MAG (hivernacle automàtic en miniatura): 9 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

La meva mare està gairebé sempre ocupada. Així que volia ajudar-la automatitzant els seus hivernacles. D’aquesta manera pot estalviar una mica de temps ja que no necessitarà regar les plantes.

Ho aconseguiré amb MAG (Miniature Automatic Garden). Com al nom, MAG és un projecte en miniatura que es pot ampliar per a hivernacles més grans. MAG és un sistema automatitzat de monitorització de jardineria que llegeix i envia dades de diferents sensors a un servidor web que s’executa a Raspberry Pi. L'usuari podrà controlar les seves plantes en un lloc web. Aquest concepte s'està desenvolupant com a projecte final durant el primer any de tecnologia multimèdia i de comunicació a Howest Kortrijk, Bèlgica.

Pas 1: els materials

Per construir aquest projecte, necessitareu els elements següents:

Electrònica:

1. Raspberry pi 4 - kit2. Raspberry pi T-cobbler3. Taula de pa 4. Connectors home a home5. Connectors home-a-femella6. LM35 (sensor de temperatura) 7. 4x Sensors d'humitat8. DHT119. MCP300810. Potenciòmetre (per controlar, no és necessari) 11. Pantalla LCD SunFounder12. 4x pompa d'aigua sense escombretes 12V13. Conductes d'aigua14. Adaptador 12V15. 4x relé 5V

Carcassa:

1. Aquari2. Taulons de fusta3. Barra rodona massissa de ferro4. Ungles5. Cargols6. Aquaplan Roofprimer

Eines:

1. Martell2. Saw3. Tornavís4. Trepant5. Fitxer de fusta6. Pistola de cola7. Pinzell8. Soldadora9. Dispositiu de soldadura

Al fitxer Pdf següent, podeu veure la llista de preus completa amb enllaços a les peces.

Pas 2: fer l’hivernacle

A les imatges proporcionades trobareu la mesura necessària per a les taules. Primer trobareu les imatges amb el mesurament, a sobre hi trobareu un número (a sota hi haurà informació addicional amb el número corresponent). També s’ofereixen algunes imatges de com quedarà.

Els números de l'1 al 4 són adequats per al cas i, quan els hàgiu retallat, podeu fixar-los juntes amb els claus als forats.

El tauler addicional, números 5 + 6, és una tapa que podeu col·locar sobre el compartiment per al pi.

Notes:

El centre dels forats de tots els taulers es troba a 0,8 cm de distància de les vores (línies grises, vegeu la imatge amb el número u com a referència). Els forats es van practicar amb un pern de 2 mm per a la fusta.

1.: Aquesta és la placa inferior. Al costat esquerre tens 64 cm entre 2 forats. Això compta per a les distàncies entre els forats i les vores del costat esquerre i dret. El tauler superior té un quadrat de 2cm x 2cm amb la finalitat de deixar passar els cables d’alimentació. El tauler inferior té un tall de 8 cm x 2,5 cm per col·locar la pantalla LCD.

2.: Aquests són els costats més llargs i necessitareu 2 d'aquestes taules. A la part superior teniu 2 peces retallades de 3 mm x 10 mm. S’utilitzarà més endavant per encaminar els cables del sensor d’humitat.

3.: Aquests són els costats més curts i necessitareu 4 d’aquestes taules.

4.: Aquestes són la intersecció del contenidor de la planta, necessitareu 2 d’aquestes taules. Haureu d’eliminar la peça blanca tal com es mostra per poder lliscar-les

Pas 3: finalitzar el cas de l’efecte hivernacle

Ara que tot està muntat junt, ens assegurarem que els compartiments de les plantes siguin impermeables. Ho fem per assegurar-nos que no pugui filtrar aigua, per si de cas. Amb un pinzell pinteu els compartiments, si voleu, podeu afegir una segona capa quan estigui seca.

El següent és soldar les barres metàl·liques juntes pel centre, de manera que acabem amb una creu. Posarem aquest marc metàl·lic a la caixa després de perforar 4 forats, 1 a cada extrem com a la imatge. Assegureu-vos que, quan el poseu, els quatre costats siguin uniformes.

Com a darrer farem una osca a cada costat del compartiment. Feu que les canonades d’aigua hi puguin reposar. Afegiu-hi un tros de fusta per sobre per mantenir-lo al seu lloc. Quan apliqueu aquest tros de fusta, assegureu-vos que encara podeu treure la canonada d’aigua fàcilment i tornar-la a col·locar si cal.

Pas 4: programari al Raspberry Pi

Perquè el meu codi funcioni (que enllaçaré a continuació) haureu d’instal·lar alguns paquets i biblioteques. El primer que cal és que actualitzeu el vostre Pi.

Primer, actualitzeu la llista de paquets del sistema introduint l'ordre següent: sudo apt-get update.

Actualitzeu tots els paquets instal·lats a les seves últimes versions amb l'ordre següent: sudo apt-get dist-upgrade.

Si el sistema no demana un reinici, feu un "reinici sudo". Es tracta d’assegurar-se que tot s’ha configurat correctament.

Després d'haver instal·lat els paquets, haureu d'instal·lar algunes biblioteques:

• sudo pip3 install --upgrade setuptools
• sudo apt-get install python3-flask
• sudo pip install -U flask-cors
• sudo pip instal·lar flask-socketio
• sudo apt-get install rpi.gpio
• sudo pip3 instal·la Adafruit_DHT

Quan hàgiu acabat, feu un "reinici sudo".

Pas 5: Creació del circuit

Al pas 2 farem el circuit d’aquest projecte. Aquest és el mínim absolut que necessiteu si voleu que funcioni. Utilitzeu la taula fritzing i el diagrama per fer una còpia del circuit. Aquí és on necessiteu tots els materials elèctrics del pas 1.

Informació sobre el circuit:

Disposem de 5 sensors connectats al MCP3008, que són el lm35 per a la temperatura interior i 4 sensors d’humitat del sòl. Un DHT11 per a la temperatura exterior i la humitat i, finalment, un interruptor de flotador per comprovar si hi ha prou aigua al dipòsit.

El sensor d’humitat del sòl té una sortida analògica i utilitza un pin GPIO al Raspberry Pi.

Extra:

També he implementat una pantalla LCD que facilitarà la connexió més endavant al Raspberry Pi sense la necessitat de connectar-se al portàtil. No és necessari, però és molt suggerit.

Abans de soldar-ho tot, utilitzava la meva taula de treball per enllaçar-ho tot i provar els sensors per assegurar-me que tot funcioni.

Pas 6: creeu una base de dades

És molt important emmagatzemar les dades dels sensors d’una manera organitzada però també segura. És per això que vaig decidir emmagatzemar les meves dades en una base de dades. D’aquesta manera només puc accedir a aquesta base de dades (amb un compte personal) i mantenir-la organitzada. A la imatge superior podeu trobar el meu diagrama ERD.

Podeu veure el meu diagrama ERD anterior, també enllaçaré un fitxer de bolcat perquè pugueu importar la base de dades per vosaltres mateixos. Amb aquesta base de dades podreu mostrar diverses coses com:

• La temperatura propera i superior a les plantes
• La humitat prop de les plantes
• La humitat del terra de cada planta
• Vegeu si la bomba està habilitada per a la planta
• Etc..

Adjunt a aquest pas podeu trobar el meu bolcat de Mysql. Per tant, podeu importar-lo fàcilment. Obteniu el bolcat de Mysql.

Pas 7: lloc web

Volia poder controlar les plantes, així que vaig crear un lloc web per mostrar-me aquestes dades. A través del lloc web podreu consultar les plantes, així com habilitar / desactivar les bombes per separat.

Mentre s’inicia el Pi, començarà a executar el meu script Python. Això s’encarregarà de mostrar les dades al lloc web. Després de l’escriptura, el pi llegirà les dades dels sensors cada hora exacta i les posarà a la base de dades. El lloc també és sensible, de manera que es podria obrir al mòbil.

El meu codi es pot trobar a github aquí mateix.

Pas 8: escriure el dorsal

Ara és hora d'assegurar-vos que tots els components hi funcionin. Així que vaig escriure algun codi en python i el vaig desplegar a raspberry pi. Podeu trobar el meu codi a Github.

Per programar el codi, he utilitzat Visual Studio Code. El codi està escrit en html, CSS, javascript i python (Flask)

Pas 9: col·loqueu-ho tot a la caixa

Un cop hàgiu acabat tots els passos amb èxit, podeu començar a posar-ho tot al cas. Per fer-ho, us recomano que soldeu els components junts perquè no es puguin desconnectar per accident.

Vaig enganxar els relés en un tros de fusta perquè no es perdin quan es troba a la caixa. També he enganxat les bombes a l'embassament perquè no se'n perdin. També us aconsello enganxar el sensor DHT11 a la part superior del quadre.