Smart Garden - Click and Grow : 9 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Et si vous pouviez faire pousser vos propres plantes, fleurs, fruits ou légumes à l'aide d'une application pour smartphone qui s'assure que vos plantes obtiennent la configuration optimale d'eau, d'humidité, de lumière et de température et vous permet de surveiller comment faire pousser vos plantes À TOUT MOMENT ET PARTOUT.

Smart Garden - Click and Grow prendra soin de vos plantes même lorsque vous êtes en vacances, à des kilomètres de chez vous, en s'assurant qu'elles ont suffisamment d'eau, de lumière et la bonne température à tout moment.

En utilisant des capteurs avancés qui surveillent l'humidité, la lumière et la température, notre application intelligente sait exactement quand irriguer votre jardin et quelle est la quantité optimale d'eau nécessaire. Toutes les informations pertinentes sur votre jardin sont surveillées en permanence et apparaissent à tout moment sur l'écran de votre smartphone.

Vous pourrez choisir de laisser l'application intelligente irriguer automatiquement le jardin en fonction des conditions qui règnent dans le jardin, ou alternativement, vous pouvez choisir d'irriguer manuellement le jardin quand vous le décidez et dans la quantité d'eau de votre choix, en appuyant sur un bouton de votre smartphone.

Notre jardin intelligent s'adapte à vos conditions locales et réduit la consommation d'eau et les factures d'eau jusqu'à 60 % en irriguant vos plantes au moment et dans des conditions parfaits.

Avancez vers l'avenir avec notre jardin intelligent et commencez à cultiver votre jardin facilement, rapidement et non moins important sans dépenser une fortune.

Étape 1: Pièces

Pour ce projet, vous aurez besoin de:

Appareils et cartes électroniques:

1) NodeMCU;

2) multiplexeur analogique à 2 canaux (ou plus);

3) transistor;

4) Pompe à eau (nous avons utilisé la pompe Blige 12V 350GPH);

5) Source d'alimentation

Capteurs:

6) capteur de lumière (résistance dépendante de la lumière);

7) capteur MPU-6050 (ou n'importe quel capteur de température);

8) Capteur capacitif d'humidité du sol;

Physique

9) tuyau d'eau 3/4 ;

10) Résistances;

11) Fils et rallonges;

12) Téléphone intelligent

13) Application Blynk

Étape 2: Câblage - Carte et capteurs

Voir ci-dessous les instructions détaillées sur la façon de connecter les différents composants, et consultez le schéma de câblage affiché ci-dessus.

Carte et MultiPlexer

Placez le NodeMCU et le multiplexeur sur la maquette comme indiqué sur le schéma.

Utilisez deux cavaliers pour connecter respectivement le 5V et le GND du NodeMCU aux colonnes '+' et '-' de la breadBoard, et connectez le multiplexeur au NodeMCU comme indiqué ci-dessus.

Connexion des capteurs

1) Capteur de lumière (résistance dépendante de la lumière) - Vous aurez besoin de trois cavaliers et d'une résistance de 100K.

Utilisez les 3 cavaliers pour connecter le capteur au 5V, GND et au Y2 du multiPlexer comme indiqué ci-dessus.

2) Capteur MPU-6050 - Vous aurez besoin de quatre cavaliers pour connecter le capteur au 5V, GND et D3, D4 du NodeMCU comme indiqué ci-dessus.

3) Capteur d'humidité du sol capacitif (CSMS) - Connectez le CSMS avec 3 cavaliers, au 5V, GND et Y0 du multiplexeur comme indiqué ci-dessus.

Maintenant, connectez le câble USB au NodeMCU et passez à l'étape suivante.

Étape 3: Câblage - Transistor et pompe

Voir ci-dessous les instructions détaillées sur la façon de connecter le Rely et la pompe à eau, et consultez les images de câblage affichées ci-dessus.

Transistor

Utilisez 3 cavaliers pour connecter le transistor comme suit:

1. Jambe du milieu vers le « - » de la pompe à eau;

2. Jambe gauche vers le « - » de l'alimentation 12 V;

3. Jambe droite à D0 du MCU;

Pompe à eau

Connectez le '+' de l'alimentation 12V au '+' de la pompe à eau.

Étape 4: connexion du système

Nous vous recommandons de mettre la breadBoard avec tous les autres composants, à l'exception de la pompe, dans une jolie boîte.

Le devrait être à l'intérieur du seau d'eau.

Prenez un long tuyau de 3/4'; Bloquez une extrémité du tuyau et montez l'autre extrémité sur la pompe à eau; fait quelques trous le long du tuyau et le déploie près des plantes;

placez le capteur de sol dans le sol. Notez que la ligne d'avertissement du capteur doit être à l'extérieur du sol.

Vous pouvez jeter un œil à l'image ci-dessus pour voir comment nous avons placé le système.

Étape 5: Le code

Ouvrez le fichier.ino joint avec l'éditeur arduino.

Avant de le télécharger sur le NodeMCU, veuillez prêter attention aux paramètres suivants que vous voudrez peut-être modifier:

1) const int AirValue = 900; Vous devez tester cette valeur avec votre capteur d'humidité du sol.

Sortez le capteur du sol et vérifiez la valeur que vous obtenez. Vous pouvez modifier la valeur dans le code en conséquence.

2) const int WaterValue = 380; Vous devez tester cette valeur avec votre capteur.

Sortez le capteur du sol et mettez-le dans un verre d'eau. Vérifiez la valeur que vous obtenez - Vous pouvez modifier la valeur dans le code en conséquence.

Après avoir fait ce qui précède, téléchargez simplement le code du NodeMCU.

Étape 6: Applets IFTTT

Si le système décide d'arroser automatiquement le jardin, il vous enverra un e-mail afin que vous sachiez que votre jardin a été irrigué, car le sol était très sec.

Nous vous recommandons de configurer le système de manière à ce qu'il n'irrigue que la nuit ou lorsque le niveau d'ensoleillement est bas.

de cette façon, vous économiserez une quantité importante d'eau chaque mois !!

Dans l'application Blynk, nous avons utilisé un widget webhook. Le widget webhook a été utilisé pour déclencher un événement sur les applets IFTTT. IFTTT Date/Heure -> webhooks, une broche virtuelle sur Blynk change sa valeur. Ce qui déclenche une fonction qui vous envoie un mail lorsque le sol est très sec et que l'arrosage automatique a été opéré.

Étape 7: Smart Garden - Application BLYNK

Notre application BLYNK contient les fonctionnalités suivantes:

1) LCD - l'écran LCD vous fournira des informations pertinentes sur le système. Il vous permettra de savoir quand le système actionne la pompe à eau et irrigue les plantes.

2) Échelle d'humidité du sol - Fournit des informations sur l'humidité du sol.

L'échelle indique l'humidité en pourcentage de telle sorte que zéro pour cent représente le niveau d'humidité moyen de l'air et 100 pour cent représente l'humidité de l'eau.

Nous avons également ajouté une description verbale du niveau d'humidité représenté par cinq options:

A. Très humide - lorsque le sol est flotté avec de l'eau.

B. Humide - entre la normale et l'inondée. Cette situation devrait se produire pendant un certain temps après que nous ayons irrigué les terres.

C. Idéal - lorsque le sol contient une quantité d'eau idéale pour les plantes.

D. Sec - Lorsque le sol commence à sécher. Cependant, dans la plupart des plantes, il n'est pas encore nécessaire d'irriguer.

E. Très sec - dans cette situation, arrosez le sol dès que possible (notez que si le mode d'irrigation automatique est activé, le système irriguera automatiquement le jardin lorsque le sol est très sec).

* Bien sûr, le niveau idéal d'humidité du sol dépend des plantes spécifiques que vous avez dans votre jardin.

* Vous pouvez modifier le niveau d'humidité de l'eau et le niveau d'humidité de l'air comme expliqué ci-dessus.

3) Échelle ensoleillée - Fournit des informations sur le niveau de lumière auquel les plantes sont exposées. Le niveau de lumière idéal nécessaire dépend du type de plantes que vous avez dans votre jardin.

4) Temp - vous fournit la température dans la zone environnante de vos plantes.

5) Irrigation automatique - lorsque ce bouton est activé, le système irrigue automatiquement les plantes lorsque l'humidité du sol atteint « Très sec ».

6) Quantité - en appuyant sur '+' ou '-' vous pouvez choisir la quantité d'eau (en litres) pour irriguer les plantes.

Étape 8: Simulation du système en action

Voyez le système fonctionner en direct dans la vidéo ci-jointe !!:)

Notez que si vous activez l'irrigation automatique, le système irriguera automatiquement votre jardin dès que le sol devient « très sec ». le système peut être configuré pour irriguer uniquement lorsque le soleil n'est pas trop fort (par exemple uniquement tard dans la nuit) afin que l'eau ne soit pas gaspillée !!!

Si le système décide d'arroser automatiquement le jardin, il vous le fera savoir sur l'écran lcd de l'application (s'il est ouvert ouvert sur votre smartphone), et il vous enverra également un e-mail !

Étape 9: Améliorations et plans futurs

Le défi principal

Notre principal défi était de déterminer quels capteurs nous devions utiliser, où les placer et quelles valeurs de point final nous devions utiliser pour obtenir les meilleurs résultats.

Comme nous avions beaucoup d'informations à afficher (humidité du sol, température, niveau de luminosité, état du sol, etc.), nous avons consacré beaucoup de temps à rendre notre application aussi claire et confortable que possible.

Au début, nous avons travaillé avec un Rely, qui nous a rendu la vie très difficile, nous avons essayé plusieurs relais et nous avons découvert que le NodeMCU et le relais n'étaient parfois pas très stables, car la valeur HAUTE des broches numériques du NodeMCU n'en sortait que 3 volts, lorsque le relais fonctionne avec 5 V, donc lorsque nous avons voulu allumer la pompe et régler la sortie D1 sur HAUT, le commutateur ne fonctionnait pas car le relais s'attendait à ce que 5 V modifie son état.

Dès que nous avons remplacé le relais par le transistor, nous avons pu contrôler facilement la pompe.

Les limites du système

Notre jardin étant petit, il n'était pas possible de contenir un grand nombre de capteurs afin de recevoir des informations de plusieurs zones différentes de notre jardin. Avec plus de capteurs et un jardin plus grand, nous pourrions en savoir plus sur les conditions prévalant dans chaque zone du jardin et utiliser des propriétés spécifiques pour chaque zone du jardin, afin qu'il obtienne les meilleures conditions et le meilleur traitement pour ses besoins spécifiques, et également l'ajuster pour l'arrosage automatique.

Vision future

Nos réflexions futures découlent principalement des limites du système. L'objectif est de mettre en œuvre le même système de jardin intelligent, juste un grand à plus grande échelle.

Nous pensons qu'un tel système peut être adapté à tout type de plate-forme à partir des jardins privés, ainsi que des jardins publics jusqu'à l'industrie agricole, comme les grandes serres et les champs agricoles.

Pour chaque système (selon sa taille), nous utiliserons un plus de capteurs. Par exemple:

1. Un grand nombre de capteurs d'humidité du sol: Avec un grand nombre de capteurs, nous pouvons connaître le niveau d'humidité dans n'importe quelle partie spécifique de la terre/du sol.

2. Grand nombre de capteurs de lumière: similaire à la raison ci-dessus, même ici, nous pouvons être plus que spécifiques sur différentes zones du jardin.

En ajoutant ces capteurs, nous pouvons mettre en place un traitement spécifique pour tout type de plante de notre jardin.

Étant donné que différents types de plantes nécessitent un traitement différent, nous pouvons adapter chaque zone de notre jardin à un autre type de plantes, et avec un grand nombre de capteurs, nous adaptons la plante spécifique à l'état exact dont elle a besoin. De cette façon, nous pouvons cultiver une variété de plantes sur des terrains plus petits.

Un autre avantage important d'un grand nombre de capteurs est la capacité d'identifier le niveau d'humidité dans le sol et la température, verrouillant pour savoir quand il est nécessaire d'arroser n'importe quelle partie de la Terre et nous pouvons contrôler l'irrigation afin qu'elle entraîne économies d'eau maximales. Nous devons arroser tout le jardin seulement si une petite partie est sèche, nous ne pouvons changer que cette zone.

3. Connecter le système au robinet d'eau principal - de cette façon, nous n'avons pas besoin de remplir d'eau dans le récipient. Le grand avantage d'une telle connexion est un contrôle maximal de l'irrigation et de la quantité d'eau que chaque région du sol reçoit, sans se soucier de l'écoulement de l'eau dans le réservoir.

4. Application dédiée au système - Écriture d'une nouvelle application compatible avec le système. Avec tout notre amour Application Blynk, nous ne pouvons pas l'utiliser comme application système principale. Nous aimerions écrire une application unique au système qui correspond au contrôleur et aux capteurs avec lesquels nous voulons travailler afin de donner une expérience parfaite à l'utilisateur.

Écrire une application comme celle-ci nous donnera la possibilité d'ajouter plus de fonctionnalités que celles que nous pouvons trouver dans Blynk. Par exemple, créer un profil d'utilisateur pour le client, collecter les informations sur chaque client et le conseiller sur les propriétés les meilleures et les plus efficaces qui correspondent à ses besoins.

Nous aimerions construire un algorithme qui apprend toutes les informations que nous obtenons de la variété de capteurs et les utilise afin d'apporter les meilleures conditions aux plantes.

De plus, nous pouvons créer un cercle de clients en ligne qui est mis à jour avec des recommandations et reçoit une aide en ligne en cas de problème dans le système.

Nous pensons vraiment qu'un projet comme celui-ci a un grand potentiel pour servir un large éventail de clients: des particuliers qui ont de petits jardins aux jardins décoratifs dans les entreprises qui souhaitent cultiver leurs jardins facilement, tout en économisant l'eau et les ressources, et jusqu'à les agriculteurs et les grandes entreprises qui possèdent de grands champs et des serres et recherchent une solution efficace et relativement peu coûteuse qui leur donnera les informations les plus pertinentes sur leurs produits, donc leur donnera des avantages par rapport à leurs concurrents en termes de qualité de leurs produits, et par économiser des dépenses, à la fois d'eau et de marchandises défectueuses qui n'ont pas été correctement traitées (par exemple trop d'eau).