Smart Garden: haz clic y crece: 9 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

¿Qué pasaría si pudiera cultivar sus propias plantas, flores, frutas o verduras con la ayuda de una aplicación de teléfono inteligente que se asegura de que sus plantas obtengan la configuración óptima de agua, humedad, luz y temperatura y le permite monitorear cómo cultivar sus plantas EN CUALQUIER MOMENTO Y EN TODAS PARTES?

Smart Garden: Click and Grow cuidará de sus plantas incluso cuando esté de vacaciones, a kilómetros de su casa, asegurándose de que tengan suficiente agua, luz y la temperatura adecuada en todo momento.

Mediante el uso de sensores avanzados que monitorean la humedad, la luz y la temperatura, nuestra aplicación inteligente sabe exactamente cuándo regar su jardín y cuál es la cantidad óptima de agua necesaria. Toda la información relevante sobre su jardín se monitorea constantemente y aparece en la pantalla de su teléfono inteligente en todo momento.

Podrás optar por dejar que la aplicación inteligente riegue automáticamente el jardín en función de las condiciones que prevalezcan en el jardín, o alternativamente, puedes optar por regar manualmente el jardín siempre que lo decidas y en la cantidad de agua que elijas. presionando un botón en su teléfono inteligente.

Nuestro jardín inteligente se adapta a sus condiciones locales y reduce el consumo de agua y las facturas de agua hasta en un 60% al regar sus plantas en el momento y las condiciones perfectos.

Avanza hacia el futuro con nuestro jardín inteligente y empieza a cultivar tu jardín de forma fácil, rápida y no menos importante sin gastar una fortuna.

Paso 1: Partes

Para este proyecto necesitará:

Dispositivos y tableros electrónicos:

1) NodeMCU;

2) multiplexor analógico de 2 (o más) canales;

3) transistor;

4) Bomba de agua (utilizamos 12V Blige Pump 350GPH);

5) Fuente de energía

Sensores:

6) Sensor de luz (resistencia dependiente de la luz);

7) sensor MPU-6050 (o cualquier sensor de temperatura);

8) Sensor capacitivo de humedad del suelo;

Físico

9) Tubería de agua de 3/4 ;

10) Resistencias;

11) Alambres y Extensiones;

12) Smartphone

13) Aplicación Blynk

Paso 2: Cableado: placa y sensores

Consulte las instrucciones detalladas a continuación sobre cómo conectar los diferentes componentes y consulte el diagrama de cableado publicado anteriormente.

Tablero y multiplexor

Coloque el NodeMCU y el multiplexor en la placa de pruebas como se muestra en el diagrama.

Utilice dos puentes para conectar el 5V y el GND del NodeMCU a la columna '+' y '-' del breadBoard respectivamente, y conecte el multiplexor al NodeMCU como se muestra arriba.

Conectando los sensores

1) Sensor de luz (resistencia dependiente de la luz): necesitará tres puentes y una resistencia de 100 K.

Utilice los 3 puentes para conectar el sensor a 5V, GND y al Y2 del multiplexor como se muestra arriba.

2) Sensor MPU-6050: necesitará cuatro puentes para conectar el sensor a 5V, GND y D3, D4 del NodeMCU como se muestra arriba.

3) Sensor capacitivo de humedad del suelo (CSMS): conecte el CSMS con 3 puentes a 5V, GND e Y0 del multiplexor como se muestra arriba.

Ahora, conecte el cable USB al NodeMCU y continúe con el siguiente paso.

Paso 3: cableado: transistor y bomba

Vea las instrucciones detalladas a continuación sobre cómo conectar el Rely y la bomba de agua, y consulte las imágenes de cableado publicadas arriba.

Transistor

Utilice 3 puentes para conectar el transistor de la siguiente manera:

1. Pata del medio al '-' de la bomba de agua;

2. Pata izquierda al '-' de la fuente de alimentación de 12V;

3. Pierna derecha a D0 de la MCU;

Bomba de agua

Conecte el '+' de la fuente de alimentación de 12V al '+' de la bomba de agua.

Paso 4: Conexión del sistema

Recomendamos colocar la breadBoard junto con todos los demás componentes, excepto la bomba, en una bonita caja.

Debe estar dentro de un cubo de agua.

Tome una tubería larga de 3/4 '; Bloquee un extremo de la tubería y monte el otro extremo en la bomba de agua; hace algunos agujeros a lo largo de la tubería y colócalo cerca de las plantas;

Ponga el sensor de suelo en el suelo. Tenga en cuenta que la línea de advertencia del sensor debe estar fuera del suelo.

Puede echar un vistazo a la imagen de arriba para ver cómo colocamos el sistema.

Paso 5: el código

Abra el archivo.ino adjunto con el editor arduino.

Antes de cargarlo en NodeMCU, preste atención a los siguientes parámetros que quizás desee cambiar:

1) const int AirValue = 900; Debe probar este valor con su sensor de humedad del suelo.

Saque el sensor del suelo y verifique el valor que obtiene. Puede cambiar el valor en el código de acuerdo.

2) const int WaterValue = 380; Debe probar este valor con su sensor.

Saque el sensor del suelo y colóquelo en un vaso de agua. Verifique el valor que obtiene: puede cambiar el valor en el código de acuerdo.

Después de hacer lo anterior, simplemente cargue el código del NodeMCU.

Paso 6: Applets IFTTT

Si el sistema decide regar automáticamente el jardín, le enviará un correo electrónico, para que sepa que su jardín fue regado, ya que el suelo estaba muy seco.

Le recomendamos que configure el sistema de modo que riegue solo por la noche, o cuando el nivel de sol sea bajo.

de esa forma ahorrarás una cantidad importante de agua cada mes !!

En la aplicación Blynk usamos un widget de webhook. El widget de webhook se utilizó para activar un evento en los subprogramas IFTTT. IFTTT Fecha / Hora -> webhooks, un pin virtual en Blynk cambia su valor. Lo que activa una función que le envía un correo cuando el suelo está muy seco y se ha activado el riego automático.

Paso 7: Smart Garden - Aplicación BLYNK

Nuestra aplicación BLYNK contiene las siguientes características:

1) LCD: la pantalla LCD le proporcionará información relevante sobre el sistema. Le permitirá saber cuándo el sistema opera la bomba de agua y el riego de las plantas.

2) Escala de humedad del suelo: le proporciona información sobre la humedad del suelo.

La escala muestra la humedad en porcentaje, de modo que el cero por ciento representa el nivel de humedad promedio del aire y el 100 por ciento representa la humedad del agua.

También agregamos una descripción verbal del nivel de humedad representado por cinco opciones:

A. Muy húmedo: cuando el suelo flota con agua.

B. Húmedo: entre lo normal y lo inundado. Se espera que esta situación ocurra durante algún tiempo después de haber regado la tierra.

C. Ideal: cuando el suelo contiene una cantidad ideal de agua para las plantas.

D. Seco: cuando el suelo comienza a secarse. Sin embargo, en la mayoría de las plantas aún no es necesario regar.

E. Muy seco: en esta situación, regar el suelo lo antes posible (tenga en cuenta que si el modo de riego automático está ENCENDIDO, el sistema regará automáticamente el jardín cuando el suelo esté muy seco).

* Por supuesto, el nivel ideal de humedad del suelo depende de las plantas especiales que tenga en su jardín.

* Puede cambiar el nivel de humedad del agua y el nivel de humedad del aire de acuerdo con lo explicado anteriormente.

3) Escala soleada: le proporciona información sobre el nivel de luz al que están expuestas las plantas. El nivel de luz ideal que se necesita depende del tipo de plantas que tenga en su jardín.

4) Temperatura: le proporciona la temperatura en el área circundante de sus plantas.

5) Irrigación automática: cuando este botón está ENCENDIDO, el sistema irriga automáticamente las plantas cuando la humedad del suelo llega a "Muy seco".

6) Cantidad: presionando '+' o '-' puede elegir la cantidad de agua (en litros) para regar las plantas.

Paso 8: simulación del sistema en acción

¡Vea el sistema funcionando en vivo en el video adjunto!:)

Tenga en cuenta que si enciende el riego automático, el sistema irrigará automáticamente su jardín tan pronto como la tierra se vuelva "muy seca". el sistema se puede configurar para regar solo cuando el sol no es demasiado fuerte (por ejemplo, solo a altas horas de la noche) para que no se desperdicie el agua.

Si el sistema decide regar automáticamente el jardín, se lo informará en la pantalla LCD de la aplicación (si está abierto en su teléfono inteligente), ¡y también le enviará un correo electrónico!

Paso 9: Mejoras y planes futuros

El principal desafío

Nuestro principal desafío fue averiguar qué sensores deberíamos usar, dónde colocarlos y qué valores de punto final deberíamos usar para obtener los mejores resultados.

Como teníamos mucha información para mostrar (humedad del suelo, temperatura, nivel de luz, estado del suelo, etc.), dedicamos mucho tiempo a que nuestra aplicación fuera lo más clara y cómoda posible.

Al principio, trabajamos con un Rely, que nos hizo la vida muy difícil, probamos varios relés y descubrimos que el NodeMCU y el Trust a veces no son muy estables, ya que el valor ALTO de los pines digitales del NodeMCU solo produce 3 voltios, cuando la confianza funciona con 5 V, por lo que cuando queríamos encender la bomba y configurar la salida D1 en ALTA, el interruptor no funcionó ya que la confianza esperaba que 5 V cambiaran su estado.

Tan pronto como reemplazamos la confianza con el transistor, pudimos controlar la bomba fácilmente.

Las limitaciones del sistema

Nuestro jardín es pequeño, no fue posible contener una gran cantidad de sensores para recibir información de varias áreas diferentes de nuestro jardín. Con más sensores y un jardín más grande, podríamos aprender más sobre las condiciones que prevalecen en cada área del jardín y usar propiedades específicas para cada área del jardín, para que obtenga las mejores condiciones y tratamiento para sus necesidades específicas, y también ajustarlo. para riego automático.

Visión de futuro

Nuestros pensamientos futuros surgen principalmente de las limitaciones del sistema. El objetivo es implementar el mismo sistema de jardín inteligente, solo uno grande a mayor escala.

Creemos que dicho sistema se puede adaptar a cualquier tipo de plataforma desde jardines privados, así como jardines públicos hasta la industria agrícola, como grandes invernaderos y campos agrícolas.

Para cada sistema (dependiendo de su tamaño), usaremos más sensores. Por ejemplo:

1. Una gran cantidad de sensores de humedad del suelo: Con una gran cantidad de sensores podemos conocer el nivel de humedad en cualquier parte específica del terreno / suelo.

2. Gran cantidad de sensores de luz: similar a la razón anterior, incluso aquí podemos obtener más que específicos en diferentes áreas del jardín.

Añadiendo estos sensores, podemos conjugar un tratamiento específico para cualquier tipo de planta de nuestro jardín.

Dado que diferentes tipos de plantas requieren un tratamiento diferente, podemos adaptar cada zona de nuestro jardín a otro tipo de plantas, y con gran cantidad de sensores hacemos coincidir la planta concreta con la condición exacta que necesita. De esta manera podemos cultivar una variedad de plantas en terrenos más pequeños.

Otra ventaja significativa de una gran cantidad de sensores es la capacidad de identificar el nivel de humedad en el suelo y la temperatura, bloqueando para saber cuándo es necesario regar cualquier parte de la Tierra y podemos controlar el riego para que resulte en máximo ahorro de agua. Tenemos que regar todo el jardín solo si una pequeña parte está seca, solo podemos cambiar esta área.

3. Conectando el sistema al grifo de agua principal - de esa manera no tenemos que llenar el recipiente con agua. La gran ventaja de esta conexión es el máximo control sobre el riego y la cantidad de agua que recibe cada región del suelo, sin preocuparse de que se acabe el agua del depósito.

4. Aplicación dedicada para el sistema: escribir una nueva aplicación que sea compatible con el sistema. Con todo nuestro amor, la aplicación אם Blynk, no podemos usarla como la aplicación principal del sistema. Nos gustaría escribir una aplicación única para el sistema que coincida con el controlador y los sensores con los que queremos trabajar para brindar una experiencia perfecta al usuario.

Escribir una aplicación como esta nos dará la opción de agregar más funciones que las que podemos encontrar en Blynk. Por ejemplo, construir un perfil de usuario para el cliente, recolectar la información de cada cliente y asesorarlo sobre las mejores y más eficientes propiedades que se adapten a sus necesidades.

Nos gustaría construir un algoritmo que aprenda toda la información que obtenemos de la variedad de sensores y la use para brindar las mejores condiciones a las plantas.

Además, podemos crear un círculo de clientes en línea que se actualiza con recomendaciones y recibe ayuda en línea en la situación de un problema en el sistema.

Realmente pensamos que un proyecto como este tiene un gran potencial para atender a una amplia gama de clientes: desde particulares que tienen pequeños jardines hasta jardines decorativos en empresas que deseen cultivar sus jardines fácilmente, ahorrando agua y recursos, y hasta agricultores y grandes empresas que poseen grandes campos e invernaderos y buscan una solución efectiva y relativamente económica que les brinde la información más relevante sobre sus productos, por lo que les dará ventajas sobre sus rivales en cuanto a la calidad de sus productos, y por Ahorro de gastos, tanto de agua como de mercadería defectuosa que no se ha manipulado correctamente (por ejemplo, se ha sacado demasiada agua).