Green House Monitoring met IOT - Ajarnpa

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

Als het op landbouw aankomt, is het bewaken van de temperatuur en vochtigheid van planten een belangrijke factor voor hun overleving. Momenteel gebruiken mensen thermometers die in een kas zijn bevestigd, zodat de boeren de temperatuur kunnen meten. Deze handmatige aanpak vereist echter dat de boer fysiek aanwezig is op die locatie, wat niet altijd mogelijk is. Dus heb ik bij VeggiTech dit compacte apparaat ontwikkeld om dit probleem op te lossen.

Dit is een kasbewakingssysteem dat temperatuur, vochtigheid, warmte-index kan detecteren en via wifi op een online dashboard kan verzenden. Het is een zelfopladend apparaat dat werkt op zonnepanelen en een zoemer heeft wanneer de omgeving de drempel overschrijdt.

Benodigdheden

De totale kosten van dit project zijn 270 AED (73 $)

Vereiste materialen:-

1. Nodemcu
2. Arduino Uno
3. 10W zonnepanelen
4. 12V zonne-laadregelaar
5. 12V loodaccu
6. DHT22-sensor
7. 16x2 LCD i2c
8. Houten Lade
9. 5V relais

Stap 1: Schakelschema

Het apparaat heeft bovenstaande aansluiting om het volledige programma te laten werken. Hieronder is de verbinding in details: -

• Zonnepanelen terminals om controller te laden
• Accupolen naar laadcontroller
• Uitgang laadregelaar naar buck-converter & zoemer
• Buck-converter (5V-uitgang) naar arduino, relais, lcd, dht22 & nodemcu
• LCD SDA, SCL naar A4 & A5
• Arduino Rx, Tx naar nodemcu Tx, Rx
• Relais tussen laadregelaaruitgang naar zoemer

Stap 2: Maak een account aan bij Pubnub met de app-sleutel

Maak uw account aan bij Pubnub zodat gegevens succesvol worden overgedragen. Maak een nieuwe app in de rechterbovenhoek en kopieer pub-/subsleutelinformatie. Deze sleutel wordt overgebracht naar de Arduino-code die u op nodemcu uploadt.

Stap 3: Upload code bij Nodemcu & Arduino

Download de onderstaande code. Zet pub/subkey van uw PubNub-account naar de broeikasgas_iot-code net boven de setup-functie. 'greenhouse_iot'-code wordt geüpload op nodemcu en 'arduino_slave'-code wordt geüpload op arduino.

Stap 4: Maak een vrijboorddashboard

Maak uw freeboard.io en dit is waar uw gegevens in een aantrekkelijke visuele vorm worden weergegeven. Eerst worden de gegevens geüpload van nodemcu naar pubnub-server, pubnub kan eenvoudig worden geïntegreerd in freeboard, wat de reden is dat we beide services samen gebruiken. Volg deze stappen om het online dashboard in te stellen: -

1. Kies gegevensbronnen in de rechterbovenhoek als Pubnub
2. Maak elk nieuwe panelen voor temperatuur, vochtigheid en warmte-index
3. Kies elk type paneeldisplay dat u nodig heeft. Een populaire is Gauge meter voor deze toepassing
4. Kies binnen het paneel de gegevensbron als JSON. Het zal je naar de teksteditor leiden waar je [dashboardnaam][variabelenaam van arduino IDE] kunt typen. Als u de temperatuur wilt lezen, typt u 'Temperatuur', want dat is de naam van het JSON-formaat toen het van nodemcu naar de server werd geüpload. Idem voor alle panelen.

Stap 5: Conclusie

Het was over het algemeen een nuttig project, maar hier zijn een paar beperkingen waarmee ik te maken kreeg: -

1. Gebrek aan stofbescherming: - Ik had een IP67-behuizing moeten toevoegen voor elektronicabescherming en betere betrouwbaarheid.
2. Gevaren van lithiumbatterijen: - In plaats van een lithiumbatterij te gebruiken, is een loodzuurbatterij veiliger, omdat lipobatterijen bij hoge temperaturen vlam kunnen vatten. Zo heb ik dit project eigenlijk verbrand, dus ik heb dit op een harde manier geleerd.
3. vermogen afhankelijk van zonlicht: - Zonlicht is de belangrijkste energiebron. Zonder dit stopt het systeem, dus een alternatieve bron is nodig. Niet te vergeten dat zonnestelsels de kosten verhogen.
4. de bedrijfskosten van de Freeboard-service: - $ 12 per maand moet worden besteed aan de freeboard.io-service. Om de kosten te drukken is een beter alternatief nodig.

Nu is mijn volgende stap om draadloze LoRa-sensoren in de kas toe te voegen, de metingen te verzamelen via WiFi-gateway en deze te uploaden op een op maat ontworpen dashboard met Node-Red. Dit systeem heeft een lange levensduur van de batterij (8-10 jaar) en een grotere betrouwbaarheid, zodat alle bovenstaande beperkingen worden geëlimineerd.