Monitoreo de invernadero con IOT: 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Cuando se trata de agricultura, monitorear la temperatura y la humedad de las plantas es un factor importante para su supervivencia. Actualmente, la gente usa termómetros colocados en un invernadero para que los agricultores puedan medir la temperatura. Sin embargo, este enfoque manual requiere que el agricultor esté físicamente presente en ese lugar, lo que no siempre es posible. Así que desarrollé este dispositivo compacto en VeggiTech para resolver este problema.

Este es un sistema de monitoreo de invernadero que puede detectar la temperatura, la humedad, el índice de calor y enviarlo a un tablero en línea a través de wifi. Es un dispositivo de carga automática que funciona con paneles solares y tiene un timbre cuando el entorno supera el umbral.

Suministros

El costo total de este proyecto es 270 AED (73 $)

Materiales necesarios:-

1. Nodemcu
2. Arduino Uno
3. Paneles solares de 10W
4. Regulador de carga solar 12V
5. Batería de plomo ácido de 12V
6. Sensor DHT22
7. Pantalla LCD 16x2 i2c
8. Cajón de madera
9. Relé de 5V

Paso 1: diagrama de circuito

El dispositivo tiene la conexión anterior para que funcione el programa completo. A continuación se muestra la conexión en detalles: -

• Terminales de paneles solares para cargar el controlador
• Terminales de la batería para cargar el controlador
• Salida del controlador de carga al convertidor buck y zumbador
• Convertidor buck (salida de 5 V) a arduino, relé, lcd, dht22 y nodemcu
• LCD SDA, SCL a A4 y A5
• Arduino Rx, Tx a nodemcu Tx, Rx
• Relé entre la salida del controlador de carga al zumbador

Paso 2: Crea una cuenta en Pubnub con la clave de la aplicación

Crea tu cuenta en Pubnub para que los datos se transfieran correctamente. Cree una nueva aplicación en la esquina superior derecha y copie la información de publicación / subclave. Esta clave se transferirá al código Arduino que cargará en nodemcu.

Paso 3: Cargue el código en Nodemcu y Arduino

Descarga el siguiente código. Ponga pub / subclave de su cuenta PubNub en el código invernadero_iot justo encima de la función de configuración. El código 'invernadero_iot' se cargará en nodemcu y el código 'arduino_slave' se cargará en arduino.

Paso 4: crear un panel de Freeboard

Cree su freeboard.io y aquí es donde se mostrarán sus datos en una forma visual atractiva. Primero, los datos se cargarán desde nodemcu al servidor pubnub, pubnub se puede integrar fácilmente a francobordo, por lo que estamos usando ambos servicios juntos. Siga estos pasos para configurar el panel en línea: -

1. Elija fuentes de datos en la esquina superior derecha como Pubnub
2. Cree nuevos paneles cada uno para temperatura, humedad e índice de calor
3. Elija cualquier tipo de pantalla de panel que necesite. Uno popular es el medidor de calibre para esta aplicación.
4. Dentro del panel, elija la fuente de datos como JSON. Lo llevará al editor de texto donde puede escribir [nombre del tablero] [nombre de variable de arduino IDE]. Si desea obtener una lectura de temperatura, escriba 'Temperatura', ya que ese es el nombre del formato JSON cuando se cargó desde nodemcu al servidor. Lo mismo para todos los paneles.

Paso 5: Conclusión

Fue un proyecto útil en general, pero aquí hay algunas limitaciones que enfrenté: -

1. Falta de protección contra el polvo: - Debería haber agregado una caja de carcasa IP67 para protección de la electrónica y mejor confiabilidad.
2. Peligros de la batería de litio: - En lugar de usar una batería de litio, la batería de plomo-ácido es más segura, ya que durante las altas temperaturas, la batería lipo puede incendiarse. Así es como quemé este proyecto en realidad, así que aprendí esto de una manera difícil.
3. energía dependiente de la luz solar: - La luz solar es la principal fuente de energía. Sin él, el sistema se detendrá, por lo que se necesitará una fuente alternativa. Sin olvidar que los sistemas solares aumentan el costo.
4. el costo operativo del servicio de francobordo: - 12 $ por mes deben gastarse en el servicio de francobordo. Se necesita una mejor alternativa para reducir el costo.

Ahora, mi siguiente paso es agregar sensores LoRa inalámbricos en el invernadero, recopilar las lecturas a través de la puerta de enlace WiFi y cargarlas en un tablero de diseño personalizado usando Node-Red. Este sistema tiene una batería de larga duración (8-10 años) y más confiabilidad, por lo que se eliminan todas las limitaciones anteriores.