"SmartHorta" aqlli bog'i: 9 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:25

Salom bolalar, bu ko'rsatma kollejda o'simliklarni avtomatik sug'orishni ta'minlaydigan va mobil ilova yordamida boshqariladigan aqlli sabzavot bog'ining loyihasini taqdim etadi. Loyihaning maqsadi - uyda ekmoqchi bo'lgan, lekin har kuni parvarish qilish va sug'orishga vaqti bo'lmagan mijozlarga xizmat ko'rsatish. Biz "SmartHorta" deb ataymiz, chunki horta portugal tilida sabzavot bog'i degan ma'noni anglatadi.

Ushbu loyihani ishlab chiqish Parana Federal Texnologik Universitetining (UTFPR) Integratsiya loyihasi fanidan tasdiqlangan. Maqsad Mexatronikaning mexanika, elektronika va boshqaruv injeneriyasi kabi bir qancha sohalarini birlashtirish edi.

UTFPR professorlari Serjio Stebel va Gilson Satoga shaxsiy minnatdorchiligimni bildiraman. Shuningdek, ushbu loyihani qurishda yordam bergan to'rtta sinfdoshlarimga (Augusto, Felipe, Mikael va Rebeka).

Mahsulot yomon ob -havodan himoya qiladi, zararkunandalar, shamol va kuchli yomg'irdan himoya qiladi. Uni shlang orqali suv idishi bilan boqish kerak. Taklif qilinayotgan dizayn uchta o'simlikka mos keladigan prototipdir, lekin u ko'proq vazalarga kengaytirilishi mumkin.

Unda uchta ishlab chiqarish texnologiyasi ishlatilgan: lazerli kesish, CNC frezalash va 3D bosib chiqarish. Avtomatlashtirish qismi uchun Arduino boshqaruvchi sifatida ishlatilgan. Aloqa uchun bluetooth moduli ishlatilgan va MIT App Inventor orqali Android ilovasi yaratilgan.

Hammamiz 9.0 ga yaqin baho bilan o'tdik va ishdan juda xursandmiz. Juda kulgili narsa shundaki, hamma bu qurilmaga begona o't ekish haqida o'ylaydi, nima uchunligini bilmayman.

1 -qadam: kontseptual dizayn va komponentlarni modellashtirish

Yig'ishdan oldin, barcha komponentlar SolidWorks yordamida SAPR -da ishlab chiqilgan va modellashtirilgan. Maqsad, shuningdek, butun loyihani avtomobil bagajiga joylashtirish edi. Shuning uchun uning o'lchamlari maksimal 500 mm deb aniqlandi. Ushbu komponentlarni ishlab chiqarishda lazerni kesish, CNC frezalash va 3D bosib chiqarish texnologiyalari ishlatilgan. Yog'och va quvurlarning ba'zi qismlari arra bilan kesilgan.

2 -qadam: lazerni kesish

Lazerli kesish 1 mm qalinlikdagi galvanizli AISI 1020 po'latdan yasalgan, 600 mm x 600 mm, so'ngra 100 mm tiqinlarga o'ralgan. Baza idishlar va gidravlik qismlarni joylashtirish funktsiyasiga ega. Ularning teshiklari qo'llab -quvvatlash quvurlari, datchik va solenoid kabellarni o'tkazishda va eshik menteşalarini o'rnatish uchun ishlatiladi. Quvurlarni tomga o'rnatish uchun xizmat qiladigan L shaklidagi plastinka ham lazer bilan kesilgan.

3 -qadam: CNC frezeleme mashinasi

Servo motorli o'rnatish CNC freze mashinasi yordamida ishlab chiqarilgan. Yog'ochning ikkita bo'lagi ishlov berildi, keyin yopishtirildi va yog'och macun bilan qoplangan. Kichik alyuminiy plastinka, shuningdek, dvigatelni yog'och tayanchga o'rnatish uchun ishlangan. Servo momentga bardosh beradigan mustahkam tuzilma tanlangan. Shuning uchun yog'och juda qalin.

4 -qadam: 3D bosib chiqarish

O'simliklarni to'g'ri sug'orish va tuproq namligini yaxshiroq nazorat qilish maqsadida, u suvni poydevordagi besleme trubkasidan purkagichga yo'naltirish uchun tuzilgan. Undan foydalanib, purkagich har doim o'simlikning barglari emas, balki erga (20 ° qiyalik bilan) qaragan holda joylashtirilgan. U shaffof sariq PLAda ikki qismga bosilgan va keyin yong'oq va murvat bilan yig'ilgan.

5 -qadam: qo'l asboblari

Yog'ochdan yasalgan tomning tuzilishi, eshiklari va PVX quvurlari qo'lda kesilgan, yog'och tomning tuzilishi buzilgan, zımparalangan, burg'ilangan va keyin yog'och vintlar bilan yig'ilgan.

Tom - bu eternitning shaffof shisha tolali varag'i bo'lib, u maxsus tolali kesuvchi gilyotin bilan kesilgan, keyin burg'ulash qilingan va vintlar bilan yog'ochga o'rnatilgan.

Yog'och eshiklarni sindirish, zımparalash, burg'ulash, yog'och vintlar bilan yig'ish, yog'och massasi bilan qoplash, so'ngra kuchli yomg'ir yoki hasharotlar tufayli o'simliklarga zarar yetkazmaslik uchun zımba bilan chivinli tarmoq qo'yildi.

PVX quvurlar shunchaki arra ichiga kesilgan.

6 -qadam: Shlangi va mexanik komponentlar va yig'ish

Tomni, taglikni, boshni va eshiklarni ishlab chiqargandan so'ng, biz strukturaviy qismni yig'ishga o'tamiz.

Birinchidan, biz quvur qisqichlarini taglik va L plastinkasiga gayka va murvat bilan o'rnatamiz, shundan so'ng to'rtta PVX quvurni qisqichlarga joylashtiring. Tomni choyshabga burab qo'ygandan so'ng, eshik va tutqichlarni yong'oq va murvat bilan burab qo'ying. Nihoyat, siz gidravlik qismni yig'ishingiz kerak.

Ammo e'tibor bering, biz gidravlik qismni muhrlash bilan shug'ullanishimiz kerak, shunda suv oqmasligi uchun. Barcha ulanishlar germetik tarzda ip yopishtiruvchi yoki PVX elim bilan yopilgan bo'lishi kerak.

Bir nechta mexanik va gidravlik komponentlar sotib olindi. Quyida komponentlar keltirilgan:

- sug'orish to'plami

- 2 marta tutqich

- 8 marta ilmoq

- 2x 1/2 dyuymli PVX tizzasi

- 16x 1/2 dyuymli quvur qisqichlari

- 3x tizzasi 90º 15 mm

- 1 m shlang

- 1x 1/2 dyuymli ko'k payvandlanadigan qisma

- 1x 1/2 dyuymli ko'k payvandlanadigan tizza

- 1x tishli nipel

- 3x idishlar

- 20x yog'och vintlardek 3,5x40 mm

- 40x 5/32 dyuymli murvat va yong'oq

- 1 m chivinli ekran

- pvc quvur 1/2"

7 -qadam: Elektr va elektron komponentlar va yig'ish

Elektr va elektron qismlarni yig'ish uchun biz simlarning to'g'ri ulanishi haqida qayg'urishimiz kerak. Agar noto'g'ri ulanish yoki qisqa tutashuv sodir bo'lsa, uni almashtirish uchun vaqt talab etiladigan qimmatbaho qismlar yo'qolishi mumkin.

Arduino -ga o'rnatishni va unga kirishni osonlashtirish uchun biz universal taxtali qalqon ishlab chiqarishimiz kerak, shuning uchun Arduino Uno -da yangi kodni olib tashlash va yuklab olish, shuningdek, ko'p simlarning tarqoq bo'lishidan saqlanish osonroq.

Solenoid klapan uchun Arduino kirish/chiqish va boshqa komponentlarini yoqish xavfidan o'zimizni qutqarish uchun o'z o'rni haydovchisi uchun opto -izolyatsiyalangan himoyalangan plastinka tayyorlanishi kerak. Solenoid klapanni ishga tushirishda ehtiyot bo'lish kerak: suv bosimi bo'lmaganida uni yoqmaslik kerak (aks holda u yonishi mumkin).

Uchta namlik sensori juda muhim, lekin siz signal uzilishi uchun ko'proq narsani qo'shishingiz mumkin.

Bir nechta elektr va elektron komponentlar sotib olindi. Quyida komponentlar keltirilgan:

- 1 marta Arduino Uno

- 6x tuproq namligi sensori

- 1x 1/2 dyuymli 127V solenoid klapan

- 1x servo dvigatel 15 kg.sm

- 1x 5v 3A manba

- 1x 5V 1A manba

- 1 ta bluetooth moduli hc-06

- 1 marta real vaqtda soat RTC DS1307

- 1x 5v 127v o'rni

- 1x 4n25 burilishli optokupl

-1x tiristor bc547

- 1x diod n4007

- 1x qarshilik 470 ohm

- 1x qarshilik 10k ohm

- 2x universal plastinka

- 3 ta rozetkali 1x elektr tasmasi

- 2x erkak rozetkasi

- 1x vilkasi p4

- 10 m 2 tomonlama kabel

- 2 m Internet kabeli

8 -qadam: Arduino bilan C dasturlash

Arduino dasturlash asosan "n" vazalaridagi tuproq namligini nazorat qilishdan iborat. Buning uchun u solenoid valfni ishga tushirish talablariga, shuningdek servo dvigatelning joylashishiga va jarayon o'zgaruvchilarining o'qilishiga javob berishi kerak.

Siz kemalar sonini o'zgartirishingiz mumkin

#dequine QUANTIDADE 3 // Quantidade de plantas

Vana ochiq bo'lish vaqtini o'zgartirishingiz mumkin

#define TEMPO_V 2000 // Muvaffaqiyatli vaqt.

Siz tuproq namlanishi uchun kutish vaqtini o'zgartirishingiz mumkin.

#define TEMPO 5000 // Yakkaxon umid qiluvchilar uchun vaqtni eslang.

Siz xizmatkorning kechikishini o'zgartirishingiz mumkin.

#define TEMPO_S 30 // Servoni kechiktirish.

Har bir tuproq namligi sensori uchun quruq tuproq va to'liq nam tuproq uchun har xil kuchlanish diapazoni mavjud, shuning uchun siz bu qiymatni bu erda sinab ko'rishingiz kerak.

umidad [0] = xarita (umidad [0], 0, 1023, 100, 0);

9 -qadam: Mobil ilova

Ilova MIT App Inventor veb -saytida loyihalarni nazorat qilish va konfiguratsiya funktsiyalarini bajarish uchun ishlab chiqilgan. Mobil telefon va nazorat moslamasi ulangandan so'ng, dastur real vaqtda uchta vazaning har birida namlikni (0 dan 100%gacha) va hozirda bajarilayotgan ishni ko'rsatadi: yoki kutish holatida, servomotorni to'g'ri pozitsiya yoki vazalardan birini sug'orish. Har bir vaza ichidagi o'simlik turining konfiguratsiyasi ham ilovada amalga oshiriladi va konfiguratsiyalar endi to'qqizta o'simlik turiga tayyor (salat, yalpiz, reyhan, shingil, bibariya, brokkoli, ismaloq, suv terisi, qulupnay). Shu bilan bir qatorda, ro'yxatda bo'lmagan o'simliklar uchun sug'orish parametrlarini qo'lda kiritishingiz mumkin. Ro'yxatdagi o'simliklar tanlangan, chunki ular bizning prototipimizdagidek kichik idishlarda o'sishi oson.

Ilovani yuklab olish uchun avval mobil telefoningizga MIT App Inventor ilovasini yuklab olishingiz, wifi -ni yoqishingiz kerak. Keyin kompyuteringizda MIT veb -saytiga kirishingiz kerak https://ai2.appinventor.mit.edu/, kirish uchun SmartHorta2.aia loyihasini import qiling, so'ngra QR -kod orqali mobil telefoningizni ulang.

Arduino -ni smartfonga ulash uchun siz telefoningizda bluetooth -ni yoqishingiz, arduino -ni yoqishingiz va keyin qurilmani ulashingiz kerak. Mana, siz allaqachon SmartHorta -ga ulangansiz!