Sistema de reg autònom de plantes: 4 passos

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

Aquest projecte presenta un sistema de reg autònom intel·ligent. El sistema és autònom en energia mitjançant una bateria de 12 V i un panell solar, i rega la planta quan s’estableixin les condicions adequades, amb un sistema a prova d’errors (que espero) ben pensat. És intel·ligent perquè es comunicava amb els usuaris mitjançant l’aplicació Telegram.

Els passos que segueix el sistema són els següents:

• sempre es controla el contingut d'aigua del sòl;

• si el contingut d'aigua del sòl és inferior a un valor determinat (max_soil_moisture), el sistema:

  • (?) comprova que el dipòsit d'aigua no està buit (i durant) l'esdeveniment de reg per evitar danys a la bomba en funcionament sec;
  • (?) comprova que es supera el període mínim d’aigua entre dos esdeveniments de reg. Això es fa per evitar regar les plantes massa vegades durant el dia (millor tenir una mica de sequedat en algun moment) i per afegir certa seguretat en cas que es trenqui el sensor d'humitat del sòl;
  • (?) iniciar el reg;

  • atura el reg sempre que:

    • (?) el contingut d'aigua del sòl assoleix un valor determinat (max_soil_moisture) o;
    • (?) el dipòsit d'aigua està buit, en aquest cas es reprendrà el reg tan bon punt s'ompli de nou, o;
    • (?) la durada del reg supera la durada màxima permesa per a cada esdeveniment de reg (watering_max_time). L'objectiu aquí és evitar fer funcionar la bomba fins que el dipòsit d'aigua estigui buit si hi ha una fuita al sistema que eviti que augmenti la humitat del sòl;
• (?) comprova que les plantes es regin com a mínim cada període de temps donat (max_wo_water), per evitar que morin si, per exemple, el sensor d'humitat del sòl es trenca i torna sempre amb valors elevats;

Els missatges de Telegram notifiquen a l'usuari en cada pas important (denotat?). L'usuari també pot activar manualment un esdeveniment de reg des de Telegram, fins i tot si el contingut d'aigua del sòl és superior al valor indicat (max_soil_moisture). També és possible activar i desactivar tot el sistema, preguntar si el sistema està en funcionament o preguntar el valor actual del contingut d’aigua del sòl (vegeu la instantània de Telegram).

Subministraments

Material

Aquí teniu una llista dels productes utilitzats per construir el sistema. He de dir que no rebo cap incentiu d’Amazon, del qual es van comprar tots els productes.

Per controlar el sistema:

• Tauler NodeMCU (ESP8266) per al cervell, 17,99 €
• Mòdul de relés, 11,99 €
• 120 cables de prototipus, 6,99 € -> prototipat
• 3 taules de treball, 8,99 € -> prototipatge
• Caixa impermeable, 10,99 €
• Kit de resistències de 525 peces, 10,99 €
• PCB imprès amb connexions similars a una tauleta de suport, 9,27 €
• Cables elèctrics cadenats de 20, 22 o 24 AWG segons les vostres preferències (20 és més sòlid però cal reduir-lo per a algunes connexions, 22 és bo, 24 és més barat), 18,99 €

Per a l'autonomia en energia:

• Bateria de 12V, 21,90 €
• Panell solar monocristal·lí de 10W wp 12V, 23,90 €
• Controlador de càrrega 12 / 24V, 13,99 €

Per al dipòsit d'aigua:

• Bomba d’aigua de 12V, 16,99 €
• Connector femella / femella de CC (per connectar la bomba), 6,99 €

Els sensors:

• Flotador de nivell d’aigua, 7,99 €
• Sensor d’humitat capacitiu del sòl, 9,49 €
• una mica d'esmalt per impermeabilitzar el sensor d'humitat del sòl, 7,99 €;

I el sistema de reg:

Sistema de reg, 22,97 €

Per un total de 237,40 €. Això no és barat! Però tingueu en compte que encara és més barat que un sistema pre-construït i amb moltes més funcions. A més, algunes peces només són per a prototipatge (15,98 €) i he comprat molts components en grups de diverses peces per a altres projectes, p. Ex. 525 resistències és una quantitat boja, no necessiteu 3 plaques NodeMCU ni 6 relés per a aquest projecte.

Pas 1: Codi

Per reproduir aquest projecte, necessitareu algunes eines, material i el codi d’aquest projecte.

Codi

Per obtenir el codi d’aquest projecte, cloneu-lo (o millor, bifureu-lo) des del dipòsit de Github mitjançant GIT i, si no sabeu què significa GIT, clonació i bifurcació, simplement descarregueu-lo al vostre ordinador mitjançant aquest enllaç?.

A continuació, configureu-lo segons les vostres necessitats.

Per utilitzar Telegram, cal que el NodeMCU estigui connectat a Internet. Ho vaig fer amb el mòdul WIFI i el WIFI de casa. Per configurar la vostra pròpia connexió, obriu l'script plant_watering.ino a Arduino IDE i empleneu els valors que falten per a les vostres credencials de wifi (suposo que teniu WiFi):

String ssid = "xxxxx"; // Nom del vostre Wifi String pass = "xxxxx"; // Contrasenya Wifi

A continuació, configurarem un bot de Telegram, que és un compte d’usuari una mica com el que teniu, però realment dirigit per un robot (el vostre NodeMCU). Per fer-ho, seguiu els passos descrits aquí. En poques paraules:

• Obriu Telegram (i connecteu-vos amb el vostre compte);

• Creeu un bot nou:

  • Cerqueu BotFather als vostres contactes (escriviu-lo a la barra de cerca) i obriu una conversa amb ell (com ho faríeu amb qualsevol contacte nou);
  • Escriviu / newbot a la conversa (vigileu el cas i incloeu el /!)
  • Anomeneu el bot com vulgueu, però acabeu-lo amb "bot" (per exemple, "watering_balcony_bot");
  • Botfather us proporciona un testimoni de bot, mantingueu-lo molt secret (no el compartiu amb GIT !!), l’utilitzarem en pocs passos;
  • Cerqueu-lo als vostres contactes i envieu-li aquest missatge: / start

  • Copieu el testimoni retornat per Botfather i enganxeu-lo al vostre script plant_watering.ino aquí:

    String token = "xxxxxx: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx"; // Test de bot de Telegram

El vostre bot ja està viu.

Per poder comunicar-vos amb vosaltres, ha de conèixer el vostre identificador de conversa. Com que volem poder compartir el que diu el bot amb altres persones per si sortim de vacances, prefereixo crear un xat en grup. Per tant, creeu-ne un (Grup nou), afegiu el bot cercant-ne el nom i afegiu temporalment un tercer bot anomenat IDBot. A continuació, anomeneu el xat de grup com vulgueu. Obriu el xat de grup i escriviu / getgroupid. IDBot retornarà un número com ara -xxxxxxxxx (no oblideu el menys quan el copieu!), Aquest és el vostre identificador de xat de grup.

També podeu demanar / obtenir obtenir el vostre identificador personal, de manera que el bot us enviarà missatges directament (sense enviar-lo al grup)

Copieu l'identificador i enganxeu-lo al vostre script plant_watering.ino aquí:

int chatID = -000000000; // Aquest és l'identificador del vostre xat de grup Enganxeu aquí el / getid si voleu que el bot enviï missatges directament a yo

A continuació, traieu IDBot del vostre grup per si de cas (no volem que es filtrin dades).

Per a l’últim pas, haureu d’instal·lar les biblioteques CTBot i ArduinoJson. Per fer-ho, escriviu ctrl + maj + I, cerqueu CTBot i cerqueu CTBot per Stefano Ledda i feu clic a Instal·la. A continuació, repetiu per ArduinoJson i cerqueu ArduinoJson per Benoit Blanchon, però instal·leu ara la versió 5.13.5 perquè CTBot encara no és compatible amb la sisena versió (podeu comprovar aquí si hi ha canvis).

I ja està, el vostre codi està a punt. Ara podeu penjar-lo al NodeMCU. Si hi ha alguns errors, comproveu que heu seleccionat NodeMCU 1.0 com a tipus de placa i que utilitzeu la versió adequada per a les biblioteques.

Pas 2: Eines

Eines

Les eines són molt senzilles, les he fet servir per a aquest projecte:

• Un soldador + estany (per exemple, 220V 60W);
• Un multímetre (el meu és un TackLife DM01M);
• Un tornavís pla (petit és millor);
• Alicates de tall;

Si en teniu, també podeu afegir-ne alguns, però no són indispensables.

Pas 3: Muntatge

Podeu trobar el conjunt de les peces mitjançant Fritzing per obrir el projecte Fritzing al dipòsit Github.

Nota: el NodeMCU està connectat al controlador de càrrega solar mitjançant un cable USB (el de l’esquema no en té). Consulteu la secció Material per obtenir un exemple d’un controlador de càrrega solar amb USB.

Vaig fer que totes les peces personalitzades estiguessin disponibles a la carpeta fritzing del projecte Github (totes es poden trobar a Internet, excepte el flotador d’aigua perquè el vaig crear).

Pas 4: Agraïments

Voldria agrair a la meva meravellosa parella que em deixés fer això durant els caps de setmana. I, per descomptat, tots els creadors que van fer possible el projecte, com ara @shurillu per a la súper biblioteca CTBot, EstebanP27 pel seu tutorial, del qual vaig aprendre molt per aquest projecte. També vull agrair svgrepo, del qual he utilitzat SVG com a base per al logotip.