IOT-gebaseerd slim weer- en windsnelheidsbewakingssysteem - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:15

Ontwikkeld door - Nikhil Chudasma, Dhanashri Mudliar en Ashita Raj

Invoering

Het belang van weermonitoring bestaat op veel manieren. De weerparameters moeten worden gecontroleerd om de ontwikkeling in de landbouw, kassen te ondersteunen en om de veilige werkomgeving in industrieën, enz. van agrarische groei en ontwikkeling tot industriële ontwikkeling. De weersomstandigheden van een veld kunnen van een verre plaats door boeren worden gevolgd en hoeven niet fysiek aanwezig te zijn om het klimaatgedrag op het landbouwveld / de kas te kennen door middel van draadloze communicatie.

Benodigdheden

Vereiste hardware:

1. Raspberry Pi B+-model
2. Arduino Mega 2560
3. A3144 Hall-sensor
4. IR-sensormodule
5. DHT11 temperatuur- en vochtigheidssensor
6. MQ-7 Gassensor
7. ML8511 UV-sensor
8. Miniatuur kogellager
9. Draadstang, zeskantmoer en sluitring
10. Neodymium magneet
11. 10K Weerstand
12. PVC pijp en elleboog
13. Balpen

Vereiste software:

1. Arduino IDE
2. Knooppunt Rood

Stap 1: Ontwikkeling van Anemometer

• Snijd de PVC-buis met de lengte groter dan de lagerdikte.
• Monteer het kogellager in het uitgesneden stuk van de pijp.
• Sluit de achterdop van de pen aan op de buitenomtrek van het pijpstuk op 0-120-240 graden
• Bevestig papieren bekers aan de schrijfzijde van de pen.
• Monteer de draadstang in de buis met behulp van de ring en moer, monteer de A3144 hall-sensor zoals getoond in de afbeelding.
• Bevestig de magneet op een van de drie pennen zodat de magneet precies bovenop de hall-sensor komt wanneer de pennen worden gemonteerd.

Stap 2: Ontwikkeling van een eenheid voor windrichting

• Knip een stuk pijp af en maak een gleuf voor de windvaan.
• Monteer het kogellager in het afgesneden stuk pijp.
• Monteer de draadstang in de buis en monteer een cd/dvd aan het ene uiteinde. Laat boven de schijf een zekere afstand over en monteer het kogelgelagerde buisstuk.
• Monteer de IR-sensormodule op de schijf zoals weergegeven in de afbeelding.
• Maak windvaan met behulp van schaal en maak een obstructie die precies tegenovergesteld moet zijn aan de IR-zender en -ontvanger na de montage van de vaan.
• Monteer de schoep in de sleuf.

Stap 3: Monteer de eenheid voor windsnelheid en windrichting

Monteer de eenheid voor windsnelheid en windrichting die is ontwikkeld in stap 1 en stap 2 met behulp van pvc-buis en elleboog zoals weergegeven in de afbeelding.

Stap 4: Schakelschema en aansluitingen

De tabel toont de aansluitingen van alle sensoren op de Arduino Mega 2560

• Sluit een weerstand van 10 Kohm aan tussen +5V en de gegevens van Hall-sensor A3144.
• Sluit respectievelijk Vcc, 3.3V en Gnd van alle sensoren aan.
• Sluit USB type A/B kabel aan op Arduino en Raspberry Pi

Stap 5: Programma voor Arduino

In de Arduino-IDE:

• Installeer de bibliotheken van de DHT11-sensor en MQ-7 die hier zijn opgenomen.
• Kopieer en plak de Arduino-code die hier is opgenomen.
• Sluit het Arduino-bord met behulp van de kabel aan op Raspberry Pi
• Upload de code in het Arduino-bord.
• Open Serial Monitor en alle parameters kunnen hier worden gevisualiseerd.

Arduino-code

DHT-bibliotheek

MQ7-bibliotheek

Stap 6: Knooppunt rode stroom

De afbeeldingen tonen de Node-Red-stroom.

Hieronder volgen de knooppunten die worden gebruikt voor het weergeven van gegevens op het dashboard:

• Serie-IN
• Functie
• Splitsen
• Schakelaar
• Graadmeter
• Grafiek

Gebruik geen MQTT out-knooppunten, omdat deze worden gebruikt voor het publiceren van de gegevens op een externe server zoals Thingsboard. De huidige instructable is voor het lokale netwerkdashboard.

Stap 7: Dashboard

De afbeeldingen tonen het dashboard met respectievelijk alle weerparameters en realtime grafieken.

Stap 8: Testen

De realtime resultaten getoond op het dashboard