Ngón tay cái màu xanh lá cây: 6 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Green Thumb là một dự án Internet of Things trong lĩnh vực nông nghiệp được thực hiện cho lớp tôi. Tôi muốn xây dựng một cái gì đó đặc biệt cho các quốc gia đang phát triển và khi nghiên cứu, tôi phát hiện ra rằng các quốc gia châu Phi chỉ có 6% diện tích đất nông nghiệp ở lục địa này được tưới tiêu, công nghệ kém, độ tin cậy về quản lý nước hoặc tưới tiêu kém hơn dẫn đến năng suất thấp hơn. Ở Zambia, người ta thấy rằng những hộ nông dân nhỏ có thể trồng rau trong mùa khô kiếm được nhiều hơn 35% so với những người không trồng.

Hầu hết các hệ thống hiện có đều có giá hơn 200 đô la, đây là mức giá đắt và chắc chắn không phải chăng đối với các nông hộ nhỏ. Nông dân ở các quốc gia đang phát triển này đã và đang nỗ lực hướng tới một hệ thống quản lý nước quy mô nhỏ.

Mục tiêu của Green Thumb là cung cấp một hệ thống tưới tiêu cá nhân, quy mô nhỏ, hiệu quả về chi phí cho nông dân ở Châu Phi, giúp họ sử dụng các kỹ thuật tưới tiêu và quản lý nước thông minh để tăng số lượng sản phẩm của họ

Bước 1: Bước 1: Triển khai Cảm biến Độ ẩm trên Cây trồng

Chọn cây trồng: Tôi cần một loại cây để giám sát trong suốt quá trình thực hiện dự án của mình, vì nhiều nước Châu Phi trồng cà tím, nên cuối cùng tôi đã nhận được một cây cà tím nhỏ từ kho nhà để thử nghiệm.

Cảm biến độ ẩm: Để theo dõi độ ẩm của cây, bạn cần tạo một cảm biến hiệu quả về chi phí để có thể làm như vậy.

Các thành phần cần thiết:

1. Đinh mạ kẽm - 2

2. Single Strand Wires - một loạt trong số chúng

3. Hạt Boron - 1

4. Điện trở (220 ohm hoặc bất kỳ giá trị nào khác) - 1

5. Breadboard

Lấy 2 chiếc đinh đã được mạ kẽm và hàn chúng vào các sợi dây đơn.

Tạo kết nối sau trên breadboard của bạn.

Kết nối bất kỳ một đinh nào với chân Analog và đinh còn lại với Ghim kỹ thuật số. Giữ các đinh cách nhau 3 cm, nó có thể là bất kỳ khoảng cách nào cũng được, vì khoảng cách giữa 2 đinh có thể thay đổi số đọc.

Viết mã sau vào IDE Particle Boron của bạn và flash mã

Cắm đinh vào cây của bạn, nó sẽ hiển thị các kết quả đọc trên màn hình nối tiếp hoặc bảng điều khiển của bạn.

Đây là hướng dẫn nhanh để thiết lập Boron của bạn.

Bước 2: Bước 2: Thu thập kết quả đọc của cảm biến độ ẩm

Bước tiếp theo là thu thập tất cả các bài đọc trong tài liệu Excel để theo dõi mục đích thông qua IFTTT.

1. Truy cập IFTTT và tạo tài khoản (nếu bạn chưa có) hoặc đăng nhập. IFTTT (nếu cái này thì cái kia) là một dịch vụ dựa trên web miễn phí để tạo chuỗi các câu lệnh điều kiện đơn giản được gọi là Applet.

2. Đi tới -> Applet của tôi, Nhấp vào -> Applet mới

3. for + this - chọn Particle -> chọn 'New Event Published' -> Viết 'PlantData' làm tên sự kiện mà IFTTT sẽ được kích hoạt

4. for + that chọn google sheet -> chọn 'Thêm hàng vào Bảng tính' -> Viết tên bảng tính sẽ tạo -> nhấp vào 'Tạo Hành động'

5. Vì vậy, khi bạn xuất bản sự kiện 'PlantData', một hàng dữ liệu mới sẽ được thêm vào bảng tính trong ổ đĩa google của bạn.

Bước 3: Bước 3: Phân tích dữ liệu

Bạn có thể tải xuống tệp excel và lấy mẫu dữ liệu. Tôi lập biểu đồ đường dữ liệu được thu thập trong nửa giờ một lần, nhận thấy rằng các số liệu đọc được không thay đổi nhiều trong một khoảng thời gian nhất định. Các cảm biến móng tay cho kết quả khá đáng tin cậy.

Giá trị đọc thường dao động trong khoảng 1500-1000 bất cứ khi nào nó cần được tưới nước.

Vì vậy, xem xét ngưỡng là 1500, chúng ta có thể nói rằng khi giá trị đọc nhỏ hơn 1500, cây đang ở giai đoạn héo và hệ thống có thể phản hồi trong khoảng 5-10 phút bằng cách tưới cây.

Ngoài ra, vì dữ liệu trước đây được thu thập mỗi mili giây nên nó sẽ ăn mòn móng tay.

Sau khi dữ liệu được theo dõi và chúng tôi thấy rằng không có nhiều biến động trong các kết quả đọc, cảm biến có thể được cấp nguồn sau mỗi một giờ, thu thập kết quả đọc và kiểm tra xem nó có dưới ngưỡng hay không.

Điều này sẽ cho phép các cảm biến móng tay kéo dài hơn.

Bước 4: Bước 4: Tạo nhiều cảm biến và giao tiếp qua lưới

Toàn bộ khu vực trang trại có thể được chia thành nhiều vùng và các vùng này có thể được giám sát bằng các cảm biến riêng lẻ. Tất cả các cảm biến này có thể giao tiếp với 'Hệ thống chính' điều khiển máy bơm nước.

'Hệ thống chính' có Boron hạt - nó là di động, do đó nó có thể giao tiếp ở những nơi không có WiFi.

Các cảm biến riêng lẻ có Xenon hạt, chúng giao tiếp với Boron bằng cách tạo ra Mạng lưới cục bộ.

Đây là hướng dẫn nhanh để thêm Xenon của bạn vào Mạng lưới hiện có.

Ở đây, tôi đã thực hiện 2 cảm biến. Chuyển toàn bộ mạch sang một bảng mạch.

Kiểm tra đoạn mã sau để xem liệu giao tiếp Mesh có hoạt động hay không.

Bước 5: Bước 5: Hoàn thành dạng vật lý của cảm biến

Thiết bị điện tử cho các cảm biến cần một hộp có thể được triển khai trong các lĩnh vực. Vì hệ thống phải hiệu quả về chi phí, nên tôi đã hình dung ra việc chi tiêu cho thiết bị điện tử trong khi tiết kiệm chi phí ở dạng vật lý của nó. Hộp vật lý cần đặt cảm biến, có thể do nông dân chế tạo hoặc có thể được sản xuất trong nước ở Châu Phi bằng nguyên liệu thô của họ. Người nông dân cũng có thể sử dụng bất kỳ vật liệu nào có sẵn cho họ và đặt các thiết bị điện tử vào bên trong.

Tôi tạo mẫu bằng bìa cứng, có thể chống nước bằng cách đánh vecni.

Tạo một chiếc hộp có chiều rộng 8,5 cm, chiều rộng 6,5 cm và chiều cao 5,5 cm. Cắt các kích thước này ra khỏi bìa cứng. Tạo 2 lỗ ở đáy cách nhau 3 cm để các cảm biến chui vào. Dùng súng bắn keo dán các hộp các tông lại.

Làm 2 lớp bìa cứng với kích thước 8,5 cm x 6,5 cm, sẽ cho vào bên trong hộp. Cắt một lỗ trên các lớp này để các dây đi qua.

Những chiếc đinh sẽ xuyên qua các lỗ. Một lớp bìa cứng được đặt trên đó có Protoboard. Kẹp cá sấu được sử dụng để kết nối các đinh với mạch điện, để các đinh này có thể dễ dàng ngắt kết nối khỏi mạch điện.

Lớp bìa cứng thứ hai trên cùng có pin LIPO cung cấp năng lượng cho Xenon.

Các lớp này có thể được loại bỏ bằng cách nâng chúng lên với sự trợ giúp của các lỗ được khoét và đinh có thể được thay thế dễ dàng, điều này giúp hệ thống dễ dàng bảo trì và lắp ráp.

Bước 6: Bước 6: Thực hiện cuối cùng

Tôi chia một hộp đầy đất, thành 3 phần, một phần chứa nước tối đa, phần thứ hai chứa lượng nước trung bình, và phần thứ ba là đất khô.

Mỗi cảm biến khi được đặt vào một trong 3 phần của hộp, sẽ truyền thông số đọc đến boron, từ đó đưa ra quyết định xem khu vực đó có cần được tưới nước hay không. Điều này được chỉ báo bằng đèn LED, tương ứng với mỗi cảm biến.

Cảm biến sẽ được bật lên sau mỗi một giờ.