ग्रीनहाउस परियोजना (आरएएस): हमारे वृक्षारोपण पर प्रतिक्रिया करने वाले तत्वों की निगरानी करें: 18 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

यह परियोजना हवा के तापमान, चमक और आर्द्रता के साथ-साथ ग्रोव तापमान और आर्द्रता की निगरानी करने का प्रस्ताव करती है। यह उन उपायों को नेटवर्क करने का भी प्रस्ताव करता है जो वेबसाइट Actoborad.com पर पढ़ने योग्य हैं

ऐसा करने के लिए, हम 4 सेंसर को न्यूक्लियो माइक्रोकंट्रोलर L432KC से जोड़ते हैं:

- Adafruit द्वारा एक चमकदार सेंसर TLS2561;

- गोट्रोनिक द्वारा एक आर्द्रता और तापमान सेंसर DHT22;

- एक तापमान जांच DS1820;

- नमी सेंसर ग्रोव - सीड स्टूडियो द्वारा नमी सेंसर

उपाय प्रत्येक 10 मिनट में किए जाते हैं और सिगफॉक्स द्वारा ब्रेकआउट टीडी1208 के माध्यम से नेटवर्क किए जाते हैं। जैसा कि ऊपर कहा गया है, यह वेबसाइट Actoboard.com पर पढ़ने योग्य है, इस माइक्रोकंट्रोलर पर OLED डिस्प्ले 128x64 स्क्रीन भी लगाई गई है जो स्थायी रूप से किए गए अंतिम उपायों को प्रदर्शित करेगी। अंत में, सिस्टम 8x20cm फोटोवोल्टाïc सेल और 1.5Ah बैटरी के लिए विद्युत रूप से आत्मनिर्भर है। वे सीड स्टूडियो द्वारा लीपो राइडर प्रो के साथ नलसेओ से जुड़े हुए हैं। सिस्टम को 3डी प्रिंटेड बॉक्स में रखा गया है।

जैसा कि आप सिनॉप्टिक में देख सकते हैं।

os.mbed.com के माध्यम से माइक्रोकंट्रोलर में संकलित कोड को 'main.cpp' नाम दिया गया है। उपयोग किए गए पुस्तकालय निम्नलिखित लिंक में उपलब्ध हैं, हमारी परियोजना क्या है:

चरण 1: नेटवर्किंग

इस परियोजना का एक महत्वपूर्ण हिस्सा नेटवर्क मापन और उन्हें आसानी से सुलभ बनाना था। हर 10 मिनट में, सेंसर विभिन्न मापदंडों को मापते हैं और इसके माप को प्रसारित करने के लिए एक सिगफॉक्स TD1208 मॉड्यूल का उपयोग किया जाता है। परिणाम एक्टोबार्ड वेबसाइट पर उपलब्ध हैं:

ब्लूमिक्स खाता बनाने के बाद, हम अपने परिणामों को ग्राफिक रूप से प्रदर्शित करने के लिए नोड-रेड एप्लिकेशन का उपयोग कर सकते हैं।

एक्टोबार्ड से जानकारी पुनर्प्राप्त करने के लिए नोड-रेड पर प्रोग्राम

वास्तविक समय में परिणाम देखने के लिए सार्वजनिक लिंक:

चरण 2: घटक

इस परियोजना के लिए यहां उपयोग किए जाने वाले मुख्य घटकों की एक सूची है:

माइक्रोकंट्रोलर: न्यूक्लियो STM32L432KC

डिस्प्ले: एलसीडी स्क्रीन

सिगफॉक्स: सिगफॉक्स मॉड्यूल

सेंसर के बारे में:

- वायु संवेदक: DHT22 (तापमान और नमी)

- तल सेंसर: ग्रोव तापमान और ग्रोव नमी

- ल्यूमिनोसिटी सेंसर: लाइट सेंसर

बिजली की आपूर्ति:

- LIPO (एलिमेंटेशन अडैप्टर कार्ड)

- बैटरी

- फोटोवोल्टिक पैनल

चरण 3: खपत

हमारी परियोजना का सबसे महत्वपूर्ण बिंदु यह है कि प्रणाली को ऊर्जा में स्वायत्त होना चाहिए। इसके लिए हम एक बैटरी और एक सोलर सेल का इस्तेमाल करते हैं। बैटरी 3.7 V: 3, 885Wh के वोल्टेज के साथ 1 घंटे में 1050 mA का करंट डिलीवर कर सकती है। सौर सेल का उपयोग बैटरी को रिचार्ज करने के लिए किया जाता है, यह 360 एमए के तहत 5.5 वी का वोल्टेज 2 डब्ल्यू के बराबर शक्ति प्रदान करता है।

हमारे सिस्टम की सैद्धांतिक खपत: - तापमान सेंसर डीएचटी 22: अधिकतम 1.5 एमए और बाकी 0.05 एमए - ग्रोव तापमान सेंसर: अधिकतम 1.5 एमए - लाइट सेंसर: 0.5 एमए - न्यूक्लियो कार्ट: + 100 एमए - एलसीडी डिस्प्ले: 20 एमए - सिगफॉक्स टीडी 1208 मॉड्यूल: 24 एमए भेजना (इस परियोजना में, इस मॉड्यूल के साथ कुछ भी प्राप्त नहीं होता है) और बाकी 1.5 μA

आराम से, बैटरी की शक्ति की तुलना में खपत नगण्य है। जब सिस्टम नींद से बाहर हो जाता है (हर 10 मिनट में), सभी सेंसर माप करते हैं, स्क्रीन परिणाम प्रदर्शित करती है और सिगफॉक्स मॉड्यूल इन परिणामों को प्रसारित करता है। यह माना जाता है कि इस समय सभी घटक अधिकतम खपत करते हैं: हम हर 10 मिनट में लगभग 158 एमए का उपयोग करते हैं, इसलिए 1 घंटे में 6 * 158 = 948 एमए। बैटरी पूरी तरह से डिस्चार्ज होने से पहले एक घंटे से थोड़ा अधिक समय तक पकड़ सकती है।

लक्ष्य बैटरी को रिचार्ज करने के लिए कम से कम ऊर्जा खर्च करने के लिए न्यूनतम ऊर्जा खर्च करना है। अन्यथा, यदि सौर सेल को कुछ समय के लिए धूप नहीं मिलती है, तो वह उस बैटरी को चार्ज नहीं कर सकता जो डिस्चार्ज हो जाएगी और हमारा सिस्टम बंद हो जाएगा।

चरण 4: डिजाइन पीसीबी

चलो पीसीबी भाग शुरू करते हैं!

हमें एक कदम के लिए कई दिक्कतें हुईं, हमने नहीं सोचा था कि हम इतना समय ले लेंगे। पहली त्रुटि: पीसीबी को कई जगहों पर सेव नहीं करना। दरअसल, USB में कुछ समस्या होने पर पहले PCB को हटा दिया गया था। अब यूएसबी के अंदर की सभी फाइलें पहुंच योग्य नहीं हैं। अचानक, हमारी परियोजना के औद्योगीकरण के लिए इस पहेली के लिए आवश्यक ऊर्जा खोजना आवश्यक था। छोटा विवरण जो महत्वपूर्ण रहता है, यह आवश्यक है कि सभी कनेक्शन पीसीबी के निचले हिस्से में हों और वह द्रव्यमान की योजना स्थापित करे। एक बार हिम्मत मिलने के बाद, हम ALTIUM पर इलेक्ट्रॉनिक योजना फिर से कर सकते हैं जैसा कि आप नीचे देख सकते हैं:

चरण 5:

इसमें सेंसर, न्यूक्लियो कार्ड, सिगफॉक्स मॉड्यूल और एलसीडी स्क्रीन शामिल हैं।

हम पीसीबी के हिस्से पर स्विच करते हैं, हम उस पर इतना समय गंवाते हैं, लेकिन अंत में हमने इसे सफल किया। एक बार छपने के बाद हम इसका परीक्षण करते हैं … और यहाँ नाटक है। आधा NUCLEO कार्ड उलट जाता है। हम ऊपर दिए गए आरेख को भी देख सकते हैं। बाईं NUCLEO शाखा 1 से 15 तक ऊपर से शुरू होती है, जबकि दाईं ओर की शाखा 15 से 1 भी ऊपर से होती है। क्या कुछ नहीं काम करता है। उसके दिमाग को ठीक करना जरूरी था, तीसरी बार आपातकालीन पीसीबी को सभी कनेक्शनों पर ध्यान देने के लिए दोहराना। हालेलुजाह पीसीबी बनाया गया है, हम इसे नीचे दी गई तस्वीर में देख सकते हैं:

चरण 6:

सब कुछ सही था, मिस्टर सैमस्माइल द्वारा बनाए गए वेल्ड अतुलनीय सुंदरता के थे। इतना अच्छा कि यकीन करना मुश्किल है? दरअसल, एक और एकमात्र समस्या:

चरण 7:

इसे थोड़ा और करीब से ज़ूम करें:

चरण 8:

हम उस नक्शे पर देखते हैं जिस पर पीसीबी D7 पर SDA कनेक्शन और D8 पर SCL (बिल्कुल वही चाहिए जो हमें चाहिए) पर आधारित है। हालाँकि जब हमने घटकों के साथ परीक्षण किया तो हमें प्राप्त जानकारी की असंगति समझ में नहीं आई, और अचानक जब हमने दूसरे दस्तावेज़ीकरण पर दस्तावेज़ीकरण को फिर से देखा तो हमने देखा कि D7 और D8 पर कोई विशिष्टता नहीं है।

नतीजतन, आसान रूटिंग के लिए पीसीबी पर कनेक्शन को अपनाने से पहले हमारी ब्रेडमेकिंग बहुत अच्छी तरह से काम करती है। लेकिन एक बार जब पीसीबी को संशोधित नहीं किया जाता है तो हमें इस संस्करण में लाइट सेंसर को छोड़कर सभी सेंसर के बावजूद जानकारी प्राप्त होती है।

चरण 9: 3D बॉक्स डिज़ाइन करें

आइए 3D डिज़ाइन भाग शुरू करें!

यहां हम अपने संपूर्ण सिस्टम का स्वागत करने के लिए बॉक्स के 3D डिज़ाइन भाग की व्याख्या करते हैं। उसने बहुत समय लिया और आप समझेंगे कि क्यों। संक्षेप में: हमें अपने बॉक्स में पीसीबी और उससे जुड़े सभी घटकों को शामिल करने में सक्षम होना चाहिए। कहने का तात्पर्य यह है कि एलसीडी स्क्रीन के बारे में सोचें, लेकिन सभी सेंसरों में से प्रत्येक के लिए एक जगह प्रदान करें ताकि वे अपने माप में प्रयोग करने योग्य और प्रभावी हो सकें। इसके अलावा, इसे अपने LIPO कार्ड के साथ बिजली की आपूर्ति की भी आवश्यकता होती है जो एक बैटरी और एक फोटोवोल्टिक पैनल से जुड़ा होता है जो हमारे सिस्टम को स्वायत्त बनाता है। हम पहले बॉक्स की कल्पना करते हैं जिसमें पीसीबी, सभी सेंसर, स्क्रीन और बैटरी से जुड़े एलआईपीओ कार्ड होंगे। यह स्पष्ट रूप से एलसीडी स्क्रीन के लिए एक विशिष्ट स्थान की भविष्यवाणी करना आवश्यक है, प्रकाश संवेदक (यदि यह छिपा हुआ है या किनारे पर यह वास्तविक प्रकाश प्राप्त नहीं करेगा), तापमान संवेदक के लिए, DHT22 के लिए यह आवश्यक है कि यह माप सके मूल्य संयंत्र के करीब और ग्रोव नमी सेंसर को भूले बिना जिसका प्रत्यक्ष पृथ्वी के साथ संपर्क होना चाहिए। हम एंटीना को मॉड्यूल सिगफॉक्स से जोड़ने के लिए छेद और फोटोवोल्टिक पैनलों के बेटे को एलआईपीओ मानचित्र पर पास करने के लिए एक और छेद को नहीं भूलते हैं। यहाँ मुख्य बॉक्स है:

चरण 10:

हमें फोटोवोल्टिक पैनल को समायोजित करने और पैनल को एलआईपीओ बोर्ड से जोड़ने के लिए एक भाग की आवश्यकता है।

यहाँ परिणाम है:

चरण 11:

हमें इस अद्भुत बॉक्स को बंद करने में सक्षम होना चाहिए!

यहाँ अनुकूलित ढक्कन है:

चरण 12:

जैसा कि हम देख सकते हैं, यह एक ढक्कन है जिसमें दांत होते हैं जो बेहतर स्थिरता के लिए मुख्य बॉक्स के अंदर आते हैं।

यहाँ है जब हम इसे अपने अद्भुत बॉक्स में जोड़ते हैं:

चरण 13:

प्रतिरोध हासिल करने के लिए एक स्लाइडिंग दरवाजा जोड़ा जाता है जिसे बॉक्स में पेश किया जाता है, लेकिन ढक्कन में भी जो दो हिस्सों को कठोर तरीके से रखता है और विश्वसनीयता और अंदर के घटकों की सुरक्षा प्रदान करता है।

यहाँ स्लाइडिंग डोर का पहला संस्करण है:

चरण 14:

इससे भी आगे जाने के लिए, हमने मुख्य बॉक्स में फोटोवोल्टिक मॉड्यूल को शामिल करने के बारे में सोचा, ताकि यह प्रकाश संवेदक और इसकी रणनीतिक स्थिति के समान स्तर पर हो और यह महसूस कर सके कि स्वायत्त प्रणाली 'यूनाइटेड' की चीज है।

पहले प्रस्तुत किए गए फोटोवोल्टिक मॉड्यूल को क्लिप करने की संभावना के साथ स्लाइडिंग दरवाजे का दूसरा संस्करण यहां दिया गया है:

चरण 15:

यहाँ है जब हम इसे अपने अद्भुत बॉक्स में जोड़ते हैं जिसमें पहले से ही इसका शानदार ढक्कन है:

चरण 16:

तुम थोड़े खो गए हो? आइए हम आपको दिखाते हैं कि इस मैजिक बॉक्स की अंतिम स्थिति क्या है!

चरण 17:

(क्षति यह है कि हम इसे 3 डी प्रिंटर के लिए धन्यवाद के लिए अभी प्रिंट नहीं कर सके क्योंकि मुझसे मजबूती के लिए कहा गया था, मैंने कुछ किया, लेकिन मुझे विश्वास होना चाहिए कि मेरे पास थोड़ा अधिक है, वास्तव में मोटाई 4 मिमी से अधिक है, इसलिए मैं इसे प्रिंट करने में सक्षम नहीं था क्योंकि इसमें बहुत अधिक सामग्री लगेगी, बहुत दुख की बात है) … लेकिन इसे प्रिंट करने में देर नहीं हुई है, कम से कम अगर केवल आनंद के लिए = डी

बहुत खूबसूरत:

चरण 18:

धन्यवाद।