Sistema inteligente de monitoreo de la velocidad del viento y el clima basado en IOT: 8 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Desarrollado por: Nikhil Chudasma, Dhanashri Mudliar y Ashita Raj

Introducción

La importancia del monitoreo del clima existe de muchas maneras. Se requiere que los parámetros meteorológicos sean monitoreados para sostener el desarrollo en agricultura, invernaderos y para garantizar un ambiente de trabajo seguro en las industrias, etc. La motivación principal detrás de emprender este proyecto es la gran utilidad del monitoreo meteorológico inalámbrico en áreas variadas que van desde el crecimiento y desarrollo agrícola hasta el desarrollo industrial. Los agricultores pueden monitorear las condiciones climáticas de un campo desde un lugar distante y no es necesario que estén físicamente presentes allí para conocer el comportamiento climático en el campo agrícola / invernadero mediante el uso de comunicación inalámbrica.

Suministros

Hardware requerido:

1. Modelo Raspberry Pi B +
2. Arduino Mega 2560
3. Sensor Hall A3144
4. Módulo de sensor de infrarrojos
5. Sensor de temperatura y humedad DHT11
6. Sensor de gas MQ-7
7. Sensor UV ML8511
8. Rodamiento de bolas en miniatura
9. Barra roscada, tuerca hexagonal y arandela
10. Imán de neodimio
11. Resistencia de 10K
12. Tubo y codo de PVC
13. Bolígrafo

Software requerido:

1. IDE de Arduino
2. Nodo rojo

Paso 1: desarrollo del anemómetro

• Corte la tubería de PVC con una longitud mayor que el grosor del rodamiento.
• Coloque el rodamiento de bolas dentro de la pieza cortada del tubo.
• Une la tapa trasera del bolígrafo en la periferia exterior de la pieza de corte de tubería a 0-120-240 grados
• Coloque vasos de papel en el lado de escritura del bolígrafo.
• Coloque la barra roscada dentro del tubo usando la arandela y la tuerca, monte el sensor de pasillo A3144 como se muestra en la imagen.
• Coloque el imán en uno de los tres bolígrafos de modo que el imán quede exactamente encima del sensor de pasillo cuando se monten los bolígrafos.

Paso 2: Desarrollo de la unidad de dirección del viento

• Corta un trozo de tubería y haz una ranura para que encaje en la veleta.
• Coloque el rodamiento de bolas dentro del trozo de tubería cortada.
• Coloque la barra roscada dentro del tubo y monte un CD / DVD en un extremo. Por encima del disco, deje cierta distancia y monte la pieza de tubo con cojinete de bolas.
• Monte el módulo del sensor de infrarrojos en el disco como se muestra en la imagen.
• Haga una veleta usando una escala y haga una obstrucción que debe ser exactamente opuesta al transmisor y receptor de infrarrojos después del ensamblaje de la veleta.
• Ensamble la paleta en la ranura.

Paso 3: Ensamble la unidad de velocidad y dirección del viento

Ensamble la unidad de velocidad y dirección del viento desarrollada en el paso 1 y el paso 2 usando tubería de pvc y codo como se muestra en la imagen.

Paso 4: diagrama de circuito y conexiones

La tabla muestra las conexiones de todos los sensores al Arduino Mega 2560

• Conecte la resistencia de 10Kohm entre + 5V y los datos del sensor Hall A3144.
• Conecte Vcc, 3.3V y Gnd de todos los sensores respectivamente.
• Conecte el cable USB tipo A / B a Arduino y Raspberry Pi

Paso 5: Programa para Arduino

En el IDE de Arduino:

• Instale las bibliotecas del sensor DHT11 y MQ-7 que se incluyen aquí.
• Copie y pegue el código Arduino incluido aquí.
• Conecte la placa Arduino con el cable a Raspberry Pi
• Sube el código en la placa Arduino.
• Abra Serial Monitor y todos los parámetros se pueden visualizar aquí.

Código Arduino

Biblioteca DHT

Biblioteca MQ7

Paso 6: flujo rojo del nodo

Las imágenes muestran el flujo Node-Red.

Los siguientes son los nodos utilizados para mostrar datos en el tablero.

• Entrada de serie
• Función
• Separar
• Cambiar
• Indicador
• Gráfico

No utilice los nodos de salida MQTT, ya que se utilizan para publicar los datos en un servidor remoto como Thingsboard. El instructable actual es para tablero de red local.

Paso 7: Panel de control

Las imágenes muestran el tablero que muestra todos los parámetros meteorológicos y gráficos en tiempo real, respectivamente.

Paso 8: prueba

Los resultados en tiempo real que se muestran en el tablero.