基于物聯(lián)網(wǎng)的智能農(nóng)業(yè)施肥系統(tǒng)

描述

我的國(guó)家印度由于森林砍伐嚴(yán)重而受到氣候變化的嚴(yán)重影響。如此多的運(yùn)動(dòng)開(kāi)始種植更多的樹(shù)木。然而，為了減少我在園藝方面的工作量，我做了一些基于 Blynk 應(yīng)用程序?yàn)槲业闹参餄菜褪┓实臇|西。

植物在假期經(jīng)常被忽視，因此制作并安裝了這種澆水和喂食系統(tǒng)，以便隨時(shí)灌溉植物?；旌瞎尥ㄟ^(guò)電磁閥充滿水。蠕動(dòng)泵向罐中投加所需量的肥料，然后關(guān)閉混合泵。混合物在重力作用下流入生長(zhǎng)介質(zhì)

這是以前從未有人做過(guò)的獨(dú)特和最好的項(xiàng)目之一，所以不要浪費(fèi)任何時(shí)間，讓我們進(jìn)入這個(gè)項(xiàng)目的構(gòu)建過(guò)程

概述

2021 年，印度的總人口估計(jì)約為 13.8 億人。

印度目前擁有世界第二大人口

并且人口比例每天都在增加；那么40到50年后糧食就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的問(wèn)題，所以發(fā)展農(nóng)業(yè)是必要的。

眾所周知，土壤對(duì)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)非常重要，尤其是土壤水分和養(yǎng)分是植物和農(nóng)作物必不可少的元素。

因此，土壤水分和養(yǎng)分監(jiān)測(cè)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和園藝中非常重要，它也可以成為使用物聯(lián)網(wǎng)(IoT) 技術(shù)的智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的一個(gè)有趣特征。

This project presents an IoT application in the blynk platform

The purpose of this project is to monitor soil moisture , humidity-temp, and nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K) (NPK) values ??for indoor plants.

本項(xiàng)目所需材料

• 節(jié)點(diǎn) MCU 又名 ESP8266 板
• 公元前 547 年
• TP 7805 晶體管
• 用于流量控制的電磁閥
• 直流電壓升壓器
• 零P??CB
• 電阻器
• 焊臺(tái)

所有電子設(shè)備都使用 12V 組件，以確保與外部環(huán)境中的任何東西一樣安全。

溫度和濕度

用于捕獲天氣數(shù)據(jù)的最常用傳感器之一是 DHT11（或它的兄弟 DHT22），一種數(shù)字相對(duì)濕度和溫度傳感器。它使用電容式濕度傳感器和熱敏電阻來(lái)測(cè)量周?chē)目諝猓⒃跀?shù)據(jù)引腳上輸出數(shù)字信號(hào)（不需要模擬輸入引腳）。

土壤水分濕度

土壤濕度傳感器由兩個(gè)探頭組成，用于測(cè)量水的體積含量。兩個(gè)探頭讓電流通過(guò)土壤，然后得到電阻值來(lái)測(cè)量水分值。

當(dāng)有更多的水時(shí)，土壤會(huì)傳導(dǎo)更多的電，這意味著電阻會(huì)更小。因此，水分含量會(huì)更高。

干燥的土壤導(dǎo)電性差，所以當(dāng)水少時(shí)，土壤的導(dǎo)電性就會(huì)減少，這意味著電阻會(huì)增加。因此，水分含量會(huì)更低。

節(jié)點(diǎn)單片機(jī)

ESP8266

ESP8266 是一個(gè)非常有用、便宜的 WiFi 模塊，用于通過(guò) Internet 控制設(shè)備。它可以與 Arduino 等微控制器配合使用，也可以通過(guò)編程使其獨(dú)立工作。

物聯(lián)網(wǎng) (IoT) 變得更加便宜和容易！

電磁閥

螺線管是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的裝置。它有一個(gè)纏繞在導(dǎo)電材料上的線圈，這種裝置就像一個(gè)電磁鐵。與天然磁鐵相比，電磁鐵的優(yōu)勢(shì)在于它可以在需要時(shí)通過(guò)給線圈通電來(lái)打開(kāi)或關(guān)閉。因此，當(dāng)線圈通電時(shí)，根據(jù)法拉第定律，載流導(dǎo)體周?chē)幸粋€(gè)磁場(chǎng)，因?yàn)閷?dǎo)體是一個(gè)線圈，所以磁場(chǎng)強(qiáng)度足以使材料磁化并產(chǎn)生線性運(yùn)動(dòng)。

使用 Arduino 或其他微控制器平臺(tái)的項(xiàng)目，需要通過(guò)螺線管激活某些東西。

施肥

施肥是一種施肥方法，其中肥料通過(guò)滴灌系統(tǒng)摻入灌溉水中。

• 在這個(gè)系統(tǒng)中，肥料溶液均勻地分布在灌溉中。養(yǎng)分的利用率非常高，因此效率更高。
• 在該方法中使用液體肥料以及水溶性肥料。
• 通過(guò)這種方法，肥料利用效率從 80% 提高到 90%。

施肥被定義為將肥料、土壤改良劑和農(nóng)民通常需要的其他產(chǎn)品注入土壤中。

借助支持物聯(lián)網(wǎng)的灌溉施肥解決方案，農(nóng)民可以遠(yuǎn)程控制注入的肥料數(shù)量和數(shù)量。

什么是智能農(nóng)業(yè)？

智能農(nóng)業(yè)或智能農(nóng)業(yè)系統(tǒng)是用于描述采用現(xiàn)代信息和通信技術(shù)以增強(qiáng)、監(jiān)控、自動(dòng)化或改進(jìn)農(nóng)業(yè)運(yùn)營(yíng)和流程的術(shù)語(yǔ)。

傳感器收集所有信息，例如土壤水分、施肥、天氣，并通過(guò)蜂窩無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)將其傳輸?shù)街醒霕屑~，為農(nóng)民提供實(shí)時(shí)訪問(wèn)信息和分析他們的土地、作物、牲畜、物流和機(jī)械的信息。

組裝支撐架

我們使用 1 英尺的木板作為支撐框架

在 MDF 板上鉆孔，記住瓶子之間的距離，如上圖所示

用支撐桿連接瓶子

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為了支撐支架，我將在我們的木板上刺入 3 個(gè)支撐桿結(jié)構(gòu)

我使用三個(gè)塑料瓶作為混合罐，鋁不適用于這個(gè)項(xiàng)目，所以最好使用塑料瓶，因?yàn)樗芰掀渴强梢?jiàn)的，所以我檢查了里面的材料

肥料供給機(jī)制

• 我們使用三個(gè)注射器來(lái)制作施肥供應(yīng)機(jī)制
• 為此，將注射器切成兩半
• 在橡膠襯套上鉆一個(gè)孔，然后
• 如下圖所示插入 IV 管

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我制作了迷你支架，它也是 3D 打印來(lái)支持這個(gè)注射器

對(duì)于流體輸送，我使用三個(gè)電磁閥，其工作原理類(lèi)似于水泵

項(xiàng)目中使用的完全相同的材料可能在您所在的地區(qū)不可用

因此您可以尋找可以在家中和周?chē)业降奶娲?/font>

自動(dòng)施肥基本工作原理

本項(xiàng)目的機(jī)制

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本項(xiàng)目的機(jī)制

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電路原理圖

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在零 PCB 上組裝電路

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如您所見(jiàn)，這些電路是我自己在零 PCB 上制作的，如果您不想制作也沒(méi)問(wèn)題，您可以從這里下載 gerber 文件，您可以從任何 PCB 制造商處訂購(gòu)。

但我強(qiáng)烈建議您從NextPCB 訂購(gòu)

NextPCB是中國(guó)著名的PCB制造商之一

NextPCB 為您提供 0 美元的免費(fèi) PCB 組裝。PCB板制造商 Nextpcb.com

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在完成最終安裝以檢查一切是否正常之前，我使用萬(wàn)用表檢查不同的終端

最終組裝

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用你自己的思想把這個(gè)管子從塑料瓶連接到直流電源水泵電機(jī)的輸入12

我將使用水族泵供水

現(xiàn)在填充這 3 個(gè)容器中的每一個(gè)

• 氮肥
• 磷肥
• 鉀肥。

與 Blynk 介紹

Blynk 是一個(gè)新平臺(tái)，可讓您快速構(gòu)建用于從 iOS 和 Android 設(shè)備控制和監(jiān)控硬件項(xiàng)目的界面。

• Blynk 非常適合連接簡(jiǎn)單的項(xiàng)目，例如監(jiān)測(cè)花園的溫度
• 遠(yuǎn)程開(kāi)燈和關(guān)燈。

就個(gè)人而言，我用它來(lái)監(jiān)控我的花園。

To run run a Blynk app together with your code, you will need :

下載適用于 Apple Iphone或Android的 BLYNK 應(yīng)用程序

輸出

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三瓶化學(xué)品用于喂養(yǎng)植物。

2升瓶用作混合罐。

浮子開(kāi)關(guān)用大約 2 升水填充水箱，潛水泵用于混合所有東西。

化學(xué)品通過(guò)透明管泵入罐中。

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最后

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• 只需旋轉(zhuǎn) blynk apk 中的電位器即可增加或減少水流
• 從這個(gè) IOT nodemcu 項(xiàng)目中一次可以處理 20 到 25 個(gè)工廠的能力是可能的
• 溫度濕度和濕度數(shù)據(jù)將通過(guò) blynk apk 與您的手機(jī)共享

該項(xiàng)目的主要特點(diǎn)

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• 您可以通過(guò)手機(jī)中的 Blynk apk 控制您的設(shè)備留在世界任何地方
• 正如在介紹中所討論的，我們的最終目標(biāo)是使用傳感器提供的數(shù)據(jù)來(lái)照顧種植園。
• 我們將了解空氣和土壤的溫度、空氣的相對(duì)濕度以及最重要的“干燥”程度是土壤。
• 有了這些數(shù)據(jù)，我們的程序應(yīng)該計(jì)算是否需要灌溉種植園、打開(kāi)水泵或打開(kāi)電燈來(lái)為作物提供適當(dāng)?shù)臒崃俊?/font>為此，我們將使用一個(gè)小型雙 5V 繼電器模塊來(lái)激活泵和燈。

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