#25 Intelligentes Gewächshaus-IoT-Projekt mit PicoBricks
In diesem Projekt bereiten wir ein einfaches Glas vor Smarthouse mit IOT Technologie und PicoBricks. Wir werden in diesem Gewächshaus PicoBricks mit dem WLAN-Modul ESP8266 verwenden. Auf diese Weise verwandeln wir das Pflanzenhaus in ein Objekt, das wir über das Internet verfolgen können.
Inhaltsverzeichnis
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Die raschen Klimaveränderungen aufgrund der Auswirkungen der globalen Erwärmung führen zu einem Rückgang der Produktivität in der Landwirtschaft. Im 15. Jahrhundert baute Daniel Barbaro das erste bekannte Gewächshaus der Geschichte. Pflanzenhäuser sind geeignete Umgebungen für den Pflanzenanbau, die kontrollierbare Luft-, Wasser-, Wärme- und Lichtbedingungen bieten können.
In Gewächshäuser, Heizgeräte dienen dem Wärmeausgleich, elektrische Wassermotoren dienen der Bewässerung, Ventilatoren dienen der Regulierung der Luftfeuchtigkeit und der Bestäubung. Mit der Weiterentwicklung der Technologie kann der Produzent den Status des Gewächshauses mit seinem Telefon von überall aus verfolgen und die erforderlichen Arbeiten erledigen. Der allgemeine Name dieser Technologie ist Internet der Dinge (IOT).
Mit speziellen Sensoren werden Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Sauerstoffgehalt im Pflanzenhaus gemessen. Darüber hinaus werden spezielle Sensoren zur Messung der Bodenfeuchtigkeit eingesetzt, um über die Bewässerung zu entscheiden. Zur Steigerung der Bewässerungseffizienz werden elektronisch gesteuerte Tropfbewässerungssysteme eingesetzt.
Details und Algorithmus
Das von Ihnen vorbereitete Gewächshausmodell umfasst einen Bodenfeuchtigkeitssensor und einen DHT11-Temperatur- und Feuchtigkeitssensor, der oben hängt. Eine Tauchpumpe wird im Wassertank außerhalb des Modells platziert, und der Schlauch, der am Ende der Pumpe austritt, führt zum Boden des Gewächshauses. Picoboard wird an einer geeigneten Stelle außerhalb des Gewächshausmodells platziert.
Wenn Picobricks startet, beginnt es dank des ESP8266-WLAN-Moduls mit der WLAN-Übertragung. Wenn wir die IP-Adresse von Esp8266 über das mit demselben Netzwerk verbundene Smartphone eingeben, gelangen wir auf die Webseite, auf der wir das Gewächshaus steuern. Hier sehen wir die Temperatur- und Luftfeuchtigkeitswerte. Wenn wir möchten, können wir den Bewässerungsvorgang starten, indem wir den Bewässerungsbefehl geben.
Komponenten für das Smart Greenhouse-Projekt
1X Pumpe
1X Bodenfeuchtigkeitssensor
1X ESP8266 WLAN-Modul
PicoBricks Smart Greenhouse Kit
Überbrückungskabel
Einfache Verbindungskabel
Schaltplan
Sie können die Module von Picobricks ohne Verkabelung programmieren und betreiben. Wenn Sie die Module getrennt von der Platine verwenden möchten, sollten Sie die Modulverbindungen mit Grove-Kabeln herstellen.
Schritt für Schritt des Projekts
1-Trennen Sie den Boden des Modells vom SR-2-codierten Teil im Gewächshausbausatz.
2- Befestigen Sie die Teile in der Mitte des SR-3-Teils am Boden des Gewächshauses.
3- Entfernen Sie die Innenwände des Gewächshauses vom SR-4-Teil und befestigen Sie es am Boden.
4- Entfernen Sie die Bögen in SR-1 und SR-3 und platzieren Sie sie auf dem Boden des Pflanzenhauses.
5-Decken Sie den rechteckigen Bereich, in dem die Erde platziert werden soll, mit Frischhaltefolie ab. Nach der Bewässerung schützen Sie die Modellteile. Gießen Sie die Pflanzenerde in das Gewächshaus. Füllen Sie es so aus, dass kein Leerraum entsteht.
6- Setzen Sie die Teile des SR-4 in die Aussparungen am Gewächshaus ein.
7-Führen Sie die verbleibenden zwei dünnen flachen Stücke SR-4 von der Unterseite durch die Löcher auf beiden Seiten des Gewächshauses. Dieser Prozess macht den Bereich robuster.
Schaltplan
Sie können die Module von Picobricks ohne Verkabelung programmieren und betreiben. Wenn Sie die Module getrennt von der Platine verwenden möchten, sollten Sie die Modulverbindungen mit Grove-Kabeln herstellen.
MicroPython-Codes der PicoBricks
import utime
import uos
import machine
from machine import Pin, ADC
from picobricks import DHT11
from utime import sleep
dht_sensor = DHT11(Pin(11))
smo_sensor = ADC(27)
m1 = Pin(22, Pin.OUT)
m1.low()
print("Machine: \t" + uos.uname()[4])
print("MicroPython: \t" + uos.uname()[3])
uart0 = machine.UART(0, baudrate=115200)
print(uart0)
def Connect_WiFi(cmd, uart=uart0, timeout=5000):
print("CMD: " + cmd)
uart.write(cmd)
utime.sleep(7.0)
Wait_ESP_Rsp(uart, timeout)
print()
# ... [rest of the functions]
while True:
res = ""
res = Rx_ESP_Data()
utime.sleep(2.0)
if '+IPD' in res:
# ... [rest of the conditions]
utime.sleep(4.0)
Send_AT_Cmd('AT+CIPCLOSE=' + connection_id + '\r\n')
utime.sleep(3.0)
recv_buf = ""
print('Waiting For connection...')
</code>Arduino C-Codes der PicoBricks
#include
#define RX0
#define TX1
#define LIMIT_TEMPERATURE 30
#define DHTPIN 11
#define DHTTYPE DHT11
#define smo_sensor 27
#define motor 22
#define DEBUG true
DHT dht(DHTPIN,DHTTYPE);
int connectionId;
void setup(){
Serial1.begin(115200);
dht.begin();
pinMode(smo_sensor,INPUT);
pinMode(motor,OUTPUT);
sendData("AT+RST\r\n",2000,DEBUG);
// ... [rest of the setup]
}
void loop(){
if(Serial1.find("+IPD,")){
delay(300);
connectionId = Serial1.read()-48;
String serialIncoming = Serial1.readStringUntil('\r');
// ... [rest of the loop]
}
}
String sendData(String command, const int timeout, boolean debug){
String response ="";
Serial1.print(command);
long int time = millis();
while((time + timeout) > millis()){
while(Serial1.available()){
char c = Serial1.read();
response += c;
}
}
if(debug){
Serial.print(response);
}
return response;
}