स्मार्ट गार्डन "स्मार्टहोर्टा": 9 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:21

नमस्कार दोस्तों, यह निर्देशयोग्य एक बुद्धिमान वनस्पति उद्यान के कॉलेज प्रोजेक्ट को प्रस्तुत करेगा जो स्वचालित रूप से पौधों को पानी प्रदान करता है और इसे एक मोबाइल ऐप द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। इस परियोजना का लक्ष्य उन ग्राहकों की सेवा करना है जो घर पर पौधे लगाना चाहते हैं, लेकिन उनके पास हर दिन उचित समय पर देखभाल और पानी देने का समय नहीं है। हम "स्मार्टहोर्टा" कहते हैं क्योंकि पुर्तगाली में हॉर्टा का अर्थ वनस्पति उद्यान है।

इस परियोजना के विकास को पराना के संघीय प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय (यूटीएफपीआर) में एकीकरण परियोजना के अनुशासन में अनुमोदित होने के लिए किया गया था। इसका उद्देश्य मैकेनिक्स, इलेक्ट्रॉनिक्स और कंट्रोल इंजीनियरिंग जैसे मेक्ट्रोनिक्स के कई क्षेत्रों को जोड़ना था।

यूटीएफपीआर सर्जियो स्टेबेल और गिलसन सातो के प्रोफेसरों को मेरा व्यक्तिगत धन्यवाद। और मेरे चार सहपाठियों (अगस्टो, फेलिप, मिकेल और रेबेका) को भी जिन्होंने इस परियोजना को बनाने में मदद की।

उत्पाद खराब मौसम से सुरक्षा प्रदान करता है, कीटों, हवा और भारी बारिश से सुरक्षा प्रदान करता है। इसे एक नली के माध्यम से पानी की टंकी द्वारा खिलाया जाना चाहिए। प्रस्तावित डिजाइन तीन पौधों के अनुरूप एक प्रोटोटाइप है, लेकिन यह अधिक फूलदानों तक विस्तारित हो सकता है।

इसमें तीन निर्माण तकनीकों का उपयोग किया गया था: लेजर कटिंग, सीएनसी मिलिंग और 3 डी प्रिंटिंग। स्वचालन भाग के लिए Arduino का उपयोग नियंत्रक के रूप में किया गया था। संचार के लिए एक ब्लूटूथ मॉड्यूल का उपयोग किया गया था और एमआईटी ऐप आविष्कारक के माध्यम से एक एंड्रॉइड एप्लिकेशन बनाया गया था।

हम सभी 9.0 के करीब ग्रेड के साथ पास हुए हैं और काम से बहुत खुश हैं। कुछ बहुत ही मजेदार बात यह है कि हर कोई इस उपकरण पर खरपतवार लगाने के बारे में सोचता है, पता नहीं क्यों।

चरण 1: वैचारिक डिजाइन और घटक मॉडलिंग

कोडांतरण से पहले, सभी घटकों को सॉलिडवर्क्स का उपयोग करके सीएडी में डिज़ाइन और मॉडलिंग किया गया था ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि सब कुछ पूरी तरह से फिट हो। लक्ष्य पूरे प्रोजेक्ट को एक कार की डिक्की के अंदर फिट करना भी था। इसलिए इसके आयामों को अधिकतम 500 मिमी के रूप में परिभाषित किया गया था। इन घटकों के निर्माण में लेजर कटिंग, सीएनसी मिलिंग और 3डी प्रिंटिंग तकनीकों का उपयोग किया गया था। लकड़ी के कुछ हिस्से और पाइप आरी में काटे गए थे।

चरण 2: लेजर काटना

लेजर कट 1 मिमी मोटी गैल्वेनाइज्ड एआईएसआई 1020 स्टील शीट, 600 मिमी x 600 मिमी पर बनाया गया था और फिर 100 मिमी टैब में तब्दील हो गया था। आधार में जहाजों और हाइड्रोलिक भाग के आवास का कार्य होता है। उनके छेद का उपयोग सपोर्ट पाइप, सेंसर और सोलनॉइड केबल को पास करने और दरवाजों के टिका लगाने के लिए किया जाता है। इसके अलावा लेजर कट एक एल-आकार की प्लेट थी जो पाइप को छत में फिट करने का काम करती है।

चरण 3: सीएनसी मिलिंग मशीन

सर्वोमोटर माउंट एक सीएनसी मिलिंग मशीन का उपयोग करके निर्मित किया गया था। लकड़ी के दो टुकड़ों को मशीनीकृत किया गया, फिर चिपकाया गया और लकड़ी की पोटीन के साथ लेपित किया गया। लकड़ी के समर्थन में मोटर को फिट करने के लिए एक छोटी एल्यूमीनियम प्लेट भी बनाई गई थी। सर्वो टोक़ का सामना करने के लिए एक मजबूत संरचना का चयन किया गया था। इसलिए लकड़ी इतनी मोटी है।

चरण 4: 3डी प्रिंटिंग

पौधों को सही ढंग से पानी देने और मिट्टी की नमी का बेहतर नियंत्रण करने के प्रयास में, इसे आधार पर आपूर्ति पाइप से स्प्रेयर तक पानी को निर्देशित करने के लिए एक संरचना तैयार की गई थी। इसका उपयोग करके, स्प्रेयर को पौधों की पत्तियों के बजाय हमेशा मिट्टी (20º नीचे की ओर झुकाव के साथ) का सामना करना पड़ता था। इसे पारभासी पीले पीएलए पर दो भागों में मुद्रित किया गया था और फिर नट और बोल्ट के साथ इकट्ठा किया गया था।

चरण 5: हैंडसॉ

लकड़ी की छत की संरचना, दरवाजे और पीवीसी पाइप हैंड्सॉ में मैन्युअल रूप से काटे गए थे। लकड़ी की छत की संरचना को हैक किया गया था, रेत से भरा गया था, ड्रिल किया गया था और फिर लकड़ी के शिकंजे से इकट्ठा किया गया था।

छत अनंत काल की एक पारभासी फाइबरग्लास शीट है और इसे एक विशिष्ट फाइबर काटने वाले गिलोटिन के साथ काटा गया था, फिर ड्रिल किया गया और शिकंजा के साथ लकड़ी में फिट किया गया।

लकड़ी के दरवाजों को काट दिया गया, रेत से भरा गया, ड्रिल किया गया, लकड़ी के शिकंजे के साथ इकट्ठा किया गया, लकड़ी के द्रव्यमान के साथ लेपित किया गया, और फिर भारी बारिश या कीड़ों से पौधों को नुकसान से बचाने के लिए स्टेपलर के साथ एक मच्छरदानी लगाई गई।

पीवीसी पाइप को केवल हैंड्स में काटा गया था।

चरण 6: हाइड्रोलिक और मैकेनिकल अवयव और असेंबली

छत, आधार, सिर और दरवाजों के निर्माण के बाद, हम संरचनात्मक भाग की असेंबली के लिए आगे बढ़ते हैं।

सबसे पहले हम आधार पर नाली क्लैंप को माउंट करते हैं और प्लेट एल को अखरोट और बोल्ट के साथ माउंट करते हैं, उसके बाद क्लैंप में चार पीवीसी पाइप फिट करते हैं। इसके बाद आपको छत को शीट एल से पेंच करना होगा। फिर बस नट और बोल्ट के साथ दरवाजे और हैंडल पेंच करें। अंत में आपको हाइड्रोलिक भाग को इकट्ठा करना होगा।

लेकिन ध्यान दें, हमें हाइड्रोलिक भाग को सील करने से संबंधित होना चाहिए ताकि पानी का रिसाव न हो। सभी कनेक्शनों को थ्रेड सीलेंट या पीवीसी गोंद के साथ भली भांति बंद करके सील किया जाना चाहिए।

कई यांत्रिक और हाइड्रोलिक घटकों को खरीदा गया था। नीचे सूचीबद्ध घटक हैं:

- सिंचाई सेट

- 2x हैंडल

- 8x टिका

- 2x 1/2 पीवीसी घुटने

- १६x १/२ नाली क्लैंप

- 3x घुटना 90º 15mm

- 1m नली

- 1x 1/2 नीली वेल्ड करने योग्य आस्तीन

- 1x 1/2 नीला वेल्ड करने योग्य घुटना

- 1x थ्रेडेबल निप्पल

- 3x बर्तन

- 20x लकड़ी का पेंच 3.5x40 मिमी

- ४०x ५/३२ बोल्ट और नट

- 1m मच्छर स्क्रीन

- पीवीसी पाइप 1/2"

चरण 7: विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक घटक और विधानसभा

विद्युत और इलेक्ट्रॉनिक भागों की असेंबली के लिए हमें तारों के सही कनेक्शन के बारे में चिंता करनी चाहिए। यदि कोई गलत कनेक्शन या शॉर्ट-सर्किट होता है, तो व्यक्ति महंगे पुर्जे खो सकता है जिसे बदलने में समय लगता है।

Arduino को माउंट करना और एक्सेस करना आसान बनाने के लिए, हमें एक सार्वभौमिक बोर्ड के साथ एक ढाल का निर्माण करना चाहिए, ताकि Arduino Uno पर एक नया कोड निकालना और डाउनलोड करना आसान हो, और कई तारों के बिखरे होने से भी बचा जा सके।

सोलनॉइड वाल्व के लिए रिले ड्राइव के लिए ऑप्टोइसोलेटेड सुरक्षा के साथ एक प्लेट बनाई जानी चाहिए, ताकि Arduino इनपुट/आउटपुट और अन्य घटकों को जलाने के खतरे से खुद को बचाया जा सके। सोलनॉइड वाल्व को सक्रिय करते समय सावधानी बरतनी चाहिए: जब पानी का कोई दबाव न हो तो इसे चालू नहीं किया जाना चाहिए (अन्यथा यह जल सकता है)।

तीन आर्द्रता सेंसर आवश्यक हैं, लेकिन आप सिग्नल अतिरेक के लिए और अधिक जोड़ सकते हैं।

कई इलेक्ट्रिकल और इलेक्ट्रॉनिक घटक खरीदे गए। नीचे सूचीबद्ध घटक हैं:

- 1x Arduino Uno

- 6x मिट्टी की नमी सेंसर

- 1x 1/2 सोलेनॉइड वाल्व 127V

- 1x सर्वोमोटर 15kg.cm

- 1x 5v 3A स्रोत

- 1x 5v 1A स्रोत

- 1x ब्लूटूथ मॉड्यूल hc-06

- 1x रीयल टाइम क्लॉक RTC DS1307

- 1x रिले 5v 127v

- 1x 4n25 टिल्टिंग ऑप्टोकॉप्लर

-1x थाइरिस्टर बीसी५४७

- 1x डायोड n4007

- 1x प्रतिरोध 470 ओम

- 1x प्रतिरोध 10k ओम

- 2x यूनिवर्सल प्लेट

- 3 सॉकेट के साथ 1x पावर स्ट्रिप

- 2x पुरुष सॉकेट

- 1x प्लग p4

- 10 मीटर 2 वे केबल

- 2 मी इंटरनेट केबल

चरण 8: Arduino के साथ C प्रोग्रामिंग

Arduino प्रोग्रामिंग मूल रूप से "n" vases की मिट्टी की नमी को नियंत्रित करने के लिए है। इसके लिए इसे सोलनॉइड वाल्व एक्चुएशन आवश्यकताओं के साथ-साथ सर्वो मोटर पोजिशनिंग और प्रोसेस वेरिएबल्स के रीडिंग को पूरा करने की आवश्यकता होती है।

आप जहाजों की मात्रा को संशोधित कर सकते हैं

#define QUANTIDADE 3 //Quantidade de plantas

आप वाल्व के खुलने के समय को संशोधित कर सकते हैं

#define TEMPO_V 2000 // टेम्पो क्यू ए वल्वुला फिकारा एबर्टा

आप मिट्टी को गीला करने के लिए प्रतीक्षा समय को संशोधित कर सकते हैं।

#define TEMPO 5000 // टेम्पो डे एस्पेरार पैरा ओ सोलो umidecer।

आप नौकर की देरी को संशोधित कर सकते हैं।

#define TEMPO_S 30 // देरी से सर्वो करें।

प्रत्येक मिट्टी नमी सेंसर के लिए सूखी मिट्टी और पूरी तरह से नम मिट्टी के लिए एक अलग वोल्टेज रेंज होती है, इसलिए आपको यहां इस मान का परीक्षण करना चाहिए।

umidade[0] = map(umidade[0], 0, 1023, 100, 0);

चरण 9: मोबाइल ऐप

परियोजना पर्यवेक्षण और विन्यास कार्यों को करने के लिए ऐप को एमआईटी ऐप आविष्कारक वेबसाइट पर विकसित किया गया था। मोबाइल फोन और कंट्रोलर के बीच कनेक्शन के बाद, एप्लिकेशन वास्तविक समय में तीन वासों में से प्रत्येक में आर्द्रता (0 से 100%) और इस समय किए जा रहे ऑपरेशन को दिखाता है: या तो स्टैंडबाय मोड में, सर्वोमोटर को स्थानांतरित करना सही स्थिति या फूलदानों में से एक को पानी देना। प्रत्येक फूलदान में पौधे के प्रकार का विन्यास भी ऐप पर बनाया गया है, और विन्यास अब नौ पौधों की प्रजातियों (सलाद, पुदीना, तुलसी, चिव्स, मेंहदी, ब्रोकोली, पालक, जलकुंभी, स्ट्रॉबेरी) के लिए तैयार हैं। वैकल्पिक रूप से, आप सूची में नहीं पौधों के लिए मैन्युअल रूप से पानी देने की सेटिंग दर्ज कर सकते हैं। सूची में पौधों को इसलिए चुना गया क्योंकि वे हमारे प्रोटोटाइप जैसे छोटे गमलों में उगाना आसान है।

ऐप डाउनलोड करने के लिए आपको सबसे पहले अपने मोबाइल फोन में एमआईटी ऐप आविष्कारक ऐप डाउनलोड करना होगा, वाईफाई चालू करना होगा। फिर अपने कंप्यूटर पर आपको लॉग इन करने के लिए एमआईटी वेबसाइट https://ai2.appinventor.mit.edu/ में लॉग इन करना चाहिए, SmartHorta2.aia प्रोजेक्ट आयात करना चाहिए, और फिर अपने मोबाइल फोन को क्यूआर कोड के माध्यम से कनेक्ट करना चाहिए।

Arduino को स्मार्टफोन से कनेक्ट करने के लिए आपको अपने फ़ोन में ब्लूटूथ चालू करना होगा, arduino को चालू करना होगा और फिर डिवाइस को पेयर करना होगा। बस, आप पहले से ही स्मार्टहोर्टा से जुड़े हुए हैं!