अपने बगीचे की निगरानी करें: 16 कदम (चित्रों के साथ)

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

कहीं से भी अपने बगीचे की निगरानी करें, स्थानीय स्तर पर मिट्टी की स्थिति की निगरानी के लिए स्थानीय प्रदर्शन का उपयोग करें या रिमोट से निगरानी के लिए मोबाइल का उपयोग करें। मिट्टी की परिवेश स्थितियों के बारे में जागरूक करने के लिए सर्किट तापमान और आर्द्रता के साथ मिट्टी नमी सेंसर का उपयोग करता है।

चरण 1: अवयव:

1. Arduino uno
2. Nodemcu
3. तापमान और आर्द्रता सेंसर DHT 11
4. मृदा नमी संवेदक - FC28
5. बैटरी बैंक 10000mah (arduino और nodemcu को पावर देने के लिए)
6. नोकिया एलसीडी 5110
7. रेजिटर (5 x 10k, 1 x 330ohms)
8. पोटेंशियोमीटर रोटरी प्रकार (एलसीडी चमक को समायोजित करने के लिए) 0-100K
9. जम्पर तार
10. ब्रेड बोर्ड

चरण 2: बुनियादी सेंसर: मिट्टी की नमी एफसी 28

नमी मापने के लिए हम मृदा नमी संवेदक FC 28 का उपयोग कर रहे हैं, जिसका मूल सिद्धांत इस प्रकार है:-

FC-28 मृदा नमी संवेदक के विनिर्देश इस प्रकार हैं: इनपुट वोल्टेज: 3.3 - 5V

आउटपुट वोल्टेज: 0 - 4.2V

इनपुट करंट: 35mA

आउटपुट सिग्नल: एनालॉग और डिजिटल दोनों

FC-28 मृदा नमी संवेदक में चार पिन होते हैं:VCC: Power

ए0: एनालॉग आउटपुट

D0: डिजिटल आउटपुट

जीएनडी: ग्राउंड

एनालॉग मोड सेंसर को एनालॉग मोड में जोड़ने के लिए, हमें सेंसर के एनालॉग आउटपुट का उपयोग करना होगा। मृदा नमी संवेदक FC-28 से एनालॉग आउटपुट लेते समय, सेंसर हमें 0 से 1023 तक का मान देता है। नमी को प्रतिशत में मापा जाता है, इसलिए हम इन मानों को 0 से 100 तक मैप करेंगे और फिर हम इन मानों को इस पर दिखाएंगे सीरियल मॉनिटर। आप नमी मूल्यों की विभिन्न श्रेणियों को सेट कर सकते हैं और उसके अनुसार पानी के पंप को चालू या बंद कर सकते हैं।

मॉड्यूल में एक पोटेंशियोमीटर भी होता है जो थ्रेशोल्ड मान निर्धारित करेगा। इस थ्रेशोल्ड मान की तुलना LM393 तुलनित्र द्वारा की जाएगी। इस थ्रेशोल्ड मान के अनुसार आउटपुट एलईडी ऊपर और नीचे प्रकाश करेगा।

मृदा नमी संवेदक के साथ इंटरफेसिंग के लिए कोड आगे के चरणों में लिया जाता है

चरण 3: MQTT को समझना: दूरस्थ डेटा प्रकाशन के लिए

इससे पहले कि हम आगे शुरू करें, आइए सबसे पहले IOT के लिए रिमोट डेटा पब्लिशिंग के बारे में जानें

MQTT का मतलब MQ टेलीमेट्री ट्रांसपोर्ट है। यह एक प्रकाशित/सदस्यता, अत्यंत सरल और हल्का संदेश प्रोटोकॉल है, जिसे सीमित उपकरणों और कम बैंडविड्थ, उच्च विलंबता या अविश्वसनीय नेटवर्क के लिए डिज़ाइन किया गया है। डिज़ाइन सिद्धांत नेटवर्क बैंडविड्थ और डिवाइस संसाधन आवश्यकताओं को कम करने के साथ-साथ विश्वसनीयता और वितरण के कुछ हद तक आश्वासन सुनिश्चित करने का प्रयास करते हैं। ये सिद्धांत कनेक्टेड डिवाइसों की उभरती हुई "मशीन-टू-मशीन" (एम2एम) या "इंटरनेट ऑफ थिंग्स" की दुनिया के प्रोटोकॉल को आदर्श बनाते हैं, और मोबाइल अनुप्रयोगों के लिए जहां बैंडविड्थ और बैटरी पावर प्रीमियम पर हैं।

स्रोत:

MQTT[1] (MQ टेलीमेट्री ट्रांसपोर्ट या मैसेज क्यूइंग टेलीमेट्री ट्रांसपोर्ट) एक ISO मानक (ISO/IEC PRF 20922)[2] पब्लिश-सब्सक्राइब-आधारित मैसेजिंग प्रोटोकॉल है। यह टीसीपी/आईपी प्रोटोकॉल के शीर्ष पर काम करता है। यह दूरस्थ स्थानों के साथ कनेक्शन के लिए डिज़ाइन किया गया है जहां "छोटे कोड पदचिह्न" की आवश्यकता होती है या नेटवर्क बैंडविड्थ सीमित है।

स्रोत:

चरण 4: एमक्यूटीटी: एमक्यूटीटी ब्रोकर खाता स्थापित करना

विभिन्न MQTT ब्रोकर खाते हैं, इस ट्यूटोरियल के लिए, मैंने Cloudmqtt (https://www.cloudmqtt.com/) का उपयोग किया है।

CloudMQTT क्लाउड में प्रबंधित मच्छर सर्वर हैं। मच्छर एमक्यू टेलीमेट्री ट्रांसपोर्ट प्रोटोकॉल, एमक्यूटीटी को लागू करता है, जो एक प्रकाशित/सब्सक्राइब संदेश कतार मॉडल का उपयोग करके संदेश भेजने के हल्के तरीके प्रदान करता है।

Cloudmqtt खाते को ब्रोकर के रूप में स्थापित करने के लिए निम्नलिखित चरणों का पालन करने की आवश्यकता है

• एक खाता बनाएं और नियंत्रण कक्ष में प्रवेश करें
• नया उदाहरण बनाने के लिए Create+ दबाएं
• आरंभ करने के लिए हमें एक ग्राहक योजना के लिए साइन अप करने की आवश्यकता है, हम क्यूटकैट योजना के साथ क्लाउडएमक्यूटीटी को मुफ्त में आज़मा सकते हैं।
• "इंस्टेंस" बनाने के बाद, अगला कदम उपयोगकर्ता बनाना और संदेशों तक पहुंचने के लिए उपयोगकर्ता को अनुमति देना है (एसीएल नियमों के माध्यम से)

Cloudmqtt में MQTT ब्रोकर खाता स्थापित करने के लिए पूरी गाइड लिंक का पालन करके पहुँचा जा सकता है: -

ऊपर की सभी स्टेप्स को एक-एक करके आगे की स्लाइड्स में डाला गया है

चरण 5: MQTT: एक उदाहरण बनाना

मैंने "myIOT" नाम से एक इंस्टेंस बनाया है

योजना: प्यारा योजना

चरण 6: MQTT: उदाहरण जानकारी

साइन अप के तुरंत बाद इंस्टेंस का प्रावधान किया जाता है और आप विवरण पृष्ठ पर इंस्टेंस विवरण, जैसे कनेक्शन जानकारी, देख सकते हैं। आप वहां से मैनेजमेंट इंटरफेस तक भी पहुंच सकते हैं। कभी-कभी आपको एक निर्दिष्ट कनेक्शन URL का उपयोग करने की आवश्यकता होती है

चरण 7: MQTT: उपयोगकर्ता जोड़ना

“Nodemcu_12” नाम से एक उपयोगकर्ता बनाएँ और एक पासवर्ड दें

चरण 8: एमक्यूटीटी: एसीएल नियम सौंपना

नए उपयोगकर्ता के निर्माण के बाद (nodemcu_12) नए उपयोगकर्ता को सहेजें, अब नए उपयोगकर्ता को आगे ACL प्रदान किया जाना है। संलग्न चित्र में, यह देखा जा सकता है कि, मैंने उपयोगकर्ता को पढ़ने और लिखने दोनों की सुविधा प्रदान की है।

कृपया ध्यान दें: विषय को प्रारूप में दिखाया जाना है (यह आगे नोड से एमक्यूटीटी क्लाइंट को पढ़ने और लिखने के लिए आवश्यक है)

चरण 9: Nodemcu: कॉन्फ़िगर करना

इस विशेष परियोजना में, मैंने न्यूरॉन टेक्नोलॉजीज से नोडमक्यू का उपयोग किया है, अधिक जानकारी लिंक का पालन करके प्राप्त की जा सकती है: - (https://www.dropbox.com/s/73qbh1jfdgkauii/smartWiFi%20Development%20Module%20-%20User% 20Guide.pdf?dl=0)

यह देखा जा सकता है कि, NodeMCU एस्प्रेसिफ से ESP8266 WiFi SOC के लिए एक eLua आधारित फर्मवेयर है। Knowron से Nodemcu फर्मवेयर के साथ पहले से लोड है, इसलिए हमें केवल ऐप सॉफ्टवेयर लोड करना होगा: -

• init.lua
• सेटअप.लुआ
• config.lua
• app.lua

उपरोक्त सभी लुआ लिपियों को लिंक का अनुसरण करके जीथब से डाउनलोड किया जा सकता है: जीथब से डाउनलोड करें

उपरोक्त लुआ स्क्रिप्ट से, MQTT होस्ट नाम, पासवर्ड, वाईफाई एसएसआईडी आदि के साथ config.lua स्क्रिप्ट को संशोधित करें।

उपरोक्त स्क्रिप्ट को nodemcu में डाउनलोड करने के लिए, हमें "ESPlorer" जैसे टूल का उपयोग करना होगा, अधिक जानकारी के लिए डॉक्स देखें:

ESPlorer के साथ काम करना अगले चरण में वर्णित है

चरण 10: Nodemcu: ESPlorer_1 के साथ Nodemcu में Lua लिपियों को अपलोड करना

• ताज़ा करें बटन पर क्लिक करें
• COM (संचार) पोर्ट और बॉड दर का चयन करें (आमतौर पर 9600 उपयोग किया जाता है)
• ओपन पर क्लिक करें

चरण 11: Nodemcu: ESPlorer_II के साथ Nodemcu में Lua लिपियों को अपलोड करना

चरण 12: Nodemcu: ESPlorer_III के साथ Nodemcu में Lua लिपियों को अपलोड करना

सेव एंड कंपाइल बटन सभी चार लुआ स्क्रिप्ट्स को नोडमक्यू को भेज देगा, इसके बाद नोडमकू हमारे आर्डिनो से बात करने के लिए तैयार है।

चिप आईडी जानकारी एकत्र करना:

प्रत्येक नोडएमसीयू में एक चिप आईडी (शायद कुछ संख्या) होती है, इस चिप आईडी को एमक्यूटीटी ब्रोकर को संदेश प्रकाशित करने की आवश्यकता होती है, चिप आईडी के बारे में जानने के लिए "ESPlorer" में चिप आईडी बटन पर क्लिक करें।

चरण 13: Nodemcu: Nodemcu. के साथ बात करने के लिए Arduino को कॉन्फ़िगर करना

नीचे उल्लिखित कोड मिट्टी की नमी, तापमान और आर्द्रता को निर्धारित करता है और आगे नोकिया एलसीडी 5110 पर और क्रमिक रूप से डेटा प्रदर्शित करता है।

Arduino कोड

Arduino RX से कनेक्ट करें --- Nodemcu TX

Arduino TX --- Nodemcu RX

उपरोक्त कोड में सॉफ़्टसेरियल लाइब्रेरी का उपयोग करने के तरीके भी शामिल हैं, जिसके द्वारा डीओ पिन का उपयोग सीरियल पिन के रूप में भी किया जा सकता है, मैंने नोडमक्यू सीरियल पोर्ट से कनेक्ट करने के लिए आरएक्स/TX पिन का उपयोग किया है।

सावधानी: चूंकि नोडमकू 3.3V के साथ काम करता है, इसलिए इसे लेवल शिफ्टर का उपयोग करने की सलाह दी जाती है, हालांकि मैंने बिना किसी लेवलशिफ्टर के सीधे कनेक्ट किया है और प्रदर्शन उपरोक्त एप्लिकेशन के लिए सही लगता है।

चरण 14: Nodemcu: Android में MQTT क्लाइंट सेट करना

एंड्राइड क्लाइंट के साथ मोबाइल पर सूचना देखने का अंतिम चरण:-

एमक्यूटीटी एंड्रॉइड एप्लिकेशन की विविधता है, मैंने निम्नलिखित लिंक के साथ Google Play से एक का उपयोग किया है:

.https://play.google.com/store/apps/details?

एंड्रॉइड ऐप के लिए कॉन्फ़िगरेशन काफी सरल है और किसी को निम्नलिखित को कॉन्फ़िगर करना होगा

• पोर्ट नंबर के साथ MQTT होस्ट का पता
• MQTT उपयोगकर्ता नाम और पता
• MQTT ब्रोकर नोड पता

उपरोक्त विवरण जोड़ने के बाद, एप्लिकेशन को कनेक्ट करें, यदि एप्लिकेशन MQTT ब्रोकर से जुड़ा है, तो arduino से सभी इनपुट स्थिति / सीरियल संचार डेटा लॉग के रूप में दिखाई देता है।

चरण 15: अतिरिक्त चरण: Nokia LCD 5110. के साथ कार्य करना

एलसीडी 5110 के लिए पिन कॉन्फ़िगरेशन निम्नलिखित हैं:

1) आरएसटी - रीसेट

2) सीई - चिप सक्षम

3) डी/सी – डेटा/कमांड चयन

4) दीन - सीरियल इनपुट

5) सीएलके - क्लॉक इनपुट

6) वीसीसी - 3.3V

7) प्रकाश - बैकलाइट नियंत्रण

8) जीएनडी - ग्राउंड

जैसा कि ऊपर दिखाया गया है, Arduino को LCD 5110 से ऊपर के क्रम में 1-10 K रेसिस्टर के साथ कनेक्ट करें।

LCD 5110 से Arduino uno के लिए पिन टू पिन कनेक्शन निम्नलिखित हैं:

• सीएलके - अरुडिनो डिजिटल पिन 3
• दीन - अरुडिनो डिजिटल पिन 4
• डी/सी - अरुडिनो डिजिटल पिन 5
• आरएसटी - अरुडिनो डिजिटल पिन 6
• सीई - अरुडिनो डिजिटल पिन 7

इसके अलावा एलसीडी 5110 के "बीएल" पिन का उपयोग एलसीडी की चमक को नियंत्रित करने के लिए पोटेंमीटर (0-100K) के साथ किया जा सकता है

उपरोक्त कोड के लिए उपयोग की जाने वाली लाइब्रेरी है: - नीचे दिए गए लिंक से PCD8544 डाउनलोड करें

DHT11 के एकीकरण, Arduino के साथ तापमान और आर्द्रता सेंसर को निम्नलिखित लिंक DHT11 से देखा जा सकता है।

चरण 16: अंतिम संयोजन

अंतिम चरण उपरोक्त सभी को एक बॉक्स में अधिमानतः इकट्ठा करना है, आपूर्ति के लिए मैंने Arduino के साथ-साथ Nodemcu दोनों को बिजली देने के लिए 10000mah पावरबैंक का उपयोग किया है।

हम चाहें तो लंबी अवधि के लिए वॉल सॉकेट चार्जर का भी इस्तेमाल कर सकते हैं।