Giám sát Nhà Xanh với IOT: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Khi nói đến nông nghiệp, theo dõi nhiệt độ và độ ẩm của cây trồng là một yếu tố quan trọng đối với sự sống còn của chúng. Hiện nay, người ta sử dụng nhiệt kế gắn trong nhà kính để bà con có thể đo nhiệt độ. Tuy nhiên, phương pháp thủ công này đòi hỏi người nông dân phải có mặt tại địa điểm đó mà không phải lúc nào cũng có thể thực hiện được. Vì vậy, tôi đã phát triển thiết bị nhỏ gọn này tại VeggiTech để giải quyết vấn đề này.

Đây là một hệ thống giám sát nhà kính có thể cảm nhận nhiệt độ, độ ẩm, chỉ số nhiệt và gửi nó trên một bảng điều khiển trực tuyến thông qua wifi. Nó là một thiết bị tự sạc, chạy bằng các tấm pin mặt trời và có còi khi môi trường vượt quá ngưỡng cho phép.

Quân nhu

Tổng chi phí của dự án này là 270 AED (73 $)

Vật liệu thiết yếu:-

1. Nodemcu
2. Arduino Uno
3. Bảng năng lượng mặt trời 10W
4. Bộ điều khiển sạc năng lượng mặt trời 12V
5. Ắc quy axit chì 12V
6. Cảm biến DHT22
7. 16x2 LCD i2c
8. Ngăn kéo gỗ
9. Rơ le 5V

Bước 1: Sơ đồ mạch

Thiết bị có kết nối trên để chương trình đầy đủ hoạt động. Dưới đây là kết nối chi tiết: -

• Các thiết bị đầu cuối của tấm pin mặt trời để sạc bộ điều khiển
• Các thiết bị đầu cuối pin để sạc bộ điều khiển
• Sạc đầu ra bộ điều khiển sang bộ chuyển đổi buck & bộ rung
• Bộ chuyển đổi Buck (đầu ra 5V) sang arduino, relay, LCD, dht22 & gật gù
• LCD SDA, SCL đến A4 & A5
• Arduino Rx, Tx sang gật gù Tx, Rx
• Chuyển tiếp giữa đầu ra bộ điều khiển sạc đến còi

Bước 2: Tạo tài khoản tại Pubnub bằng khóa ứng dụng

Tạo tài khoản của bạn tại Pubnub để dữ liệu được chuyển thành công. Tạo một ứng dụng mới ở góc trên cùng bên phải và sao chép thông tin pub / subkey. Khóa này sẽ được chuyển sang mã Arduino mà bạn sẽ tải lên trên gật đầu.

Bước 3: Tải lên mã tại Nodemcu & Arduino

Tải xuống mã dưới đây. Đặt pub / subkey từ tài khoản PubNub của bạn vào mãhouses_iot ngay phía trên chức năng thiết lập. Mã'houses_iot 'sẽ được tải lên trên gật đầu và mã' arduino_slave 'sẽ được tải lên trên arduino.

Bước 4: Tạo Trang tổng quan Freeboard

Tạo freeboard.io của bạn và đây là nơi dữ liệu của bạn sẽ được hiển thị dưới dạng trực quan hấp dẫn. Đầu tiên, dữ liệu sẽ được tải lên từ máy chủ của gật đầu đến máy chủ của pubnub, pubnub có thể được tích hợp vào freeboard một cách dễ dàng đó là lý do chúng ta đang sử dụng cả hai dịch vụ này cùng nhau. Làm theo các bước sau để thiết lập trang tổng quan trực tuyến: -

1. Chọn nguồn dữ liệu ở góc trên cùng bên phải làm Pubnub
2. Tạo từng bảng mới cho nhiệt độ, độ ẩm và chỉ số nhiệt
3. Chọn bất kỳ loại màn hình bảng nào bạn cần. Một cái phổ biến là đồng hồ Gauge cho ứng dụng này
4. Trong bảng điều khiển, chọn nguồn dữ liệu là JSON. Nó sẽ dẫn bạn đến trình soạn thảo văn bản, nơi bạn có thể nhập [tên bảng điều khiển] [tên biến từ arduino IDE]. Nếu bạn muốn đọc nhiệt độ, hãy nhập 'Nhiệt độ' vì đó là tên định dạng JSON khi nó được tải lên từ gật đầu đến máy chủ. Tương tự cho tất cả các bảng.

Bước 5: Kết luận

Nhìn chung, đó là một dự án hữu ích nhưng đây là một vài hạn chế mà tôi phải đối mặt: -

1. Thiếu khả năng chống bụi: - Lẽ ra tôi nên thêm một hộp vỏ IP67 để bảo vệ thiết bị điện tử và độ tin cậy tốt hơn.
2. Nguy hiểm của pin Lithium: - Thay vì sử dụng pin Lithium, pin axit-chì an toàn hơn vì trong thời gian nhiệt độ cao pin lipo có thể bắt lửa. Đó là cách tôi thực sự đốt cháy dự án này nên tôi đã học được điều này một cách khó khăn.
3. nguồn điện phụ thuộc vào ánh sáng mặt trời: - Ánh sáng mặt trời là nguồn điện chính. Nếu không có nó, hệ thống sẽ dừng lại vì vậy cần một nguồn thay thế. Đừng quên rằng các hệ thống năng lượng mặt trời làm tăng chi phí.
4. chi phí hoạt động của dịch vụ Freeboard: - 12 đô la mỗi tháng cần được chi cho dịch vụ freeboard.io. Cần có một giải pháp thay thế tốt hơn để giảm chi phí.

Bây giờ, bước tiếp theo của tôi là thêm cảm biến LoRa không dây trong nhà kính, thu thập các kết quả đọc qua cổng WiFi và tải nó lên bảng điều khiển được thiết kế tùy chỉnh bằng cách sử dụng Node-Red. Hệ thống này có tuổi thọ pin dài (8 - 10 năm) và độ tin cậy cao hơn nên tất cả các hạn chế trên đều được loại bỏ.