Smart IoT Garden: 10 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Jika Anda seperti saya, Anda menyukai buah dan sayuran segar di piring Anda, tetapi Anda tidak punya cukup waktu untuk memelihara taman yang layak. Instruksi ini akan menunjukkan kepada Anda bagaimana membangun taman IoT yang cerdas (saya menyebutnya: Green Guard) yang menyirami tanaman Anda untuk Anda dan memperingatkan Anda tentang situasi berbahaya seperti: terlalu banyak sinar matahari, tidak cukup sinar matahari, dan kehabisan air.

Ini semua dicapai dengan menggunakan beberapa sensor sederhana dan aktuator yang dikendalikan oleh Raspberry Pi. Di situs web, Anda dapat melihat pengukuran dari sensor ini dan mengontrol aliran air.

Langkah 1: Bahan & Alat

Bahan:

• 1x Raspberry Pi 4
• engsel piano 1m
• 1x dudukan baterai 8x AA
• 8x baterai AA
• * 1x katup solenoid 12V 1/2"
• Tabung air 3m (plastik, nilon…) 12mm
• 1x ekor bentuk T
• 2x tailpiece 1/2 "12mm
• 5x klem selang
• 1x 5 liter jerigen
• papan kayu 4m
• 1x panel kayu 100cm / 50cm
• 1x kolam foil 2m / 1m
• menit 50 sekrup
• 1x papan tempat memotong roti
• 2x penutupan magnetik
• 1x transistor npn
• 1x sensor suhu & kelembaban
• 1x sensor cahaya LDR
• 1x sensor kelembaban tanah
• 1x Layar LCD
• 2x 1/2" pipa bentuk L

Dokumen ini menunjukkan di mana saya mendapatkan materi ini.

* Sangat penting bahwa katup solenoid tidak memiliki tekanan operasi minimum. Jika ya, air akan kesulitan melewatinya.

Peralatan:

• gergaji mitra (opsional: jenis gergaji lainnya)
• bor tangan (opsional: obeng)
• stapler (opsional: sekrup)
• lem kayu

Langkah 2: Membangun Sirkuit

Komponen berikut akan terhubung ke Raspberry Pi:

• MCP3008

  • Sensor cahaya LDR
  • Sensor kelembaban tanah
• DHT11 Sensor Kelembaban & Suhu

• PCF8574

  layar LCD

• transistor TIP120

  katup solenoida

Dua sensor (LDR dan Kelembaban tanah) terhubung ke MCP3008 yang memungkinkan sinyal analog dibaca oleh Raspberry Pi. Saya menggunakan PCF8574 untuk menulis data ke LCD karena menghemat banyak pin GPIO.

Anda bisa mengikuti gambar di atas saat membangun sirkuit.

Langkah 3: Menyiapkan Basis Data

Untuk benar-benar memiliki kendali penuh atas taman Anda, Anda pasti ingin melihat garis waktu yang menunjukkan semua pengukuran dari sensor Anda. Saya menggunakan database SQL untuk menyimpan semua pengukuran ini.

Saya telah menyiapkan file mandiri yang mencakup seluruh database yang diperlukan untuk proyek ini. Anda dapat menemukan ini di folder ekspor-database di repositori Git saya dan mengimpor database ini di MySQL Workbench dengan membuka server > impor data dan kemudian memilih file mandiri dan membuat database baru.

Database ini berisi empat tabel: tblmeasurement, tbldevice, tblwarning dan tblaction. Tbldevice berisi semua sensor dan aktuator. Pesan dalam tblwarning dalam bahasa Belanda, tetapi Anda dapat dengan mudah mengubahnya dengan mengklik simbol eksekusi pada tabel, mengubah pesan dan menerapkan perubahan. Tblaction berisi tindakan yang dapat dijalankan oleh program yang akan saya bicarakan di langkah berikutnya. Tindakan ini misalnya: mengukur suhu, katup solenoid aktivasi otomatis…

Langkah 4: Pemrograman

Anda dapat menemukan semua kode yang diperlukan di repositori Git saya. Ujung depan dan ujung belakang.

Program ini melakukan semua hal teknis seperti: membaca data sensor, mengaktifkan aktuator…

Di atas, Anda dapat melihat beberapa gambar situs web. Itu dalam bahasa belanda tapi kamu

Langkah 5: Membangun Bentuk Dasar Taman

Langkah awal pembuatan proyek fisik adalah membangun casing dasar taman. Mulailah dengan menggergaji beberapa papan dalam dimensi berikut:

• a - 2x 100cm / 20cm
• b - 2x 46.4cm / 20cm
• c - 1x 46.4cm / 18.2cm
• d - 1x 46cm / 18cm
• e - 1x 15cm / 20cm
• f - 1x 31cm / 20cm

Pertama, pasang papan a di kedua sisi panel kayu. Cara terbaik untuk melampirkan ini berjalan dalam empat langkah:

1. bor lubang di panel tempat sekrup akan masuk
2. gunakan mata bor countersink untuk memberi tempat bagi kepala sekrup untuk masuk
3. letakkan sebaris lem kayu tempat papan akan ditempel
4. letakkan papan di lem dan bor sekrup melalui lubang yang Anda bor sebelumnya

5 sekrup akan cukup untuk menahan papan a. Kemudian Anda dapat melakukan hal yang sama dengan papan b, yang saya gunakan 3 sekrup di bagian bawah dan 2 di samping.

Langkah 6: Bangun Tempat Penampungan Air

Tempelkan plank e di pojok yang bisa kamu lihat di gambar menggunakan cara yang sudah saya jelaskan di langkah sebelumnya. Anda dapat dengan mudah melakukannya sendiri dengan menggunakan sepotong kayu dan kerang (lihat gambar kedua).

Untuk menopang papan ini, buatlah balok kayu kecil dengan sisi miring 45 derajat di bagian atas dan bawah. Untuk memastikannya menyentuh lantai saat menempelkannya ke papan tegak, buat garis untuk melihat sisi atas seperti yang saya lakukan pada gambar ketiga.

Selanjutnya, gunakan beberapa kayu bekas untuk membuat bingkai yang sesuai dengan jerigen yang Anda gunakan. Pasang bingkai ke platform menggunakan lem kayu. Bingkai yang saya buat tidak sepenuhnya rata jadi saya kencangkan dengan dua kerang sambil direkatkan dan biarkan selama satu malam.

Terakhir, Anda harus menempelkan pipa berbentuk L ke bagian bawah jerigen dan membuat lubang di papan yang menopang jerigen agar pipa bisa masuk. Untuk memasang pipa, saya mengelas potongan pipa yang pas ke pelat logam yang saya tempelkan ke jerigen menggunakan lem universal Sikaflex. Atau, Anda bisa memasukkan sepotong tabung ke dalam lubang yang Anda buat di jerigen dan menempelkan lem universal secukupnya di atasnya agar tetap di tempatnya. Anda dapat membuat lubang di bawah jerigen dengan mata bor untuk bor tangan Anda.

Langkah 7: Menghubungkan Piping dan Tubing

Sebelum menghubungkan salah satu tabung, pasang foil kolam di bagian dalam bagian taman proyek. Saya memperbaikinya di luar proyek dengan stapler gun. Anda dapat melipat potongan sudut agar pas dan memotong bagian yang terlalu banyak foil.

Setelah ini selesai, Anda dapat mulai mengebor 2 lubang dari bagian kebun ke bagian pengelolaan dengan ketinggian sekitar 15 cm agar pipa dapat sampai ke kebun itu sendiri. Anda dapat mengurangi jumlah serpihan dan mengebor foil dengan memasang 2 potong kayu pada papan dan mengebornya seperti pada gambar di atas. Anda dapat mendorong dua tabung melalui lubang dan menghubungkannya di tengah di belakang papan. Kemudian Anda dapat mengebor beberapa lubang 2,5 mm di dalam tabung agar air keluar (dan jangan lupa untuk mengebor satu lubang di sisi atas tabung agar air dapat terus mengalir saat katup solenoida tertutup).

Bor dua lubang (tidak seluruhnya) di ujung taman untuk memasang ujung tabung. Rekatkan 2 potongan logam berbentuk silinder di bagian dalam lubang dan dorong ujung tabung di atasnya.

Selanjutnya, tempelkan sepotong kayu ke panel lantai di sebelah tempat penampungan air (seperti pada gambar). Di sinilah katup solenoida akan beristirahat, jadi uji posisinya untuk memastikan solenoida Anda pas dengannya. Di atas bagian ini, pasang sepotong logam berbentuk L di mana katup solenoid akan dipasang.

Langkah 8: Mengintegrasikan Elektronik

Mulailah dengan membentuk dua potong kayu. Satu untuk DHT11 dan LDR, dan satu untuk sensor kelembaban tanah. Anda dapat melihat potongan-potongan itu pada gambar di atas. Lampirkan seperti yang ditunjukkan pada gambar.

Anda dapat menyembunyikan kabel DHT11 dan LDR dengan menempelkan selembar foil kolam di atasnya dan menyodoknya. Bor lubang di mana kabel bisa masuk.

Selanjutnya, untuk membuat lubang untuk layar LCD, bor dua lubang di ujung diagonal ruang untuk LCD dan gunakan gergaji besi untuk menggergaji persegi panjang.

Anda dapat menempatkan papan tempat memotong roti, Raspberry Pi dan baterai 12V di dalam di belakang lcd di sudut (dan menggunakan Velcro untuk menahannya). Kemudian Anda menggunakan kotak plastik, potong 2 sisi dan letakkan di atas barang elektronik untuk melindunginya dari air yang menetes. Menempelkan sepotong kayu kecil di panel lantai di sebelah kotak plastik membuatnya tetap di tempatnya.

Terakhir, bor sebaris lubang tepat di bawah ketinggian kotak plastik agar udara panas Raspberry Pi bisa keluar.

Langkah 9: Memasang Engsel

Satu-satunya yang tersisa untuk dilakukan sekarang adalah menempelkan dua papan terakhir yang Anda gergaji di awal.

Pertama, gergaji dari sudut kanan bawah papan di samping. Di sinilah kabel listrik akan melalui.

Kemudian Anda dapat memasang engsel ke papan seperti pada gambar di atas.

Langkah 10: Menutup

Jika Anda memutuskan untuk membuat proyek ini sendiri, beri tahu saya di komentar (:

Terima kasih sudah membaca.