Научиться выращивать растения может быть сложно и дорого. Растения устойчивы, но всего одна невинная оплошность может испортить ваш урожай. Вы можете избежать этих дорогостоящих ошибок, позволив системе Smart Garden делать тяжелую работу за вас!
Хочу больше?
- Зачем делать «сделай сам», если можно было купить?
- Что такое «умный» сад?
- Создание умного внутреннего сада
- Углубляясь в домашнее садоводство
- Домашнее садоводство: что может пойти не так?
- Управление системами питательных растворов
- Зачем Ардуино, если можно Пи?
hydromazing.com
Шаг 1:
Это было два года назад, когда я решил попробовать использовать микроконтроллер Arduino Uno для замены моего индивидуального программируемого выходного термостата нагрева и охлаждения Lux WIN100. Эти выходы управляют устройством, например небольшим обогревателем или, в данном случае, вентилятором. Устройство, подключенное к розетке, включает и выключает устройство с помощью настроек температуры, которые вы вручную программируете для каждого устройства. Этот метод управления вентиляторами вентиляции эффективен, но требует использования нескольких удлинителей. Контроллеры температуры на выходе используют старомодные реле для переключения состояния устройства. Первой моей попыткой было взломать коробку расширения, вставив в нее свои собственные реле и подключив их к Arduino Uno. Вскоре возникла путаница из проводов с множеством соединительных гаек, и я был разочарован.
Шаг 2: Домашняя автоматизация
Идея домашней автоматизации, которая возникла у меня в голове какое-то время, заключалась в том, чтобы использовать розетки переменного тока с беспроводным управлением, которые используют ручной пульт дистанционного управления. Взломать пульт дистанционного управления для отправки сигнала для кнопки ВКЛ или ВЫКЛ, выбранной соответствующим контактом на Arduino Uno, не должно быть слишком сложно, верно? Навязчивое беспокойство, которое мешало мне протестировать эту идею, было опасением, что сигнал будет ненадежным и Uno может «подумать», что он включил устройство, когда оно действительно вышло из строя. В конце концов, я смог убедить себя, что лучший способ узнать это - просто попробовать и посмотреть, что происходит. К сожалению, результаты этого теста были не намного лучше, чем попытка эстафеты.
Поиск в Интернете практически любого датчика или электронного устройства с «Arduino» приведет к тому, что ряд продуктов будет продан за несколько долларов. В этом случае я обнаружил пары передатчика и приемника 315 МГц и 433 МГц, которые находятся в частотном диапазоне большинства розеток с беспроводным управлением. Самым большим преимуществом использования семейства микроконтроллеров Arduino для проектов такого типа является то, что вы можете найти программное обеспечение с открытым исходным кодом, чтобы начать работу. Еще один поиск в Интернете «библиотеки Arduino» и, в данном случае, передатчика и приемника или пары tx / rx. Теперь для меня это становилось захватывающим. Я мог читать коды, поступающие с пульта дистанционного управления, записывать их, а затем программировать Arduino для управления соответствующими выходами. Создание программного обеспечения для работы на Arduino Uno стало проблемой. Примеры, поставляемые с программным обеспечением Arduino, и примеры, включенные в библиотеки, являются отличным началом проекта. По моему опыту, как только вы начнете комбинировать и вносить изменения в примеры, не займет много времени, прежде чем вы наткнетесь на стену. Я не думаю, что я хороший программист, я считаю себя упорным перфекционистом.
В одной из моих любимых книг «Дзен и искусство ухода за мотоциклами» автор Роберт Пирсиг говорит о ловушке сообразительности. По сути, ловушка сообразительности - это событие или образ мышления, которые могут заставить человека потерять энтузиазм и отказаться от начала или продолжения проекта. Знать, когда преодолеть дискомфорт и разочарование, а когда сделать перерыв и уйти от проекта, - это личные проблемы. Были времена, когда, если бы я сделал перерыв, я, возможно, не придумал бы отличного решения конфликта в моем исходном коде. Напротив, были времена, когда я уходил на месяц и работал над совершенно другим типом проекта, чувствуя себя воодушевленным. Возможно, если проект будет достаточно важным, мы будем вынуждены вернуться к работе над ним. Ловушка убеждает нас в том, что к проекту не стоит возвращаться, даже если он может быть потрясающим. Может быть, действительно не стоит возвращаться к завершению, и на этом многие проекты заканчиваются.
Если вы сомневаетесь в своих сильных сторонах? Я настоятельно рекомендую вам попробовать StrengthsFinder2.0, это замечательный инструмент, который поможет определить ваши 5 лучших тем.
Шаг 3: программирование
Программное обеспечение, которое я разработал, было запрограммировано в микроконтроллер и имеет набор базовых параметров для синхронизации, управления, передачи и приема «сенсорных» объектов и «бытовых» объектов. Управление приборами достигается с помощью набора алгоритмов, которые я назвал «TheDecider», которые принимают решения на основе показаний датчиков и предварительно запрограммированных пороговых значений и побуждают микроконтроллер включать или выключать розетки с беспроводным управлением. Я хотел, чтобы систему можно было легко модифицировать для работы с другими средами, включая аквапонику, выращивание грибов и все, где контроль достигается путем считывания показаний датчиков и управления приборами на основе запрограммированных правил. Розетки с беспроводным управлением оказались надежным методом управления вентиляторами с помощью Arduino для отправки сигналов в зависимости от показаний датчика температуры. Исходный код быстро превратился в зверя. Семейство микроконтроллеров Arduino ограничено в количестве выполняемых инструкций, и достижение предельного размера программы не займет много времени, если вы хотите управлять более чем несколькими мигающими светодиодами. Я обнаружил, что ограничение размера заставило меня писать более качественный и эффективный код, чем я делал изначально. Даже с творческой обработкой переменных и настраиваемыми библиотеками в конечном итоге возникает необходимость в другом микроконтроллере или переходе на более крупный.
Шаг 4. Беспроводной мониторинг без Интернета
Есть несколько способов, которыми микроконтроллеры могут связываться друг с другом. Самый дешевый беспроводной метод, который я смог найти, - это беспроводной радиоприемопередатчик nRF24L01. Этот модуль представляет собой маломощную и легкую разновидность Bluetooth, дающую HydroMazing возможность связываться с устройством мониторинга.
Я решил добавить еще одну Arduino Uno с экраном на жидких кристаллах, чтобы я мог отображать то, что считывают датчики, состояние устройств и предупреждения с уведомлениями.
Я создал свою собственную открытую и адаптируемую платформу, которая может быть адаптирована к самым разным потребностям и условиям садоводства; но также автономная беспроводная система. Открытая архитектура системы позволяет легко интегрировать подключение к Интернету и веб-службы.
Шаг 5: Интернет-мониторинг
Введите Raspberry Pi, подключенный к модулю nRF24L01.
Я смог изменить большую часть своего исходного кода Arduino, чтобы прослушивать входящие передачи, а затем записывать эти данные в несколько файлов. Во-первых, файл журнала, который фиксирует все сообщения между Pi и HydroMazing Monitor. Затем у меня есть программа, которая записывает текущее состояние всех объектов датчиков и файл для всех объектов устройства. Когда возникает предупреждение, программа создает файл, содержащий это предупреждение. Затем я добавил PHP-скрипт для чтения объектов данных из соответствующих файлов и отображения в реальном времени на сервере Apache Pi.
Затем я написал сценарий Python, чтобы прочитать каталог для файла предупреждений и, если он существует, прочитать файл, проанализировать соответствующую информацию, а затем отправить электронное письмо или SMS-сообщение пользователю. В дополнение к отправке электронного или текстового оповещения скрипт python перемещает файл оповещения в позицию, которую скрипт PHP должен прочитать и отобразить. Используя созданные файлы журнала, я могу импортировать данные в базу данных. После того, как данные HydroMazing будут записаны в базу данных Raspberry Pi, мы можем начать выполнять аналитику и создавать некоторые отчеты. Мониторинг и управление системой в основном делается за нас, но когда HydroMazing нужно предупредить нас о проблеме, теперь это можно сделать с помощью Raspberry Pi.
Шаг 6: Мониторинг питательного раствора
Необходимо контролировать уровень питательного раствора в системе контейнеров для гидропоники.
По мере снижения уровня питательного раствора его необходимо пополнить пресной водой, иначе питательный раствор станет более концентрированным, и некоторые растения не будут хорошо реагировать. Контроллер HydroMazing Nutrient Controller может активировать насос, который добавляет свежую воду, чтобы вернуть концентрацию на уровень, который был при запуске, что часто называется «доливкой». Контроллер Hydrient Nutrient Controller также будет контролировать ваш pH и EC, активируя насосы для управления раствором и уведомляя вас, когда вам нужно внести изменения.
hydromazing.com/2016/11/22/hydromazing-nutrient-controller/
Шаг 7. Далее…
Фотография финального набора HydroMazing и демонстрационной палатки на выставке Portland Mini Maker Faire, сентябрь 2016 г
Будущее HydroMazing, помимо множества бета-тестов;-) - это Мастер HydroMazing Garden, который проведет вас через весь процесс выращивания! Система может предоставлять инструкции и советы по решению проблем, которые выявляет HydroMazing.
Спасибо, что нашли время прочитать мою инструкцию
пожалуйста, подпишитесь на меня и узнайте больше на
Возможно, вы обслуживаете намного больше, чем думаете
Вы знаете, кто обращается к вашему веб-серверу?
Существует множество способов запустить веб-сервер в среде Linux, поэтому, чтобы сохранить относительно разумную длину этого руководства, я сосредоточусь на распространенной реализации L. A. M. P. (Linux. Apache. MySQL. PHP.). Я объясню поиск в журналах вашего веб-сервера, настройку типичных списков доступа: черные списки, белые списки и их комбинацию. Также поделюсь с вами своим веб-интерфейсом для удаленной работы с файлами.htaccess. Наконец, мы рассмотрим брандмауэр с открытым исходным кодом.
Частное веб-обслуживание с Raspberry Pi
Финалист конкурса по садоводству в закрытых помещениях 2016