước.

Chúng tôi đã sử dụng thiết bị IoT, tức là NodeMCU trong sơ đồ mạch và cũng hiển thị Bảng mạch in (PCB) tương tự, bạn cũng có thể sử dụng Arduino UNO.

Bước 13: Sơ đồ mạch

Bước 14: Thiết kế PCB cho HỆ THỐNG SẮT IOT NÂNG CAO

Bước 15: Đặt hàng PCB

Bây giờ chúng tôi đã có thiết kế PCB và đã đến lúc đặt hàng PCB. Để làm được điều đó, bạn chỉ cần truy cập JLCPCB.com và nhấp vào nút “BÁO GIÁ NGAY”.

JLCPCB cũng là nhà tài trợ cho dự án này. JLCPCB (ShenzhenJLC Electronics Co., Ltd.), là doanh nghiệp nguyên mẫu PCB lớn nhất ở Trung Quốc và là nhà sản xuất công nghệ cao chuyên sản xuất nguyên mẫu PCB nhanh và sản xuất PCB hàng loạt nhỏ. Bạn có thể đặt tối thiểu 5 PCB chỉ với $ 2.

Bước 16:

Để sản xuất PCB, hãy tải lên tệp mầm mà bạn đã tải xuống ở bước cuối cùng. Tải lên tệp.zip hoặc bạn cũng có thể kéo và thả các tệp mầm.

Sau khi tải tệp zip lên, bạn sẽ thấy thông báo thành công ở dưới cùng nếu tệp được tải lên thành công.

Bước 17:

Bạn có thể xem lại PCB trong trình xem Gerber để đảm bảo mọi thứ đều tốt. Bạn có thể xem cả trên và dưới của PCB.

Sau khi đảm bảo rằng PCB của chúng tôi trông đẹp, bây giờ chúng tôi có thể đặt hàng với mức giá hợp lý. Bạn có thể đặt 5 PCB chỉ với 2 đô la nhưng nếu đó là đơn hàng đầu tiên của bạn thì bạn có thể nhận được 10 PCB với giá 2 đô la. Để đặt hàng, bấm vào nút “LƯU VÀO GIỎ HÀNG”.

PCB của tôi mất 2 ngày để được sản xuất và đến nơi trong vòng một tuần bằng cách sử dụng tùy chọn chuyển phát DHL. PCB được đóng gói tốt và chất lượng thực sự tốt.