Smart Garden - Klicken und wachsen - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

Was wäre, wenn Sie Ihre eigenen Pflanzen, Blumen, Obst oder Gemüse mit Hilfe einer Smartphone-App anbauen könnten, die sicherstellt, dass Ihre Pflanzen die optimale Konfiguration von Wasser, Feuchtigkeit, Licht und Temperatur erhalten und Sie jederzeit und überall überwachen können, wie Ihre Pflanzen wachsen.

Smart Garden - Click and Grow kümmert sich um Ihre Pflanzen, auch wenn Sie im Urlaub meilenweit von zu Hause entfernt sind, indem sie jederzeit genügend Wasser, Licht und die richtige Temperatur haben.

Durch den Einsatz fortschrittlicher Sensoren, die Feuchtigkeit, Licht und Temperatur überwachen, weiß unsere intelligente Anwendung genau, wann Sie Ihren Garten bewässern müssen und wie viel Wasser optimal benötigt wird. Alle relevanten Informationen zu Ihrem Garten werden ständig überwacht und erscheinen jederzeit auf Ihrem Smartphone-Bildschirm.

Sie können wählen, ob die intelligente Anwendung den Garten je nach den im Garten herrschenden Bedingungen automatisch bewässern soll, oder alternativ den Garten manuell bewässern, wann immer Sie möchten und in der Wassermenge Ihrer Wahl. per Knopfdruck in Ihrem Smartphone.

Unser Smart Garden passt sich Ihren örtlichen Gegebenheiten an und reduziert den Wasserverbrauch und die Wasserkosten um bis zu 60 %, indem Sie Ihre Pflanzen zum perfekten Zeitpunkt und zu den perfekten Bedingungen bewässern.

Gehen Sie mit unserem smarten Garten in die Zukunft und beginnen Sie, Ihren Garten einfach, schnell und nicht weniger wichtig zu pflegen, ohne ein Vermögen auszugeben.

Schritt 1: Teile

Für dieses Projekt benötigen Sie:

Elektronische Geräte und Boards:

1) KnotenMCU;

2) 2-(oder mehr)-Kanal-Analog-Multiplexer;

3) Transistor;

4) Wasserpumpe (wir haben 12V Blige Pumpe 350GPH verwendet);

5) Stromquelle

Sensoren:

6) Lichtsensor (lichtabhängiger Widerstand);

7) MPU-6050-Sensor (oder irgendein Temperatursensor);

8) Kapazitiver Bodenfeuchtigkeitssensor;

Physisch

9) 3/4 Wasserrohr;

10) Widerstände;

11) Drähte und Verlängerungen;

12) Smartphone

13) Blynk-App

Schritt 2: Verkabelung - Platine und Sensoren

Siehe unten detaillierte Anweisungen zum Anschließen der verschiedenen Komponenten und konsultieren Sie den oben angegebenen Schaltplan.

Board und MultiPlexer

Platzieren Sie die NodeMCU und den Multiplexer wie in der Abbildung gezeigt auf dem Steckbrett.

Verwenden Sie zwei Jumper, um die 5V und den GND der NodeMCU mit der '+'- und '-'-Spalte des BreadBoards zu verbinden, und verbinden Sie den Multiplexer wie oben gezeigt mit der NodeMCU.

Anschließen der Sensoren

1) Lichtsensor (lichtabhängiger Widerstand) - Sie benötigen drei Jumper und einen 100K-Widerstand.

Verwenden Sie die 3 Jumper, um den Sensor wie oben gezeigt mit 5V, GND und Y2 des multiPlexers zu verbinden.

2) MPU-6050-Sensor - Sie benötigen vier Jumper, um den Sensor wie oben gezeigt mit 5V, GND und D3, D4 der NodeMCU zu verbinden.

3) Kapazitiver Bodenfeuchtigkeitssensor (CSMS) - Verbinden Sie das CSMS mit 3 Jumpern wie oben gezeigt mit 5V, GND und Y0 des Multiplexers.

Verbinden Sie nun das USB-Kabel mit der NodeMCU und fahren Sie mit dem nächsten Schritt fort.

Schritt 3: Verdrahtung - Transistor und Pumpe

Siehe unten detaillierte Anweisungen zum Anschließen des Rely und der Wasserpumpe und konsultieren Sie die oben geposteten Verdrahtungsbilder.

Transistor

Verwenden Sie 3 Jumper, um den Transistor wie folgt anzuschließen:

1. Mittleres Bein zum '-' der Wasserpumpe;

2. Linkes Bein zum '-' des 12V Netzteils;

3. Rechtes Bein zu D0 der MCU;

Wasserpumpe

Verbinden Sie das '+' des 12V Netzteils mit dem '+' der Wasserpumpe.

Schritt 4: Anschließen des Systems

Wir empfehlen, das Brotbrett zusammen mit allen anderen Komponenten außer der Pumpe in eine schöne Schachtel zu legen.

Der sollte sich im Eimer mit Wasser befinden.

Nehmen Sie ein langes 3/4 'Rohr; Blockieren Sie ein Ende des Rohres und montieren Sie das andere Ende an der Wasserpumpe; macht einige Löcher entlang des Rohres und setzt es in der Nähe der Pflanzen ein;

Setzen Sie den Bodensensor in den Boden ein. Beachten Sie, dass die Warnlinie des Sensors außerhalb des Bodens liegen sollte.

Sie können sich das Bild oben ansehen, um zu sehen, wie wir das System platziert haben.

Schritt 5: Der Code

Öffnen Sie die angehängte.ino-Datei mit dem Arduino-Editor.

Bevor Sie es auf die NodeMCU hochladen, achten Sie bitte auf die folgenden Parameter, die Sie möglicherweise ändern möchten:

1) const int AirValue = 900; Sie müssen diesen Wert mit Ihrem Bodenfeuchtigkeitssensor testen.

Nehmen Sie den Sensor aus dem Boden und überprüfen Sie den erhaltenen Wert. Sie können den Wert im Code entsprechend ändern.

2) const int Wasserwert = 380; Sie müssen diesen Wert mit Ihrem Sensor testen.

Nehmen Sie den Sensor aus der Erde und legen Sie ihn in ein Glas Wasser. Überprüfen Sie den erhaltenen Wert - Sie können den Wert im Code entsprechend ändern.

Nachdem Sie die obigen Schritte ausgeführt haben, laden Sie einfach den Code in die NodeMCU hoch.

Schritt 6: IFTTT-Applets

Wenn das System beschließt, den Garten automatisch zu bewässern, sendet es Ihnen eine E-Mail, damit Sie wissen, dass Ihr Garten bewässert wurde, da der Boden sehr trocken war.

Wir empfehlen Ihnen, das System so zu konfigurieren, dass es nur nachts oder bei tiefstehender Sonne bewässert.

Auf diese Weise sparen Sie jeden Monat eine beträchtliche Menge Wasser!!

In der Blynk-App haben wir ein Webhook-Widget verwendet. Das Webhook-Widget wurde verwendet, um ein Ereignis auf IFTTT. IFTTT-Applets auszulösen Datum/Uhrzeit -> Webhooks, ein virtueller Pin auf Blynk ändert seinen Wert. Welche eine Funktion auslöst, die Ihnen eine Mail schickt, wenn der Boden sehr trocken ist und automatische Bewässerung betrieben wurde.

Schritt 7: Smart Garden - BLYNK-Anwendung

Unsere BLYNK-Anwendung enthält die folgenden Funktionen:

1) LCD - Das LCD liefert Ihnen relevante Informationen über das System. Es informiert Sie, wenn das System die Wasserpumpe betreibt und die Pflanzen bewässert.

2) Bodenfeuchtigkeitsskala - Bietet Ihnen Informationen über die Feuchtigkeit des Bodens.

Die Skala zeigt die Luftfeuchtigkeit in Prozent an, wobei Null Prozent die durchschnittliche Luftfeuchtigkeit und 100 Prozent die Feuchtigkeit des Wassers darstellen.

Wir haben auch eine verbale Beschreibung der Luftfeuchtigkeit hinzugefügt, die durch fünf Optionen dargestellt wird:

A. Sehr nass - wenn der Boden mit Wasser geschwommen ist.

B. nass - zwischen normal und überflutet. Diese Situation wird voraussichtlich noch einige Zeit auftreten, nachdem wir das Land bewässert haben.

C. Ideal – wenn der Boden eine ideale Wassermenge für die Pflanzen enthält.

D. Trocken – Wenn der Boden zu trocknen beginnt. Bei den meisten Pflanzen ist jedoch noch keine Bewässerung erforderlich.

E. Sehr trocken – in dieser Situation den Boden so schnell wie möglich bewässern (Beachten Sie, dass das System den Garten automatisch bewässert, wenn der Boden sehr trocken ist, wenn der automatische Bewässerungsmodus eingeschaltet ist).

* Die ideale Bodenfeuchtigkeit hängt natürlich von den jeweiligen Pflanzen in Ihrem Garten ab.

* Sie können die Feuchtigkeitsstufe Wasser und Luftfeuchte wie oben beschrieben ändern.

3) Sonnenskala - Bietet Ihnen Informationen über die Lichtstärke, der die Pflanzen ausgesetzt sind. Die optimale Lichtstärke hängt davon ab, welche Pflanzen Sie in Ihrem Garten haben.

4) Temp - liefert Ihnen die Temperatur in der Umgebung Ihrer Pflanzen.

5) Automatische Bewässerung – Wenn diese Taste eingeschaltet ist, bewässert das System die Pflanzen automatisch, wenn die Bodenfeuchtigkeit „sehr trocken“wird.

6) Menge - durch Drücken von '+' oder '-' können Sie die Wassermenge (in Liter) für die Bewässerung der Pflanzen auswählen.

Schritt 8: Simulation des Systems in Aktion

Sehen Sie das System live im angehängten Video !!:)

Beachten Sie, dass das System, wenn Sie die automatische Bewässerung einschalten, Ihren Garten automatisch bewässert, sobald der Boden „sehr trocken“wird. Das System kann so konfiguriert werden, dass es nur bewässert, wenn die Sonne nicht zu stark ist (zB nur spät in der Nacht), damit kein Wasser verschwendet wird!!!

Wenn das System beschließt, den Garten automatisch zu bewässern, informiert es Sie auf dem LCD der Anwendung (wenn es auf Ihrem Smartphone geöffnet ist) und sendet Ihnen auch eine E-Mail!

Schritt 9: Verbesserungen und zukünftige Pläne

Die größte Herausforderung

Unsere größte Herausforderung bestand darin, herauszufinden, welche Sensoren wir verwenden sollten, wo wir sie platzieren und welche Endpunktwerte wir verwenden sollten, um die besten Ergebnisse zu erzielen.

Da wir viele Informationen anzeigen mussten (Bodenfeuchtigkeit, Temperatur, Lichtstärke, Bodenbeschaffenheit usw.), haben wir viel Zeit darauf verwendet, unsere App so übersichtlich und komfortabel wie möglich zu gestalten.

Am Anfang haben wir mit einem Rely gearbeitet, das uns das Leben sehr schwer gemacht hat, wir haben mehrere Relies ausprobiert und festgestellt, dass die NodeMCU und das Rely manchmal nicht sehr stabil sind, da der HIGH-Wert der Digital-Pins der NodeMCU nur 3. ausgibt Volt, wenn das Vertrauen mit 5 V arbeitet, also als wir die Pumpe einschalten und den D1-Ausgang auf HIGH setzen wollten, funktionierte der Schalter nicht, da das Vertrauen erwartete, dass 5 V seinen Zustand ändern.

Sobald wir das Relais durch den Transistor ersetzt hatten, konnten wir die Pumpe problemlos steuern.

Die Grenzen des Systems

Unser Garten ist klein, es war nicht möglich, eine große Anzahl von Sensoren zu enthalten, um Informationen aus mehreren verschiedenen Bereichen unseres Gartens zu erhalten. Mit mehr Sensoren und einem größeren Garten könnten wir mehr über die Bedingungen in jedem Bereich des Gartens erfahren und spezifische Eigenschaften für jeden Bereich des Gartens verwenden, damit er die besten Bedingungen und Behandlungen für seine spezifischen Bedürfnisse erhält und auch anpassen zur automatischen Bewässerung.

Zukunftsvision

Unsere Zukunftsgedanken ergeben sich hauptsächlich aus den Beschränkungen des Systems. Das Ziel ist es, das gleiche intelligente Gartensystem zu implementieren – nur ein großes in größeren Maßstäben.

Wir glauben, dass ein solches System an jede Art von Plattform angepasst werden kann, angefangen von privaten Gärten über öffentliche Gärten bis hin zur Landwirtschaft, wie großen Gewächshäusern und landwirtschaftlichen Feldern.

Für jedes System (je nach Größe) werden wir mehrere Sensoren verwenden. Zum Beispiel:

1. Eine große Anzahl von Bodenfeuchtigkeitssensoren: Mit einer großen Anzahl von Sensoren können wir den Feuchtigkeitsgrad in einem bestimmten Teil des Landes/Bodens kennen.

2. Große Anzahl von Lichtsensoren: Ähnlich wie im obigen Grund können wir auch hier mehr als spezifisch auf verschiedene Bereiche des Gartens eingehen.

Durch Hinzufügen dieser Sensoren können wir für jede Pflanzenart in unserem Garten eine spezifische Behandlung zusammenstellen.

Da verschiedene Pflanzenarten eine unterschiedliche Behandlung erfordern, können wir jeden Bereich unseres Gartens an eine andere Pflanzenart anpassen und mit einer Vielzahl von Sensoren die jeweilige Pflanze genau auf den Zustand abstimmen, den sie benötigt. Auf diese Weise können wir auf kleinerem Gelände eine Vielzahl von Pflanzen anbauen.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil einer großen Anzahl von Sensoren ist die Fähigkeit, den Feuchtigkeitsgehalt des Bodens und die Temperatur zu erkennen, um zu wissen, wann ein Teil der Erde bewässert werden muss, und wir können die Bewässerung so steuern, dass sie zu einer maximale Wassereinsparung. Wir müssen den ganzen Garten nur gießen, wenn ein kleiner Teil davon trocken ist, wir können nur diesen Bereich ändern.

3. Anschließen des Systems an den Hauptwasserhahn - so müssen wir kein Wasser in den Behälter füllen. Der große Vorteil einer solchen Verbindung ist die maximale Kontrolle über die Bewässerung und die Wassermenge, die jede Region des Bodens erhält, ohne sich Sorgen machen zu müssen, dass das Wasser im Tank ausläuft.

4. Dedizierte Anwendung für das System – Schreiben einer neuen Anwendung, die mit dem System kompatibel ist. Bei all unserer Liebe אם Blynk-Anwendung, wir können sie nicht als Hauptsystemanwendung verwenden. Wir möchten eine einzigartige Anwendung für das System schreiben, die zu dem Controller und den Sensoren passt, mit denen wir arbeiten möchten, um dem Benutzer ein perfektes Erlebnis zu bieten.

Das Schreiben einer solchen Anwendung gibt uns die Möglichkeit, weitere Funktionen hinzuzufügen, als die, die wir in Blynk finden. Zum Beispiel das Erstellen eines Benutzerprofils für den Kunden, das Sammeln der Informationen über jeden Kunden und die Beratung über die besten und effizientesten Immobilien, die seinen Bedürfnissen entsprechen.

Wir möchten einen Algorithmus bauen, der alle Informationen, die wir von den verschiedenen Sensoren erhalten, lernt und nutzt, um Pflanzen die besten Bedingungen zu bringen.

Darüber hinaus können wir einen Online-Kundenkreis erstellen, der mit Empfehlungen aktualisiert wird und bei Problemen im System Online-Hilfe erhält.

Wir sind der Meinung, dass ein solches Projekt ein großes Potenzial hat, ein breites Kundenspektrum zu bedienen: von Privatpersonen mit kleinen Gärten über Ziergärten in Unternehmen, die ihre Gärten einfach, wasser- und ressourcenschonend pflegen möchten, bis hin zu Landwirte und große Unternehmen, die große Felder und Gewächshäuser bewirtschaften und nach einer effektiven und relativ kostengünstigen Lösung suchen, die ihnen die relevantesten Informationen über ihre Produkte liefert und ihnen Vorteile gegenüber ihren Konkurrenten in Bezug auf die Qualität ihrer Produkte und den Nebeneffekt verschafft Einsparung von Kosten sowohl für Wasser als auch für fehlerhafte Ware, die nicht ordnungsgemäß behandelt wurde (zB zu viel Wasser).