ऑटोमेटेड प्लांट पॉट - लिटिल गार्डन: 13 स्टेप्स (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:20

मैं Howest Kortrijk में मल्टीमीडिया और संचार प्रौद्योगिकी का छात्र हूं। अपने अंतिम असाइनमेंट के लिए, हमें अपनी पसंद का एक IoT प्रोजेक्ट विकसित करना था।

विचारों की तलाश में, मैंने अपनी माँ के लिए कुछ उपयोगी बनाने का फैसला किया, जो बढ़ते पौधों से प्यार करती है और एक स्वचालित पौधे के बर्तन पर काम करना शुरू कर देती है।

इस स्वचालित प्लांट पॉट, लिटिल गार्डन के मुख्य कार्य हैं:

• नाप

  • तापमान
  • प्रकाश की तीव्रता
  • नमी
  • मिट्टी की नमी

माप को डेटाबेस में सहेजें

यदि एक निश्चित मूल्य बहुत कम है तो पौधे की वृद्धि के लिए परिस्थितियों में सुधार करें

डिवाइस को एक वेबसाइट के माध्यम से मॉनिटर और प्रबंधित करने दें

हर कदम का पालन निशान तक नहीं करना है। जो कुछ होता है वह आपकी व्यक्तिगत पसंद हो सकता है या इसमें सुधार किया जा सकता है। यह निर्माण इस तरह से बनाया गया था ताकि बाद में भागों को ठीक किया जा सके, इसलिए हो सकता है कि आप इसे और अधिक स्थायी बनाने के लिए अपने पुनरावृत्ति से अलग तरीके से संपर्क करना चाहें

चरण 1: आपूर्ति

इस परियोजना के लिए अधिकांश आपूर्ति हासिल करना बहुत मुश्किल नहीं है, हालांकि मेरे मामले में मैंने बहुत सारी पुनर्नवीनीकरण सामग्री के साथ काम किया है। मुझे यह भी सुनिश्चित करना था कि मैं बाद में कुछ सामग्रियों को पुनः प्राप्त कर सकूं।

मुख्य घटक:

• रास्पबेरी पाई 4 मॉडल बी
• रास्पबेरी पाई बिजली की आपूर्ति
• रास्पबेरी पाई टी-मोची
• 16GB माइक्रो एसडी कार्ड
• 3.3V और 5V. के साथ ब्रेडबोर्ड बिजली की आपूर्ति
• ब्रेड बोर्ड
• 12 वी बिजली की आपूर्ति

सेंसर:

• DHT11: आर्द्रता और तापमान सेंसर
• BH1750: प्रकाश तीव्रता सेंसर
• मृदा नमी सेंसर
• एमसीपी3008

एक्चुएटर घटक:

• 220V पानी पंप
• 12 वी एलईडी पट्टी
• रिले मॉड्यूल वेलेमैन
• टीआईपी 50: एनपीएन ट्रांजिस्टर
• 16X2 LCD-मॉड्यूक डिस्प्ले
• पीसीएफ8574ए

प्रतिरोधक:

• 3 x 330 ओम प्रतिरोधक
• 1 x 5k ओम रोकनेवाला
• 2 x 10k ओम प्रतिरोधक
• 1 x 1k ओम रोकनेवाला
• 1 x 10k पोटेंशियो रेसिस्टर

सामग्री:

• पूर्वनिर्मित ग्रीनहाउस/पौधे के बर्तन
• जंक्शन बॉक्स
• प्लास्टिक की पानी की बोतल
• कुंडा
• जम्पर तार + नियमित तार
• पेंच
• सोल्डरिंग टिन + हीट सिकुड़ ट्यूबिंग
• दो तरफा डकटेप
• रंग

उपकरण:

• ग्लू गन
• ड्रिल
• आरी का ब्लेड
• सोल्डरिंग आयरन
• सन्दूक काटने वाला
• पेंट ब्रश

इस परियोजना के बारे में साफ-सुथरी बात यह है कि इसे घटकों को जोड़कर/हटाकर और कोड को थोड़ा सा ट्वीव करके विस्तारित या सरल किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, 220V पंप को 12V पंप से बदलकर, आप डिवाइस से पावर एडॉप्टर निकाल सकते हैं।

चरण 2: फ्रिटिंग योजनाबद्ध

डिवाइस के लिए ब्रेडबोर्ड और इलेक्ट्रिक स्कीम ऊपर दिखाई गई हैं। यहां आप देख सकते हैं कि सभी घटक एक साथ कैसे जुड़े हुए हैं।

घटक कैसे काम करते हैं, इसकी एक सामान्य व्याख्या:

• DHT11 हवा की नमी को % में और तापमान को °C में मापता है। इसके साथ संचार I2C bu द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
• BH1750 लक्स में प्रकाश की तीव्रता को मापता है। संचार को I2C बस द्वारा नियंत्रित किया जाता है
• मृदा नमी सेंसर एक डिजिटल सिग्नल बनाता है जिसे MCP3008 द्वारा रास्पबेरी पाई के लिए एक पठनीय डिजिटल सिग्नल में परिवर्तित किया जाता है
• 16x2 एलसीडी-मॉड्यूल एक के बाद एक, पीआई से आईपी पते प्रदर्शित करता है। यह एक PCF8574a से जुड़ा है जो रास्पबेरी पाई से एक संकेत प्राप्त करता है जो इसे डिस्प्ले के बिट पिन के लिए कई संकेतों में बदल देगा। LCD से E और RS पिन सीधे Pi से जुड़े होते हैं। पोटेंशियो रेसिस्टर स्क्रीन की चमक को निर्धारित करता है।
• पानी पंप एक रिले से जुड़ा है जो इसके बीच है और यह 220V बिजली की आपूर्ति/सॉकेट है। रास्पबेरी पाई विद्युत सर्किट को बंद करने और पंप को चालू करने के लिए रिले को एक संकेत भेज सकती है।
• एलईडी पट्टी 12 वी बिजली की आपूर्ति और टीआईपी 50 (एनपीएन ट्रांजिस्टर) से जुड़ी है जो विद्युत प्रवाह को चालू करती है। रास्पबेरी पाई से खींची गई शक्ति को सीमित करने के लिए 1k ओम रोकनेवाला का उपयोग किया जाता है, अन्यथा यह अतिरिक्त कुरकुरा तला हुआ होगा।

चरण 3: रास्पबेरी पाई तैयार करें

यदि आपको अभी तक एक नहीं मिला है, तो आपको एसडी कार्ड पर रास्पबेरी पाई ओएस छवियों में से एक को रखना होगा। मैं लाइट का उपयोग करने की अनुशंसा नहीं करता, क्योंकि इससे मुझे शुरुआत में समस्या हुई। बाद में आपको यह सुनिश्चित करना होगा कि पीआई इंटरनेट से कनेक्ट होने पर निम्न आदेशों का उपयोग करके आपका पीआई अद्यतित है:

1. सुडो एपीटी-अपडेट प्राप्त करें
2. सुडो एपीटी-अपग्रेड प्राप्त करें

जिसके बाद आप प्रोजेक्ट को काम करने के लिए पैकेज को सक्षम या स्थापित कर सकते हैं, या तो रास्पि-कॉन्फ़िगरेशन या कमांड के माध्यम से।

• एसपीआई
• I2C
• MySQL: अगला चरण
• सॉकेटियो: पाइप स्थापित फ्लास्क-सॉकेटियो

सेटअप के बाद, आप आवश्यक फाइलें जोड़ सकते हैं जो html, CSS, Javascript और Python में लिखी गई हैं। मेरा सारा कोड मेरे जीथब रिपॉजिटरी पर पाया जा सकता है।

चरण 4: डेटाबेस मॉडल - MySQL

ऊपर आप ERD आरेख देख सकते हैं जिसे MariaDB के माध्यम से होस्ट किया गया है। मैं इस मारियाडीबी इंस्टॉलेशन गाइड का पालन करने की सलाह देता हूं, न केवल मारियाडीबी को स्थापित करने के लिए, बल्कि यह भी सुनिश्चित करने के लिए कि आपका पाई सुरक्षित है।

जो लोग समझना चाहते हैं, उनके लिए डेटाबेस निम्नानुसार काम करता है:

माप और एक्ट्यूएटर टॉगल को मेटिंगेन टेबल के भीतर पंक्तियों के रूप में संग्रहीत किया जाता है।

• metingId = माप/टॉगल पंक्ति की आईडी
• deviceId = तालिका में इस पंक्ति के लिए जिम्मेदार डिवाइस की आईडी

• वार्डे = सेंसर माप या एक्चुएटर टॉगल का मान

  • सेंसर: संबंधित इकाइयों में माप का मूल्य
  • एक्चुएटर्स: 0 = बंद और 1 = चालू
• commentaar = अतिरिक्त जानकारी जोड़ने के लिए उपयोग की जाने वाली टिप्पणियाँ, जैसे त्रुटियाँ
• डेटम = तारीख और समय जिस पर माप/टॉगल हुआ

डिवाइस के लिए सेटिंग्स सेटिंग्स के भीतर संग्रहीत की जाती हैं।

• सेटिंग आईडी = इस पंक्ति की आईडी और सेटिंग मान
• डिवाइस आईडी = संबंधित डिवाइस/सेंसर की आईडी
• वार्डे = सेटिंग का मूल्य
• प्रकार = सेटटिन का प्रकार, क्या यह अधिकतम या न्यूनतम है?

अंतिम लेकिन कम से कम, डिवाइस टेबल में सेंसर और एक्चुएटर्स की जानकारी होती है।

• डिवाइस आईडी = इस तालिका में डिवाइस की आईडी
• नाम = डिवाइस/घटक का नाम
• मर्क = ब्रांड
• prijs = घटक की कीमत
• beschrijving = घटक का सारांश
• eneheid = मापा मूल्यों के लिए इकाई
• typeDevice = निर्दिष्ट करता है कि घटक एक सेंसर या एक्चुएटर है या नहीं

चरण 5: फ्रंटएंड: वेबसर्वर की स्थापना

इस डिवाइस के लिए वेबसर्वर को चलाने के लिए पाई को आपको अपाचे वेबसर्वर स्थापित करने की आवश्यकता होगी। यह निम्न आदेश के साथ किया जा सकता है:

sudo apt-apache2 इंस्टॉल करें।

एक बार यह हो जाने के बाद, आप फ़ोल्डर में नेविगेट कर सकते हैं: /var/www/html. यहां आपको फ्रंटएंड का सारा कोड डालना होगा। बाद में, आप आईपी पते पर ब्राउज़ करके वेबसाइट तक पहुंच सकते हैं।

चरण 6: बैकएंड

बैकएंड चलाने के लिए, आपको app.py फ़ाइल को मैन्युअल रूप से चलाने की आवश्यकता होगी, या इसके लिए Pi पर एक सेवा बनाकर, ताकि यह स्वचालित रूप से शुरू हो जाए।

जैसा कि आप देख सकते हैं, काफी कुछ फाइलें हैं। मैंने कोड का स्पष्ट अवलोकन और संगठन के लिए जितना हो सके कोड को अलग कर दिया।

एक संक्षिप्त व्याख्या:

app.py: मुख्य फाइल जहां डेटाबेस, हार्डवेयर कोड और बैकएंड कोड जुड़ा हुआ है।

config.py: डेटाबेस रिपॉजिटरी के लिए कॉन्फ़िगरेशन फ़ाइल।

रिपॉजिटरी: डेटा रिपॉजिटरी तक पहुंच के लिए

• सहायक

  • डिवाइस_आईडी: डेटाबेस में डिवाइस की जानकारी की पहचान करने में मदद करने के लिए कक्षाएं
  • एलसीडी: पीसीएफ और एलसीडी चलाने के लिए
  • एक्चुएटर्स: एक्चुएटर्स चलाने के लिए कक्षाएं
  • सेंसर: सेंसर चलाने के लिए कक्षाएं

चरण 7: एलईडी पट्टी रखना

मैंने एलईडी पट्टी का एक टुकड़ा काट दिया और इसे ग्रीनहाउस बॉक्स के शीर्ष पर चिपका दिया। मेरे द्वारा उपयोग की जाने वाली पट्टी को कई स्थानों पर काटा जा सकता है और फिर से जोड़ा जा सकता है, ताकि आप कई स्ट्रिप्स रख सकें और बाद में तारों के माध्यम से उन्हें फिर से जोड़ सकें, जिससे अधिक स्थान जलाया जा सके।

चरण 8: ट्यूब रखना।

ट्यूबों को कई तरीकों से रखा जा सकता है, लेकिन मेरे मामले में मैंने उन्हें नीचे की तरफ से जोड़ दिया, उन्हें जितना संभव हो सके अन्य इलेक्ट्रॉनिक्स से दूर रखा और पानी को केवल गंदगी में बहने दिया।

चरण 9: एलसीडी लगाना

मैंने जंक्शन बॉक्स के ढक्कन में एक आरी के साथ एक पूरी तरह से काट दिया, जिससे प्रदर्शन के लिए एक उद्घाटन काफी बड़ा हो गया, लेकिन इतना छोटा कि पीसीबी इसके पीछे रहेगा। बाद में, इसे कटार का उपयोग करके ढक्कन से जोड़ा गया।

एलसीडी रास्पबेरी पाई के आईपी पते प्रदर्शित करता है, जिससे यह जानना संभव हो जाता है कि आप वेबसाइट पर सर्फ करने के लिए किस पते का उपयोग कर सकते हैं।

चरण 10: सेंसर लगाना और एलईडी पट्टी को जोड़ना

फ्रिट्ज़िंग योजनाओं का उपयोग करते हुए, मैंने तारों के बीच कनेक्शनों को मिलाया और प्रतिरोधों को तारों के अंदर रखा, उन्हें अलग करने के लिए हीट सिकुड़ ट्यूब का उपयोग किया।

स्विवल्स को जोड़ने के लिए ग्रीनहाउस के ढक्कन और नीचे के किनारों में छेद काट दिए गए थे, जिसके माध्यम से मैंने सेंसर और एलईडी पट्टी के लिए तार खींचे।

मैंने फ़ंक्शन द्वारा तारों को समूहीकृत किया। तारों और सिकुड़ी हुई नलियों के तनाव ने ही सेंसर को पकड़ रखा था। मुझे केवल DHT11 के लिए तारों पर गोंद का उपयोग करना पड़ा क्योंकि यह आगे बढ़ा।

चरण 11: पाई को तार देना

तारों को बाद में आने देने के लिए मैंने जंक्शन बॉक्स के किनारे के छेदों को काट दिया।

उसके बाद, मैंने जंक्शन बॉक्स के निचले भाग पर ब्रेडबोर्ड (टी-मोची, PCF8574a, MCP3008, समायोज्य प्रतिरोध और TIP50 के साथ), रिले और रास्पबेरी पाई रखा, जो दो तरफा डकटेप से ढका हुआ था। बिजली की आपूर्ति ब्रेडबोर्ड पर फिट नहीं हुई, इसलिए मुझे इसे किनारे पर रखना पड़ा और इसे ब्रेडबोर्ड से जोड़ने के लिए जम्पर तारों का इस्तेमाल किया।

अंत में मैंने एडॉप्टर, सेंसर और एक्चुएटर तारों को ब्रेडबोर्ड, रास्पबेरी पाई और अन्य घटकों से जुड़े छेदों के माध्यम से खींचा। पंप का तार खुला हुआ था ताकि मैं सिरों को रिले के अंदर रख सकूं ताकि इसे स्विच के रूप में इस्तेमाल किया जा सके।

चरण 12: पानी के लिए एक कंटेनर बनाना

मैंने एक 1 लीटर प्लास्टिक की पानी की बोतल से एक बॉक्स कटर के साथ शीर्ष काटकर और इसे बेहतर रूप से चित्रित करके पानी का कंटेनर बनाया। इसके बाद पानी पंप को अंदर रखा गया। जहाजों के संचार के नियम के कारण, पानी संभावित रूप से अपने आप पाइप से बह सकता है, लेकिन ट्यूब को ऊपर रखने से समस्या ठीक हो जाती है।

चरण 13: अंतिम परिणाम

जिस पल का आप इंतजार कर रहे थे। अब आप गंदगी और बीजों को ग्रीनहाउस बॉक्स के अंदर रख सकते हैं और डिवाइस को अपने हाथ में ले सकते हैं। आप वेबसाइट से डिवाइस की स्थिति की निगरानी कर सकते हैं और प्रकाश और मिट्टी की स्थिति के लिए इष्टतम मान निर्धारित कर सकते हैं।

मैं पहले मिट्टी को मैन्युअल रूप से पानी देने की सलाह देता हूं, क्योंकि पहले कुछ गंदगी बहुत शुष्क हो सकती है। कुछ पंपों में भी धीरे-धीरे पानी आता है, लेकिन आपको बहुत सावधानी बरतने की ज़रूरत है क्योंकि यह आपकी अपेक्षा से तेज़ी से भरेगा। ८०% से अधिक की संतृप्ति जमीन को बहुत गीला बना सकती है। और सुनिश्चित करें कि मिट्टी की नमी सेंसर काफी गहरा है।