DIY - স্বয়ংক্রিয় বাগান সেচ - (Arduino / IOT): 9 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:01

এই প্রকল্পটি আপনাকে দেখাবে কিভাবে একটি বাড়ির বাগানের জন্য একটি সেচ নিয়ন্ত্রক তৈরি করতে হয়। মাটি আর্দ্রতা পরিমাপ করতে সক্ষম এবং বাগানের কল থেকে সেচ সক্রিয় করতে পারে যদি মাটি খুব শুষ্ক হয়ে যায়। নিয়ামক একটি তাপমাত্রা এবং আর্দ্রতা সেন্সর অন্তর্ভুক্ত। তাপমাত্রা খুব কম হলে নিয়ামক বাগানের ট্যাপ সক্রিয় করবে না। জলের ব্যবহার / রান সময় সম্পর্কে সেন্সর রিডিং এবং পরিসংখ্যান ভিজ্যুয়ালাইজেশন এবং বিশ্লেষণের জন্য থিংসবোর্ড আইওটিতে রেকর্ড করা হয়। যদি সেচ নিয়ন্ত্রক ডেটা প্রেরণ বন্ধ করে দেয়, মাটি খুব শুষ্ক বা খুব স্যাচুরেটেড হয়ে যায় তবে সতর্কতা এবং ইমেলগুলি চালু হয়।

পূর্বশর্ত

• Arduino জ্ঞান এবং Arduino এবং সোল্ডারিংয়ের জন্য অন্তত মৌলিক কোডিং সহ।
• 1x চাপযুক্ত বাগান ট্যাপ

সামগ্রীর বিল

• বাগান সেচ পলি পাইপ, জেট, ড্রিপার ইত্যাদি
• দুটি ডায়াল ইলেকট্রনিক ট্যাপ টাইমার (যেমন: অ্যাকোয়া সিস্টেম ইলেকট্রনিক ডিজিটাল ট্যাপ টাইমার)
• চাপ চাপ reducer 300kpa
• আরডুইনো উনো
• লোরা আরডুইনো শিল্ড
• লোরা গেটওয়ে (যদি আপনার স্থানীয় থিংস নেটওয়ার্ক গেটওয়ে সীমার মধ্যে থাকে তবে প্রয়োজন নেই)
• DHT11 তাপমাত্রা আর্দ্রতা সেন্সর
• 5v রিলে
• টেলিফোন কেবল
• কেবল টাই
• স্বয়ংচালিত বিভক্ত rugেউখেলান টিউবিং
• স্বয়ংচালিত টার্মিনাল সংযোগকারী স্ট্রিপস
• 2x Galvanized নখ
• 1x প্রতিরোধক
• সিলিকন / কক
• পিভিসি সিমেন্ট
• পিভিসি প্রাইমার
• পিভিসি পাইপ 32 মিমি প্রস্থ x 60 মিমি দৈর্ঘ্য
• পিভিসি পাইপ 90 মিমি প্রস্থ x 30 সেমি দৈর্ঘ্য
• 3x পিভিসি পুশ এন্ড ক্যাপ 90 মিমি
• 1x পিভিসি স্ক্রু এন্ড ক্যাপ 90 মিমি
• 1x পিভিসি থ্রেডেড ertোকান ফিটিং 90 মিমি
• 1x পিভিসি পুশ এন্ড ক্যাপ 32 মিমি
• 1x 3.2V পাওয়ার সোর্স (ট্যাপ টাইমার) [ব্যাটারি, এসি মাল্টিভোল্ট অ্যাডাপ্টার]
• 1x 6-12V পাওয়ার সোর্স (আরডুইনো) [ব্যাটারি, ইউএসবি, ইউএসবি থেকে এসি অ্যাডাপ্টার]
• থ্রেড সীল টেপ
• বৈদ্যুতিক টেপ

ধাপ 1: বাগান সেচ ইনস্টল করুন

লেআউট পলি পাইপ, ফিট জেট, ড্রিপ লাইন এবং ড্রিপার। সেচ নিয়ন্ত্রক কোন সেচ ফিট আউট সঙ্গে কাজ করবে। এর মূল অংশে এটি মাটির আর্দ্রতা পরিমাপ করছে এবং মাটি খুব শুষ্ক হলে ট্যাপ টাইমার সক্রিয় করছে। স্যাচুরেশনের জন্য লো পয়েন্ট সেট করতে কন্ট্রোলারকে ক্যালিব্রেট করা যেতে পারে, ট্যাপ টাইমার কতক্ষণ চালু রাখতে হবে এবং কন্ট্রোলারের কতবার স্যাচুরেশন চেক করতে হবে।

এই সেটিংস arduino এ পরিবর্তন করা যায় এবং EPROM মেমরিতে সংরক্ষণ করা যায়। সেটিংস IOT ইন্টিগ্রেশন দ্বারা আপডেট করা যেতে পারে। এই প্রকল্পটি প্রতি চার ঘন্টা নিয়ন্ত্রক চালাবে এবং মাটি খুব শুষ্ক হলে 3 মিনিটের জন্য ট্যাপ চালু করবে। এটি একটানা কয়েকবার চলতে পারে যদি শুষ্ক/গরম হয় অথবা দিনে একবার বা দুইবার হয়।

ধাপ ২: ফিট ট্যাপ টাইমার

ট্যাপ টাইমার ফিট করুন এবং স্থায়ী ডায়ালগুলির সাথে পরীক্ষা করুন একটি মোটামুটি ফ্রিকোয়েন্সি এবং রান টাইম যা আপনার সেচের জন্য সবচেয়ে ভালো কাজ করে। আমরা একটি Arduino সঙ্গে কাজ করার জন্য টাইমার অপসারণ এবং এটি পরিবর্তন করা হবে।

ধাপ 3: Arduino বিল্ড

নির্মাণের জন্য একটি গাইড হিসাবে তারের চিত্র ব্যবহার করুন। ফটোতে টেলিফোন তারের তারের ব্যবহার করা হয়েছে এবং জংশন পয়েন্টগুলির জন্য টার্মিনাল স্ট্রিপগুলি স্ক্রু করা হয়েছে। কিছু সোল্ডারিং প্রয়োজন।

টাইমার সংশোধন আলতো চাপুন

সাবধানে ট্যাপ টাইমার আলাদা করুন। আমরা দুটি অ্যাডজাস্টেবল ডায়ালগুলিকে শক্তভাবে সংযুক্ত করব যাতে সেগুলি ম্যানুয়াল ডায়ালের পরিবর্তে আরডুইনো দ্বারা নিয়ন্ত্রণ করা যায়। বাম ফ্রিকোয়েন্সি ডায়ালটি রিসেট পজিশনে শক্ত তারযুক্ত হবে যাতে ডান ডায়ালটি অন/অফ পজিশনের মধ্যে টগল করা যায়। ডান ডায়ালে একটি ডান দিকের কেন্দ্রের ডান যোগাযোগ এবং বাইরের ডান যোগাযোগ থেকে দেখানো হয়েছে। ডিফল্টরূপে টাইমার অফ পজিশনে থাকবে। দুটি তারের সংস্পর্শে এলে টাইমার চালু হবে। দুটি তারের সাথে একটি 5V রিলে সংযুক্ত, একটি arduino তারপর দুটি তারের মধ্যে বন্ধ/খোলা যোগাযোগ বন্ধ করতে পারে। কমন রিলে টার্মিনালে একটি তারের সাথে এবং অন্যটি সাধারনত বন্ধ টার্মিনালে আমরা নিশ্চিত করব যে আরডুইনো বন্ধ থাকলে টাইমার বন্ধ হয়ে যাবে। রিলে পিনকে হাইতে সেট করলে টাইমার চালু হবে; এটিকে LOW এ সেট করলে টাইমার বন্ধ হয়ে যাবে।

মাটি প্রোব

এই প্রকল্পের জন্য দুটি নখ স্ক্রু টার্মিনালের সাথে সংযুক্ত তারের সাথে সোল্ডার করা হয়। একটি নখের টার্মিনাল সোজা মাটিতে চলে যায়। অন্যটি আরডুইনো এবং একটি প্রতিরোধকের একটি এনালগ ইনপুটের সাথে সংযোগ স্থাপন করে। প্রতিরোধক arduinos 5v সংকেত সংযোগ করে। রিং ডায়াগ্রামে দেখানো হয়েছে।

টেম্প/আর্দ্রতা সেন্সর

DHT11 টেম্প/আর্দ্রতা সেন্সরটি arduino এর 5V, গ্রাউন্ড এবং আরডুইনোতে একটি ডিজিটাল পিন দিয়ে তারযুক্ত।

লোরা ieldাল

এই প্রকল্পটি একটি ড্রাগিনো লোরা শিল্ডও ব্যবহার করেছিল (তারের চিত্রটিতে দেখানো হয়নি)।

পিভিসি বেস

এই প্রকল্পে ব্যবহৃত আরডুইনোর জন্য পিভিসি বেস ডিজাইন করা হয়েছে যাতে জলরোধী পিভিসি ঘেরের ভিতরে অন্যান্য সমস্ত উপাদান সুরক্ষিত রেখে টেম্প/আর্দ্রতা সেন্সর উন্মুক্ত করা যায়। সেন্সরের জন্য একটি ছোট গর্ত ড্রিল/কাটা হয় এবং আর্ডিনোতে পৌঁছাতে আর্দ্রতা বন্ধ করার সময় সিলিকনটি এটিকে ধরে রাখতে ব্যবহৃত হয়। ডায়াগ্রামে দেখানো হয়েছে।

ধাপ 4: Arduino প্রোগ্রামিং

প্রোগ্রামিং এবং পরীক্ষার জন্য একটি ব্রেডবোর্ড বা টার্মিনাল স্ট্রিপের মাধ্যমে উপাদানগুলিকে একসাথে সংযুক্ত করুন

EPROM কনফিগারেশন

প্রথমে আমাদের EPROM মেমরিতে কনফিগারেশন ভেরিয়েবল লিখতে হবে। আপনার arduino এ নিম্নলিখিত কোডটি চালান:

Github এ কোড পাওয়া যায়

এখানে DRY_VALUE সেট করা হয়েছে 60০। এটি আপনার নিজের কনফিগারেশনের উপর নির্ভর করে পরিবর্তিত হতে পারে।

VALVE_OPEN 180000 মিলিসেকেন্ড (3 মিনিট) এ সেট করা আছে। কখন/যদি ট্যাপ টাইমার চালু হয় তবে এটি 3 মিনিটের জন্য খোলা থাকবে।

RUN_INTERVAL 14400000 মিলিসেকেন্ড (4 ঘন্টা) এ সেট করা আছে। এর মানে হল যে নিয়ামক প্রতি চার ঘন্টা মাটির আর্দ্রতা পরীক্ষা করবে এবং স্যাচুরেশন কম হলে (960 এর বেশি) 3 মিনিটের জন্য ট্যাপ টাইমার চালু করবে।

উপরের কোডটি পরিবর্তন করা যেতে পারে এবং এই মানগুলি যে কোনও সময় পরিবর্তন করা যেতে পারে।

প্রোগ্রাম কোড

Github এ কোড পাওয়া যায়

নির্ভরতা:

• টাইমড্যাকশন
• রেডিও প্রধান

এই উদাহরণটি ড্রাগিনো লোরা ieldাল ব্যবহার করেছে এবং বিশেষ করে লোরা সমান্তরাল উদাহরণ theালের সাথে সরাসরি ড্রাগিনো লোরা গেটওয়েতে সংযুক্ত।

এটি "BEGIN: lora vars" বিভাগের অধীনে কোডটি সরিয়ে এবং নিম্নলিখিত ড্রাগিনো উদাহরণ অন্তর্ভুক্ত করার জন্য প্রোগ্রাম পরিবর্তন করে বা অন্যান্য রেডিও/ওয়াইফাই শিল্ড ইত্যাদির সাথে কাজ করার জন্য অভিযোজিত করে থিংস নেটওয়ার্ক ব্যবহার করতে অভিযোজিত হতে পারে।

সরবরাহকৃত কোড ধরে নেয় যে DHT11_PIN হল ডিজিটাল পিন 4, RELAY_PIN হল ডিজিটাল পিন 3 এবং মাটির আর্দ্রতা এনালগ পিন হল এনালগ ইনপুট 0।

একটি ডিবাগ ভেরিয়েবলকে সত্যে সেট করা যেতে পারে যাতে সিরিয়াল ডিবাগ বার্তাগুলি baudrate 9600 এ লগ করা যায়।

ধাপ 5: ঘের নির্মাণ

ট্যাপ টাইমার এবং Arduino বেস অনুসারে পিভিসি পাইপ কাটুন। ট্যাপ টাইমার ট্যাপ ফিটিং এবং পায়ের পাতার মোজাবিশেষ ফিটিং জন্য ড্রিল গর্ত। স্বয়ংচালিত নল জন্য যথেষ্ট প্রশস্ত পাইপ মধ্যে ছিদ্র ড্রিল, গর্ত মধ্যে 10cm দৈর্ঘ্য স্লিপ এবং arduino থেকে তারের টিজ এবং টাইমার টাইমার। এটি অন্তর্ভুক্ত করা উচিত:

আরডুইনো থেকে

• আরডুইনো এর ইউএসবি পোর্ট থেকে পাওয়ার সাপ্লাই ওয়্যার এবং/অথবা একটি ইউএসবি কেবল।
• মৃত্তিকা আর্দ্রতা কেবল (VCC, GND, A0)
• রিলে এর NC এবং সাধারণ স্ক্রু টার্মিনাল থেকে দুটি তার

ট্যাপ টাইমার থেকে

• পাওয়ার সাপ্লাই ক্যাবল
• ডান ডায়াল পরিচিতি থেকে দুটি তার

ধাপ 6: Gluing আগে পরীক্ষা নিয়ামক

সবকিছু সিল করার আগে নিশ্চিত করুন যে সবকিছু এখনও কাজ করছে।

উপরের ফটোগুলি একটি এস্কিতে একটি নমুনা সেটআপ দেখায় যেখানে মাটির আর্দ্রতা প্রোব একটি পাত্রের মধ্যে রাখা হয়েছিল এবং নরম পানীয়ের বোতল থেকে আসা জল দিয়ে ট্যাপ টাইমার লাগানো হয়েছিল।

একটি ড্রিপার ট্যাপ টাইমারের সাথে সংযুক্ত ছিল।

এটি পরীক্ষা করার একটি ভাল উপায় ছিল যে সেটআপটি প্ল্যান্টের উপরে বা পানির নিচে ছিল না।

এই উদাহরণটি যতক্ষণ প্রয়োজন নিয়ন্ত্রককে ক্যালিব্রেট করার জন্য চালানো যেতে পারে।

ধাপ 7: আঠালো / জলরোধী ঘের

শেষ ক্যাপ এবং কাপলিং সুরক্ষিত করতে পিভিসি প্রাইমার এবং পিভিসি সিমেন্ট ব্যবহার করুন।

স্বয়ংক্রিয় নলকূপের চারপাশের যেকোনো ফাঁক পূরণ করতে এবং টাইমার ফিটিংগুলিকে ট্যাপ করতে কক/সিলিকন ব্যবহার করুন।

এখানে অ্যাক্সেসিবিলিটির জন্য আরডুইনো এনক্লোজারে একটি স্ক্রু এন্ড ক্যাপ ব্যবহার করা হয়েছে।

ধাপ 8: ইনস্টল করুন

একটি পরিষ্কার দিনে ইনস্টল করুন। উপাদান এবং তারগুলি সিল করার আগে শুকনো থাকতে হবে।

কন্ট্রোলারটি এমন জায়গায় রাখুন যেখানে বাগানের ট্যাপটি অবস্থিত এবং যেখানে মাটির প্রোব স্থাপন করা হবে।

ট্যাপ টাইমারটি ফিট করুন এবং ইনস্টল শেষ না হওয়া পর্যন্ত নিশ্চিত করুন যে এটি শক্তিহীন।

মাটির প্রোব ফিট করুন।

প্রতিটি কম্পোনেন্টে স্ট্রিপ টার্মিনাল সংযুক্ত করুন তারপর প্রতিটি কম্পোনেন্টের স্ক্রু টার্মিনাল থেকে ফোন ক্যাবল রাখুন যাতে নিশ্চিত হয় যে ক্যাবলটি অটো কন্ডুইটে coveredাকা আছে। সবকিছু একসাথে সংযুক্ত করা

সমস্ত টার্মিনাল এবং থ্রেড সীল টেপ এবং বৈদ্যুতিক টেপ সহ অন্য কোন উন্মুক্ত অংশগুলি সীলমোহর করুন।

থ্রেড সীল টেপ তারপর বৈদ্যুতিক টেপ সঙ্গে বিভক্ত নল কোন আলগা/উন্মুক্ত এলাকায় সীল।

একটি 3.2v পাওয়ার উৎসের সাথে টাইমার সংযুক্ত করুন। হয় একটি ব্যাটারি প্যাক অথবা একটি 3.2V ডিসি - এসি অ্যাডাপ্টার একটি প্রধান আউটলেটে চলছে।

Arduino কে 6-12V ডিসি পাওয়ার উৎসের সাথে সংযুক্ত করুন। হয় একটি ব্যাটারি প্যাক অথবা একটি USB / DC-AC অ্যাডাপ্টারের মাধ্যমে একটি প্রধান আউটলেটে চলে।

পাওয়ার আপ এবং পরীক্ষা!

ধাপ 9: থিংসবোর্ড ইন্টিগ্রেশন - মনিটরিং এবং রিপোর্টিং

এই উদাহরণটি একটি ড্রাগিনো লোরা গেটওয়েতে সংযুক্ত একটি ড্রাগিনো লোরা শিল্ড ব্যবহার করেছে। এই সেটআপটি ব্যবহার করা হোক না কেন, অন্য লোরা সেটআপ বা অন্য কোন IOT সংযোগ সেচ নিয়ন্ত্রক দ্বারা সংগৃহীত তথ্য থিংসবোর্ডের মত একটি IOT প্ল্যাটফর্মে ফরওয়ার্ড করা যাবে। ডিফল্টরূপে প্রোগ্রামটি নিম্নলিখিত ডেটা স্ট্রিং প্রেরণ করে যেখানে প্রতিটি অক্ষর বাইট হেক্স এনকোড করা হয়:

TXXXHXXXSXXXXRX

যেখানে T এর পরে তাপমাত্রা, H এর পরে আর্দ্রতা, S এর পরে স্যাচুরেশন লেভেল এবং R এর পরে একটি একক অঙ্ক দেখা যায় যা শেষ রান ব্যবধানে কী কাজ করেছে। এটি 0-5 হতে পারে যেখানে প্রতিটি অঙ্ক মানে:

0: প্রোগ্রাম শুরু হচ্ছে 1: তাপমাত্রা সেন্সর ফল্ট 2: তাপমাত্রা চালানোর জন্য খুব কম ছিল 3: মাটির আর্দ্রতা খুব শুষ্ক তাই ট্যাপ টাইমার সক্রিয় ছিল 4: মাটির আর্দ্রতা ঠিক আছে তাই ট্যাপ টাইমার সক্রিয় করা হয়নি 5: সেচ নিয়ন্ত্রক নিষ্ক্রিয় করা হয়েছে

আপনার নিজের সরঞ্জামগুলিতে থিংসবোর্ডের একটি অনুলিপি ইনস্টল করার বিভিন্ন উপায় রয়েছে বা আপনি এখানে আমাদের থিংসবোর্ড ইনস্টলেশনে একটি বিনামূল্যে অ্যাকাউন্ট সেট আপ করতে পারেন।

থিংসবোর্ডে আপনার ডিভাইস সেট আপ করুন

থিংসবোর্ডে "সেচ নিয়ন্ত্রক" নামে একটি নতুন ডিভাইস যুক্ত করতে এই নির্দেশাবলী অনুসরণ করুন।

ডিভাইস থেকে টেলিমেট্রি ডেটা পুশ করুন

MQTT, HTTP বা CoAp এর মাধ্যমে ডিভাইস থেকে থিংবোর্ডে টেলিমট্রি ডেটা ঠেলে দেওয়ার একটি পদ্ধতি সেট আপ করার জন্য এই নির্দেশাবলী অনুসরণ করুন।

আমাদের সার্ভারে আমরা নিম্নোক্ত JSON- কে https://thingsboard.meansofproduction.tech/api/v1/… প্রতি চার ঘণ্টায় চাপ দিচ্ছি যখন ডিভাইসটি চালানো হয় (লাইভ ডেটা সহ):

এছাড়াও আমরা নীচের বৈশিষ্ট্যগুলিকে https://thingsboard.meansofproduction.tech/api/v1/… এ পর্যায়ক্রমে নোডটি শেষ কবে দেখা হয়েছিল তার ডেটা দিয়ে ঠেলে দিচ্ছি:

এটি সতর্কতাগুলির জন্য ব্যবহৃত হয় যা ট্রিগার হয় যদি ডিভাইসটি ডেটা প্রেরণ বন্ধ করে দেয়।

একটি ড্যাশবোর্ড তৈরি করুন

এখানে বর্ণিত হিসাবে একটি ড্যাশবোর্ড তৈরি করুন। আমাদের উইজেটগুলির মধ্যে রয়েছে:

LastRunResult টেলিমেট্রি ক্ষেত্র থেকে তৈরি একটি সাধারণ কার্ড উইজেট। তাপমাত্রার টেলিমেট্রি ক্ষেত্রের জন্য একটি উল্লম্ব ডিজিটাল গেজ। এটি একটি ডেটা পোস্ট-প্রসেসিং ফাংশন ব্যবহার করে:

1024-মান ফেরত;

এবং একটি ন্যূনতম এবং সর্বোচ্চ মান 0-100 সেট করে। এইভাবে স্যাচুরেশন লেভেল শতকরা হিসাবে প্রকাশ করা যায়। আর্দ্রতা মান দেখানোর জন্য একটি গেজ। একটি টাইম সিরিজ বার চার্ট যার মধ্যে রয়েছে টেম্প, আর্দ্রতা এবং রান রেজাল্ট, গত সপ্তাহের জন্য 5 ঘন্টার সময়সীমার মধ্যে গ্রুপ করা হয়েছে, সর্বোচ্চ মান দেখানোর জন্য একত্রিত । এটি আমাদের চার ঘণ্টার রান ইভেন্টের জন্য একটি বার দেয়। জল চালানো হয়েছে কি না তার উপর নির্ভর করে রান ডেটার ফলাফল 0 বা 120 হিসাবে প্রকাশ করার জন্য একটি ডেটা পোস্ট-প্রসেসিং ফাংশন ব্যবহার করা হয়। এটি একটি সপ্তাহে কতবার জল চলছে তা দেখার জন্য একটি সহজ চাক্ষুষ প্রতিক্রিয়া দেয়। একটি স্ট্যাটিক এইচটিএমএল কার্ড যা বাগানের একটি চিত্র দেখায়।

ইমেল সতর্কতা

আমরা সেচ নিয়ন্ত্রকের জন্য ইমেল সতর্কতা সেট করার নিয়ম ব্যবহার করেছি। সমস্ত বার্তা ফিল্টার এবং একটি পাঠান মেইল অ্যাকশন প্লাগইন অ্যাকশন ব্যবহার করে।

সেচ নিয়ন্ত্রক ডেটা পাঠাতে ব্যর্থ হলে একটি ইমেল সতর্কতা পাঠাতে আমরা নিম্নলিখিত ফিল্টার সহ 'ডিভাইস বৈশিষ্ট্য ফিল্টার' ব্যবহার করেছি:

typeof cs.secondsSinceLastSeen! == 'undefined' && cs.secondsSinceLastSeen> 21600

মাটি খুব শুষ্ক হয়ে গেলে একটি ইমেইল পাঠাতে নিম্নলিখিত টেলিমেট্রি ফিল্টার ব্যবহার করুন

সম্পৃক্ততার ধরন! = "অনির্ধারিত" এবং & সম্পৃক্তি> 1010

মাটি খুব আর্দ্র হয়ে গেলে ইমেইল পাঠানোর জন্য নিম্নলিখিত টেলিমেট্রি ফিল্টার ব্যবহার করুন

সম্পৃক্ততার ধরন! = "অনির্ধারিত" এবং & সম্পৃক্তি