ESP32 көмегімен күн массасына негізделген өсімдіктерді басқару: 7 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:25

Өсімдіктерді өсіру - көңілді, ал суару мен оларға күтім жасау қиын емес. Микроконтроллерлердің денсаулығын бақылауға арналған қосымшалар Интернетте кеңінен таралған және олардың дизайнына шабыт өсімдіктердің статикалық табиғатынан және айналасында терлемейтін нәрсені бақылаудың қарапайымдылығынан келеді. Мен өсімдіктің өсуіне салыстырмалы түрде жаңамын және интернеттегі нұсқаулықтар жақсы жазылған, бірақ инженерлік емес. «Мен оларды қанша суарамын?» Деп сұраған досым, жалғыз әдіс - бұл өсімдікті көтеру, егер ол жеңіл болса, оны суарыңыз. Ол «өсуде» өте жақсы. Саусағыңызды топыраққа тигізу көп көмектеспейді. Нұсқаулықтардың көпшілігі әр түрлі ақауларға бейім топырақтың ылғалдылығын өлшейтін арзан зондты пайдаланады, олардың ең ашықтығы-дәлсіздік пен коррозия.

Әдебиеттерді шолу кірдің 40% -ға дейін суды құрайтынын көрсетеді және оны өлшеу үшін өте қымбат құралдар қажет. Арзан зондтар су өткізгіштігіне сүйенеді, олар еріген тұздар мен басқа факторларға байланысты өзгереді. Жоғарыда мен 2 апта бойы салынған кір контейнерінің графигін, содан кейін пешке 300 -ге дейін қыздырдым, ол барлық бекітілмеген суды кетірді. Топырақтың 40 пайызын су құрайды және он күн ыстықта ол тікелей күн сәулесінен 75% жоғалтады. Сонымен ылғалдың дұрыс деңгейі қандай? Әр түрлі факторларға байланысты, бірақ бұл құрылғыны жасау кезінде сіздің зауытты дұрыс деп ойлайтын деңгейге дейін мұқият суарып, оны салмағын мұқият өлшейтін машинаға орнатыңыз, содан кейін қажет болған жағдайда суды қосыңыз. Дизайнды өсімдік себеттері мен қысымды су жүйелері үшін өзгертуге болады.

Машина күн энергиясымен жұмыс істеуі керек, автономды сумен қамтамасыз етілуі керек, желідегі хабарландырулар арқылы оның сумен жабдықталуын бақылап отыруы керек, қуатты азайту үшін пайдаланылмаған кезде ұйықтап, негізгі салмақты және ұйқы арасындағы қанша суару мен басқа да деректерді есте сақтау керек еді. циклдар. Жаңа ESP32 миға жақсы үміткер болып көрінді.

1 -қадам: Жабдықтарыңызды жинаңыз

Машина екі ыдысқа арналған BigBox дүкенінен жасалған, 12 дюймдік керамикалық плиткадан алюминийден жасалған, су ыдысы бар. Электроника артқы жағындағы пластикалық электр қорабына бекітілген. Су ыдысында қондырғыны қоректендіретін резервуардың түбіне жабыстырылған жабық сорғы мен сенсорлық қондырғыдан шығатын шланг бар. Құрылғының жоғарғы жағындағы көлденең сәуледен жүктеме ұяшығының консольдері.

1. Arrow Home Products 00743 2 Gallon Slimline сусынының таза контейнері

2. uxcell 5Pcs 5.5V 60mA Poly Mini күн батареясының модуль DIY

3. Arduino үшін Gikfun металл шарының еңкейтетін сөндіргіштері

4. Uxcell a14071900ux0057 10кг алюминий қорытпасы электронды шкалалы ұяшық

5. Adafruit HUZZAH32 - ESP32 қауырсын тақтасы

6. HX711 салмақ өлшеу жүктемесі ұяшықтарын түрлендіру модулі датчиктері Arduino үшін жарнама модулі

7. Adafruit Latching Mini Relay FeatherWing

8. TP4056 батарея қорғанысы бар литий ұялы зарядтау модулі

9. ECEEN USB сорғысы USB DC 3.5-9V арқылы гидропоникалық аквариумға арналған шағын суасты сорғы.

10. Батарея ұстағышымен 18650 Lipo аккумуляторы

2 -қадам: қорапты жасаңыз

Қорап жақтауы BigBox 1 дюймдік алюминийден жасалған. Сіз жалпы түсінікті суреттерден аласыз және оны жинау қиын емес. Рамкалар құрылғының алдыңғы және артқы жағын құрайтын шаршы фут тақтайшаларына негізделген. Плиткалар алюминий жақтаудың беттеріне кремний желімімен бекітілген. Ортаңғы бөліктің өлшемі су ыдысының көлеміне байланысты. Резервуардың ашылуы оны қондырғыдан оңай шығарып, жоғарыдан толтыруға болатындай етіп жасалған. Резервуарды бекітетін сымдар мен түтіктер жеткілікті ұзын болуы керек және артқы жағында бүгілуі керек.

Күн батареясының орналасуы дизайнға байланысты. Мен оған «сүйек» көрінісін беру үшін бірнеше дөңгелек панельдерді қолданатын болдым, бірақ олар квадраттарға орнықты, себебі олар кернеу мен токтың ең жақсы комбинациясын берді. Мен бірнеше күн батареяларын қосу туралы егжей -тегжейлі айтқым келмейді, бірақ зарядтағыш тізбегінің жұмыс істеуі үшін сізге кемінде 5,5 вольт қажет. Бұл панельдер амперсті күшейту үшін параллель ілінген. Керамикалық плитканың тесіктері гауһар таспен мұқият бұрғыланады-мұны істеу үшін салқындатқыш ретінде суды пайдаланғаныңызға көз жеткізіңіз, әйтпесе ұшты бұзасыз. Бұл тесіктердің әрқайсысына бірнеше минут қажет. Плиткалардың ішкі жағындағы панельдер мен сымдарды ұстау үшін кремний желімінің либералды мөлшерін қолданыңыз.

Жүктеме ұяшығы өте ақылға қонымды және әр түрлі салмақта есептеледі. Мен 10 келілік сортты қолдандым, бірақ егер сіз ауыр өсімдік отырғызатын болсаңыз. Менің басқа нұсқаулықтарым сияқты: https://www.instructables.com/id/Bike-Power-Pedal-IoT/ бұл жүктеме ұяшықтары 4 мм және 5 мм бұрандалы тесіктермен тірек жағынан консольден шығарылуы керек. Бұл жағдайда керамикалық плиткалардың екі тірегі арасындағы алюминийден жасалған көлденең бөлік жүк ұяшығының бір ұшын ұстайды. Екіншісі зауыттың дренажды шыныаяқына желімделген жалпақ алюминийден жасалған кремний платформасын қолдайды. Бұл балалардың сымдарына өте абай болыңыз-олар өте нәзік және олардың шығу тегі жақын жерде үзілген жағдайда жөндеу мүмкін емес. Тұтастығын сақтау үшін көп мөлшерде ыстық желім немесе кремний қолданыңыз.

3 -қадам: Сорғы/бос қосқыш ұстағышын жасаңыз

Сорғы Lipo батареясының релесінен жұмыс істейді және кернеуі шектеулі, бірақ кернеуді жоғарылату үшін күшейткішті қолданбасаңыз, биіктігі 2 футтан аспайды. Сорғы шын мәнінде чемпион, праймерді қажет етпейді, су өткізбейді және бір ұшында USB ашасы бар. Кептіру жақсы емес, бірақ. Резервуардың толық/бос қосқышы - бұл кремниймен су өткізбейтін, содан кейін сорғыға арналған алюминийден жасалған тірекке және қалқымалы резеңке үйрекке байланған көлбеу қосқыш. Резеңке үйрек алюминий штангаға тікелей байланған болуы керек, көлбеу қосқыш сымдарының тартылуын алу үшін. Резервуарда су болған кезде үйрек қалқып жүреді және қосқышты еңкейтеді-жерге тұйықталады және реле мен сорғыны қосуға бұйрық береді. Ол сондай -ақ бұл деректерді желіге жібереді және сізге су қажет болса, сізге твит жібереді. Сорғы кремниймен осы тірек конструкциясына жабыстырылады және су қоймасының түбіне жабыстырылады.

4 -қадам: электрониканы құру

Adafruit HUZZAH32 - ESP32 қауырсын тақтасы - бұл жаңа микроконтроллер және бұл мидың өсімдік көмекшісінде өте жақсы жұмыс істейді. Бұл тақтаның ескі 8266 -дан артықшылығы оның жақсы ұйықтау қабілетінде (шамамен бір сағаттың орнына жылдар) … ұйқының арасында білгенін есте сақтау қабілеті (ескі 8266 нөлден қалпына келтірілген …) және қуатты аз тұтыну. ұйықтап жатқанда және басқа түйреуіштер. Үлкен Youtuber Андреас Спийсс ESP32 -ді дұрыс өлшеу жұмысын жасау үшін кодтағы өзгерістерді егжей -тегжейлі түсіндіреді, және егер сіз бөлшектер қалай жұмыс істейтіні туралы көбірек білгіңіз келсе, оның бейнесін қарауыңыз керек. Arduino IDE ұйқы үлгісі де осы бағдарламалық жасақтама үшін қолданылған және өзгертілген.

Фритзинг диаграммасы сымдардың барлық қосылыстарын мұқият көрсетеді. Компоненттер тақталарды жинады, содан кейін олар сымға қосылды. Lipo аккумуляторы - 18650 стандартты арзан шанасы. Зарядтағыш тақта - бұл TP4056, ол Андреастың айтуынша, бұл күн зарядтау рөлінде өте тиімді. Кірістірілген жарық диоды бар Қосу/Өшіру түймесі бүкіл жүйеге қуат береді, сонымен қатар сорғыны қуаттандыратын жалпы реле қосылымын береді. Эстафеталық тақта - бұл 3 В кернеуде жұмыс істейтін Adafruit бекітпелі релелік мамық тақтасы. HX711 күшейткіші Adafruit арқылы жұмыс істейді және оның бортында екі түйреуішке дейін қосылады.

Барлық компоненттер ауа ағынын қамтамасыз ету үшін, бірақ жаңбырды жауып тастау үшін төменгі жағында ашық пластикалық электр қорапшасына салынған. ESP32 қақпағын жабық күйде бағдарламалауға және сериялық бақылауға мүмкіндік беру үшін үстіне қойыңыз.

5 -қадам: Бағдарламалық қамтамасыз ету

«жүктеу =» жалқау «

Құрылғыны пайдалану қарапайым. Қосылған кезде қуат қосқышындағы жарық диоды сіз күтіп тұрған деңгейге дейін суарылған өсімдікті платформаға қойғанша жыпылықтайды. Салмақ тұрақтандырылғаннан кейін компьютер осы бастапқы салмақты есіне түсіреді және әр сағат сайын немесе белгіленген аралықта өсімдіктердің жаңа салмағын салыстырады немесе оны қосымша айдалатын сумен түзетеді немесе жаңа салмақ пен басқа ақпаратты Thingspeak -ке хабарлайды, содан кейін ұйқыға кетеді. Жоғарыдағы графиктер биіктігі шамамен 2 фут болатын күн сәулесінде өсетін қызанақ зауытының үш күндік жұмысының нәтижесін көрсетеді. Уақыт өте келе өсімдіктің өсуі кастрөлдің салмағына әсер ететіні анық және өсімдіктің өсуінің көлемімен анықталатын уақыттан кейін инициализацияны қайталау арқылы өтелуі керек. Бағдарламалық жасақтаманың қосымша бейімделуі өсімдіктердің максималды және минималды суға төзімділігі мен талаптарын салмақ өзгермейінше кастрюльді суару арқылы автоматты түрде талдауға мүмкіндік береді, содан кейін уақыт өте келе судың салмағын жоғалту көлбеуін өлшейді. Бұл топырақтың түріне, ауа райына, өсімдіктер мен тамыр құрылымына байланысты болады. Thingspeak деректерін бағалауға негізделген қосымша суару алгоритмдері бейімделуі мүмкін. Өткізгіш сенсорлық қондырғыларды ұстаудың орнына салмақтың кемшіліктері таразыланатын суарылатын алаңның қажеттілігі болып табылады, бірақ мұндай ақылды қондырғылар арзан, оңай желіге қосылады және басқарылады және интернетте ОКД -дің таңғажайып түрімен қызықты.

7 -қадам: Қайталау

Ия, жақсы құрастырылған машина бір апта бойы жақсы жұмыс істеді, содан кейін ESP32 біртүрлі циклге еніп, дұрыс жүктелмеуі және батареяны бір түнде сарқып кетуі мүмкін. Бағдарламалық жасақтаманың ешбір өзгеруі бұған әсер ете алмады, сондықтан мен ESP энергия айналымын басқару үшін Adafruit TPL5111 -ден бас тарттым және қостым, бірақ мен бұрынғыдай жадты қолдана алмадым, себебі мен EEPROM -ды пайдалану үшін жазғанымды және Thingspeak -тен Blynk -ке өзгердім. телефоныңыздан қызықты әрі шынымен жақсы жүйені табыңыз. Аппараттық құралдарды ауыстыру - бұл TPL 5111 -ді қуат пен жерге қосу, ESP -ке істік істікшені қосу және EN -істікшесіне қосу. Бағдарламаны өзгертуге және жүктеуге мүмкіндік беретін EN-out мен EN арасындағы ауысатын қосқышты қосқаныңызға көз жеткізіңіз. Мен ұйқы циклін әр екі сағатқа қоямын. EEPROM -ді тазарту және қондырғыны жаңа қондырғыға немесе қосымша салмаққа қалпына келтіру үшін жадты өшіру және салмақ процесін қайта бастау үшін Blynk -те қосқышты орнаттым. Жаңа бағдарламалық жасақтамаға арналған бағдарлама жоғарыда келтірілген және Blynk бағдарламасын орнату анық. Бұл машина өте жақсы жұмыс істейді және аз мөлшерде өнім шығарады. Мені шынымен де қызық нәрсе таң қалдырды-күн батареялары оңай жұмыс істейді және ол ешқашан қуаттан таусылмайды.