कृषि सेंसर सरणी: 6 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:23

EF 230. के लिए जैक्सन ब्रेकेल, टायलर मैकुबिन्स और जैकब थेलर द्वारा एक परियोजना

संयुक्त राज्य अमेरिका में कृषि उत्पादन का एक महत्वपूर्ण कारक है। फसलों का उपयोग विभिन्न उद्देश्यों की एक विस्तृत विविधता के लिए किया जा सकता है, जिसमें कपड़े, फार्मास्यूटिकल्स और खाद्य योजक के उत्पादन के लिए कच्चे माल से लेकर फसल के कुछ हिस्सों की प्रत्यक्ष खपत तक, अक्सर अंकुरित फल होते हैं। संयुक्त राज्य में अधिकांश फसलें बाहर उगाई जाती हैं, जहाँ मौसम की स्थिति और न ही तापमान को बड़े पैमाने पर नियंत्रित नहीं किया जा सकता है। यह देखते हुए कि प्रतिकूल मौसम की स्थिति फसलों के विकास को कैसे प्रभावित कर सकती है, बदले में संयुक्त राज्य की अर्थव्यवस्था को प्रभावित करते हुए, फसल क्षेत्र की स्थितियों की निगरानी करना महत्वपूर्ण हो जाता है।

हमारा उपकरण, एग्रीकल्चरल सेंसर ऐरे, किसानों को 4 सेंसर का उपयोग करके अपने क्षेत्र के पूर्व-चयनित भागों की स्थिति की निगरानी करने की अनुमति देता है: एक वर्षा जल सेंसर, एक मिट्टी नमी सेंसर, एक तापमान सेंसर और एक फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर। इन सेंसरों का संयोजन एक किसान को मौसम के फसल उत्पादन की पर्याप्त योजना बनाने, बहुत कम या बहुत अधिक बारिश के लिए समायोजित करने, फसलों को मारने वाली आपदाओं से बेहतर तरीके से निपटने और मिट्टी के नमूने लेने और अधिक महंगे सेंसर उपकरण का उपयोग करने से समय और परेशानी को बचाने की अनुमति देता है। इस निर्देशयोग्य में, हम आपको हमारे कृषि सेंसर ऐरे के पीछे की वायरिंग और कोडिंग के बारे में बताएंगे, जिससे आप भी अपना बना सकते हैं।

चरण 1: आवश्यक सामग्री इकट्ठा करें

नीचे उन आवश्यक सामग्रियों की सूची दी गई है जिनकी आपको शुरुआत करने की आवश्यकता होगी"

1. Arduino Board, अधिमानतः Arduino Uno

2. बेसिक ब्रेडबोर्ड

3. 1x 220 ओम रोकनेवाला

4. विभिन्न रंगों के मिश्रित तार

5. माइक्रो यूएसबी से यूएसबी केबल

6. बोर्ड-माउंटेबल स्पीकर

7. फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर

8. तापमान सेंसर

9. वर्षा जल सेंसर

10. मृदा नमी सेंसर

11. मैटलैब 2017 के साथ कंप्यूटर और अरुडिनो सपोर्ट पैकेज स्थापित (एड-ऑन के तहत सपोर्ट पैकेज पाया जा सकता है)

चरण 2: बोर्ड को तार दें और कनेक्ट करें

जैसा कि ऊपर दिखाया गया है, या तो बोर्ड को वायरिंग करके शुरू करें, या जो भी आपको सबसे अच्छा लगे। वस्तुतः असीमित तरीके हैं जिनसे बोर्ड को तार-तार किया जा सकता है, इसलिए सटीक विन्यास वास्तव में आप पर निर्भर है। बोर्ड के तार होने के बाद, अपने सेंसर संलग्न करना शुरू करें। वर्षा जल, मिट्टी की नमी और फोटोइलेक्ट्रिक सेंसर सभी एनालॉग आउटपुट हैं, इसलिए सुनिश्चित करें कि वे Arduino के एनालॉग-इन सेक्शन में वायर्ड हैं। दूसरी ओर, तापमान सेंसर एक डिजिटल आउटपुट है, इसलिए सुनिश्चित करें कि यह आपके Arduino पर उपलब्ध डिजिटल इनपुट में वायर्ड है। Arduino में 3.3v और 5v के लिए आउटपुट होना चाहिए, इसलिए सुनिश्चित करें कि सेंसर वोल्टेज से जुड़े हैं जिनके साथ वे संगत हैं।

जब आप यह सुनिश्चित कर लें कि बोर्ड को सही ढंग से तार-तार किया गया है, तो अपने कंप्यूटर से माइक्रो USB से USB केबल को अपने कंप्यूटर के माइक्रो USB पोर्ट में प्लग करें, और अपने Arduino को चालू करें। मैटलैब खोलें, और सुनिश्चित करें कि आपने ऐड-ऑन के तहत Arduino सपोर्ट पैकेज स्थापित किया है, "fopen(serial('nada'))" कमांड चलाएँ, बिना "। एक त्रुटि पॉप अप होनी चाहिए, और त्रुटि बतानी चाहिए आपके पास एक नंबर के साथ एक उपलब्ध कॉम्पोर्ट है। कमांड चलाएँ "a=arduino('comx', 'uno')", जहां x आपके कॉमपोर्ट की संख्या है, अपने Arduino को किसी ऑब्जेक्ट पर मैप करने के लिए। Arduino पर एलईडी यह जुड़ा हुआ है यह इंगित करने के लिए तेजी से फ्लैश करना चाहिए।

चरण 3: फोटोइलेक्ट्रिक और तापमान सेंसर को कोड करें

कोडिंग शुरू करने से पहले, नोट करें कि Arduino पर आपके सेंसर कहाँ से जुड़े हैं, क्योंकि यह रीडवोल्टेज कमांड के लिए महत्वपूर्ण होगा। "readVoltage(a, 'X#')' कमांड के बराबर वेरिएबल सनलाइट सेट करके अपना कोड शुरू करें, जहां X# वह पोर्ट है जिससे आप जुड़े हुए हैं, और a बस Arduino को कॉल कर रहा है जिसे आपने उस वेरिएबल में मैप किया है। if स्टेटमेंट शुरू करें, और सूरज की रोशनी के लिए पहली शर्त सेट करें<3। संरचना के रूप में दिन के समय को आउटपुट करने के लिए आउटपुट को "info. TOD='night'" के रूप में सेट करें, और फिर आउटपुट के साथ "info. TOD=' के रूप में एक और स्टेटमेंट जोड़ें। दिन'"। चूंकि यह एक अन्य कथन है, इसलिए हमें किसी शर्त की आवश्यकता नहीं है, क्योंकि यह अन्य सभी मानों के लिए कार्य करेगा जो कि if कथन में परिभाषित नहीं हैं। सुनिश्चित करें कि आप अपने if कथन को अंत के साथ समाप्त करते हैं, और प्रोग्रामिंग पर आगे बढ़ते हैं तापमान सेंसर।

वैरिएबल थर्मो को दूसरे रीडवोल्टेज कमांड के बराबर सेट करें, कमांड "रीड वोल्टेज (ए, 'एक्स #')" है। हमारे मामले में, तापमान को वोल्टेज की इकाइयों से सेल्सियस में परिवर्तित किया जाना था, इसलिए समीकरण "tempC=(thermo-.5).*100" को वोल्टेज से सेल्सियस में बदलने के लिए। आसानी के लिए, हमने सेल्सियस में तापमान को फ़ारेनहाइट में बदल दिया, लेकिन यह पूरी तरह से वैकल्पिक है।

चिपकाने के प्रयोजनों के लिए कोड

सूरज की रोशनी = वोल्टेज पढ़ें (ए, 'ए 1') अगर सूरज की रोशनी <3

info. TOD='रात'

अन्यथा

info. TOD='दिन'

समाप्त

थर्मो = रीड वोल्टेज (ए, 'ए 3');

अस्थायी = (थर्मो-.5)। * १००;

info.tempF=(9/5.*tempC)+32

चरण 4: वर्षा जल और मृदा नमी सेंसर को कोड करें

जैसा कि अंतिम चरण में कहा गया है, सुनिश्चित करें कि आप जानते हैं कि Arduino बोर्ड पर आपके सेंसर किस पोर्ट से जुड़े हैं, क्योंकि यह इस कदम को बहुत कम निराशाजनक बना देगा। रेन वाटर सेंसर से शुरू करें, और if स्टेटमेंट शुरू करें। "readVoltage(a, 'X#')>4" के लिए पहली शर्त सेट करें, और इसके आउटपुट को "info. Rain='no वर्षा" पर सेट करें। एक अन्य जोड़ें, और इसके सशर्त को पहले रीडवोल्टेज कमांड पर सेट करें, लेकिन इसे> 2 पर सेट करें। किसी अन्य शर्त को पूरा करने के लिए एक "&&" जोड़ें, और इसे पहले की तरह रीडवोल्टेज कमांड पर सेट करें, और इसे <=4 पर सेट करें। आउटपुट "जानकारी। बारिश = 'धुंधला'" होगा। अंत में, एक और जोड़ें और इसके आउटपुट को "info. Rain='downpour'" पर सेट करें। जिस कमरे में आप काम कर रहे हैं, उस कमरे की परिवेशी आर्द्रता के आधार पर आपको स्थितियों के लिए मूल्यों को समायोजित करना पड़ सकता है।

इसके बाद, मिट्टी की नमी सेंसर के लिए कोड शुरू करें, और एक if स्टेटमेंट से शुरू करें। if स्टेटमेंट की कंडीशन को "readVoltage(a, 'X#')>4 पर सेट करें, और आउटपुट "info.soil='dry'" जोड़ें। एक और स्टेटमेंट जोड़ें, और ऊपर दिए गए रीडवोल्टेज कमांड का उपयोग करके, इसे> के लिए सेट करें। 2. एक "&&" जोड़ें, और <=4 के लिए एक और रीडवोल्टेज कमांड सेट करें। इसके आउटपुट को "info.soil = 'इष्टतम संतृप्ति' पर सेट करें। एक और कथन जोड़ें और इसके आउटपुट को "info.soil = 'flood' पर सेट करें। ", और अंत जोड़ना न भूलें।

चिपकाने के प्रयोजनों के लिए कोड

अगर पढ़ा वोल्टेज (ए, 'ए0')> 4 जानकारी। बारिश = 'वर्षा नहीं'

अन्य पढ़ें वोल्टेज (ए, 'ए0')> 2 && रीड वोल्टेज (ए, 'ए0') <= 4

जानकारी।बारिश = 'धुंध'

अन्यथा

जानकारी।बारिश = 'बरसात'

समाप्त

अगर पढ़ा वोल्टेज (ए, 'ए 2')> 4

info.soil = 'सूखी'

अन्यथा रीड वोल्टेज (ए, 'ए 2')> 2 && रीड वोल्टेज (ए, 'ए0') <= 4

info.soil = 'इष्टतम संतृप्ति'

अन्यथा

info.soil = 'बाढ़'

समाप्त

चरण 5: स्पीकर और संदेश बॉक्स आउटपुट कोडिंग

इस डिवाइस के आउटपुट व्यापक रूप से भिन्न हो सकते हैं, लेकिन, इस मामले में, हम आपको एक डिवाइस पर सीधे लगे स्पीकर आउटपुट और एक संदेश बॉक्स आउटपुट के माध्यम से चलेंगे जिसे दूरस्थ कंप्यूटर पर देखा जा सकता है। हमारे स्पीकर को इष्टतम फसल तापमान, धूप, मिट्टी की नमी और वर्षा के लिए विभिन्न आवृत्तियों, कम अर्थ बदतर, आउटपुट के लिए डिज़ाइन किया गया है। अपने स्पीकर आउटपुट कोड को if स्टेटमेंट के साथ शुरू करें, और इसकी स्थिति को कमांड पर सेट करें "readVoltage(a, 'X#')>4 || info.tempF=3 || readVoltage(a, 'A2')>2 && readVoltage(ए, 'ए0')<=4"। जैसा ऊपर दिखाया गया है वैसा ही playTone कमांड जोड़ें, लेकिन एक उच्च, अधिक सकारात्मक स्वर उत्पन्न करने के लिए २०० से १००० बदलें। फिर, एक और जोड़ें, और फिर से वही प्लेटोन कमांड जोड़ें, लेकिन 1000 से 1500 में बदलें। ये अलग-अलग स्वर क्षेत्र की स्थिति की गंभीरता को इंगित करते हैं। सुनिश्चित करें कि आप अपने if कथन को पूरा करने के लिए एक अंत जोड़ते हैं।

कोड का हमारा अंतिम खंड एक आउटपुट होगा जो एक संदेश बॉक्स तैयार करता है। कोष्ठक में 'चिह्नों' का उपयोग करके एक स्ट्रिंग बनाएं, और "num2str(info.x)" कमांड का उपयोग करके अपनी संरचना के हिस्सों को स्ट्रिंग्स में बदलें, जहां x जानकारी संरचना में एक सबस्ट्रक्चर नाम है। अपने संदेश बॉक्स में नई पंक्तियाँ जोड़ने के लिए "स्ट्रिंग न्यूलाइन" का उपयोग करें, और उपरोक्त num2str कमांड का उपयोग करके स्ट्रिंग में फ़ील्ड के वास्तविक मान को जोड़ते हुए, उद्धरण चिह्न का उपयोग करके अपना संदेश टेक्स्ट में टाइप करें। अंत में, परिभाषित स्ट्रिंग के साथ, आपके मॉनिटर पर डेटा को संदेश बॉक्स के रूप में प्रदर्शित करने के लिए "msgbox(string)" कमांड का उपयोग किया।

चिपकाने के प्रयोजनों के लिए कोड

अगर रीडवोल्टेज (ए, 'ए2')>4 || info.tempF<32 playTone(a, 'D9', 200, 1)

अन्य धूप>=3 || readVoltage(a, 'A2')>2 && readVoltage(a, 'A0')<=4

प्लेटोन (ए, 'डी 9', 1000, 3)

अन्यथा

प्लेटोन (ए, 'डी 9', 1500, 5)

समाप्त

स्ट्रिंग = ['तापमान है (डिग्री F)', num2str (info.tempF)]

स्ट्रिंग = [स्ट्रिंग न्यूलाइन 'द मिट्टी है', num2str (info.soil)]

स्ट्रिंग = [स्ट्रिंग न्यूलाइन 'बाहरी वर्षा है', num2str (सूचना। वर्षा)]

स्ट्रिंग = [स्ट्रिंग न्यूलाइन 'दिन का समय है', num2str (info. TOD)]

संदेश बॉक्स (स्ट्रिंग)

चरण 6: निष्कर्ष

जबकि दुनिया पहले से फसलों से काटी गई वस्तुओं के सिंथेटिक विकल्पों पर अधिक से अधिक भरोसा करना जारी रखे हुए है, कृषि निश्चित रूप से लंबे समय तक अर्थव्यवस्था का एक प्रासंगिक और महत्वपूर्ण कारक बना रहेगा। एक किसान को अपनी फसल का अधिकतम लाभ उठाने के लिए पर्याप्त रूप से खेत की निगरानी करना महत्वपूर्ण है, और, हमारे उपकरण के साथ, न केवल पूरे खेत की दूर से निगरानी करना संभव है, बल्कि इसे सस्ते, आसान तरीके से करना संभव है। स्थापित और विश्वसनीय तरीके से। हमें उम्मीद है कि यह मार्गदर्शिका जानकारीपूर्ण और अनुसरण करने में आसान साबित हुई है, और हम आशा करते हैं कि यह उपकरण उपयोगी साबित होगा, हालांकि आप इसे लागू करना या प्रयोग करना चाहते हैं।

हैप्पी कोडिंग, कृषि सेंसर ऐरे टीम