पानी फूल - त्वरित और आसान

हैलो, प्रिय Habrozhitel!
हाल ही में, मेरे पिता ने मुझे फोन किया और मुझे बताया कि उनके पास एक फूल है जिसे वह लगातार पानी के लिए भूल जाते हैं या बहुत अधिक पानी डालते हैं, परिणामस्वरूप, वह सूख जाता है, फिर इसके विपरीत अधिक नमी से पीड़ित होता है।

हम एक माइक्रोकंट्रोलर और C # का उपयोग करके इस समस्या को हल करेंगे।



एक संक्षिप्त परामर्श के बाद, इस प्रक्रिया को स्वचालित करने का निर्णय लिया गया। हमने अपने लिए मूलभूत आवश्यकताओं की पहचान की है कि हम क्या देखना चाहते हैं:

• यह बाजार पर समकक्षों की तुलना में सस्ता, सस्ता होना चाहिए।
• यह प्रोग्राम करना बहुत आसान होना चाहिए, स्क्रीन पर एक दृश्य इंटरफ़ेस होना चाहिए
• सेंसर के आधार पर जानकारी एकत्र की जानी चाहिए (अर्थात, टाइमर पर कोई बकवास नहीं है - लेखन के समय बाजार के सभी एनालॉग्स टाइमर-आधारित हैं, या हमें बस एक नहीं मिला)
• कंप्यूटर के पास फूल खड़ा है, जिसका अर्थ है कि आप (अधिमानतः, बिजली की आपूर्ति से बचने के लिए) यूएसबी का उपयोग कर सकते हैं

भाग 1. हार्डवेयर

हैबे ( प्रश्न ) पर एक प्रश्न पूछने के बाद, मुझे Arduino और अन्य उपकरणों के बारे में बहुत सारे सुझाव मिले, लेकिन मैंने AVR-USB-MEGA16 (एंड्री के लिए धन्यवाद, विकास में सलाह और सहायता के लिए, साथ ही साथ डिलीवरी की गति के लिए) पर रोक दिया।



परिणामस्वरूप, निम्नलिखित घटक खरीदे गए:

• AVR-USB-MEGA16 - 500 रूबल।
• मिट्टी नमी सेंसर - 120 रूबल।
• एक्वैरियम पंप पर 200 एल / एच - 507 रगड़।
• मिट्टी क्लीनर (किट से एक ट्यूब की जरूरत है) - 330 रूबल।
• मछलीघर सामान - 193 रगड़।
• रिले 5DC / 220AC - 170 रूबल।
• बायपोलर ट्रांजिस्टर - 7.5 रूबल
• प्रतिरोध - 10 पी।
• टर्मिनलों के साथ ब्लॉक - 100 आर।
• फ्यूज बॉक्स - 50 आर।
• फ्यूज - 22 रूबल।
• यूएसबी केबल - 220 रूबल।

कुल मिलाकर, सभी छोटी चीजों के अलावा, यह लगभग 2200 रूबल निकला।



सभी भागों बहुत कॉम्पैक्ट हैं, सबसे बड़ा पंप है:



तो, सब कुछ खरीदा है, यह निर्माण का समय है। @AlekseyNovikov ने रिले स्विचिंग सर्किट की सलाह दी, जिसके लिए उन्हें बहुत धन्यवाद। यहाँ चित्र है:



केवल एक चीज जिसने डायोड को हटाने का फैसला किया। शाम को सोल्डरिंग में बिताने के बाद, मुझे पूरी तरह से समझदारी मिली:



अब हम सबसे दिलचस्प - काम के तर्क की ओर मुड़ते हैं।

भाग 2. सॉफ्टवेयर हिस्सा

इस विचार को शुरू करने से पहले, मुख्य भय या चिंता माइक्रोकंट्रोलर्स की प्रोग्रामिंग, सामान्य डिबग की कमी और अन्य कठिनाइयों का कारण थी, इसलिए इस लेख का मुख्य उद्देश्य इस विचार का वर्णन नहीं करना है, क्योंकि यह नया नहीं है, लेकिन आधुनिक भाषाओं का उपयोग करके ऐसे उपकरणों की सादगी को बढ़ावा देना है। प्रोग्रामिंग जैसे कि C #।

बोर्ड से हमें केवल दो चीजों की आवश्यकता है:

• मृदा नमी सेंसर रीडिंग
• रिले पर / बंद

तो, मैंने Kukhtetsky Sergey के फर्मवेयर के साथ WPF का उपयोग किया (इस काम के बारे में अधिक विवरण यहां पाया जा सकता है )।
कार्यक्रम एक ट्रे आइकन और एक छोटी विनीत खिड़की है।



कार्यक्रम की सेटिंग भी यथासंभव सरल है:



सॉफ्टवेयर के काम में मुख्य कठिनाइयों में निम्नलिखित समस्याएं शामिल हैं:

1. पंप पर संकेतित पंप प्रदर्शन का वास्तविकता से कोई लेना-देना नहीं है
2. पंप का प्रदर्शन पानी की ऊंचाई पर बहुत निर्भर करता है, उदाहरण के लिए, अगर पंप बस पानी को नालता है, तो मेरे पंप का प्रदर्शन 350 लीटर प्रति घंटे तक पहुंच जाता है, लेकिन 80 सेमी की ऊँचाई के साथ यह मुश्किल से 40 लीटर प्रति घंटे तक पहुंच जाता है।
3. कंटेनर की क्षमता निर्धारित करना मुश्किल है जिसमें पंप आंख से काम करेगा।
4. इससे पहले कि पानी फूल तक पहुंच जाए, उसे नली तक एक कठिन रास्ता पार करना होगा।

इन समस्याओं को हल करने के लिए, मापन पर आधारित एक सरल एल्गोरिथ्म का आविष्कार किया गया था। सब कुछ होने के बाद, पानी को टैंक में इकट्ठा किया जाता है:

• हम पानी के बढ़ने की दर निर्धारित करते हैं: बस माउस के साथ उपयुक्त क्षेत्र पर क्लिक करें, फिर Enter दबाएं, पंप काम करना शुरू कर देगा, जैसे ही पानी की पहली बूंद दिखाई देगी, फिर से दर्ज करें दबाएं और हम समय बिताते हुए पानी को देखते हैं।
• हम एक निश्चित ऊंचाई पर पंप के प्रदर्शन को निर्धारित करते हैं: समय का निर्धारण करने के बाद, हम एक ग्लास ढूंढते हैं जिसकी क्षमता ज्ञात है, मैंने मिश्रण के लिए एक बेबी बोतल ली, मापा जोखिम इसके लिए लागू किए गए थे, "वॉटरिंग वॉल्यूम" का मान 200 मिलीलीटर निर्धारित किया था। हम माउस के साथ "पंप प्रदर्शन" फ़ील्ड पर क्लिक करते हैं, एंटर दबाते हैं और तब तक प्रतीक्षा करते हैं जब तक कि 200 मिलीलीटर बोतल में न डाला जाए, जैसे ही ऐसा होता है फिर से एंटर और वॉयला दबाएं, हमारे पास सटीक पंप प्रदर्शन है।
• हम टैंक की मात्रा निर्धारित करते हैं: यहां हमें एक बाल्टी या कुछ बड़ी क्षमता की आवश्यकता होती है, सादृश्य द्वारा हम वांछित क्षेत्र को सक्रिय करते हैं, एंटर दबाते हैं और बस इंतजार करते हैं जब तक कि लगभग सभी पानी डाला नहीं गया हो, हमें उस समय रुकने की जरूरत है जब पंप अभी भी पानी से ढका हुआ है। हमारे पास पानी की मात्रा है जिसका उपयोग किया जा सकता है।

सब कुछ, सिस्टम काम करने के लिए तैयार है। सेटिंग्स के पहले पैरामीटर के अनुसार - पानी की मात्रा, यह स्वचालित रूप से इस प्रकार के पौधे के लिए मिट्टी की नमी सेंसर और इष्टतम आर्द्रता के आधार पर निर्धारित किया जाता है (दुर्भाग्य से, मैंने इसे इंटरफ़ेस में नहीं डाला, यह एक एक्सएमएल फ़ाइल में स्थापित है)

APC (स्वचालित जल फूल) का एल्गोरिथ्म सरल है:

हर दस मिनट में एक बार, रीडिंग को मिट्टी की नमी सेंसर (माप की एक श्रृंखला होती है, अंकगणित माध्य लिया जाता है) से लिया जाता है। सबूत के आधार पर, मिट्टी को सिंचित करने के लिए एक निर्णय लिया जाता है, यदि आदर्श से विचलन 5% से अधिक है, तो पानी होता है। सभी कार्यों का डेटा डेटाबेस में दर्ज किया गया है, उनके आधार पर, सिंचाई के लिए पूर्वानुमान बाद में बनाया गया है, एक अनुसूची और सिंचाई की आवश्यक मात्रा निर्धारित की जाती है। डाला गया तरल की मात्रा निर्धारित करने के लिए एल्गोरिथ्म भी बहुत सरल है। एक निश्चित आर्द्रता मानक है, 74% कहते हैं (एक विशिष्ट संयंत्र के लिए एक्सएमएल फ़ाइल में संकेत दिया गया है), 100 मिलीलीटर की मात्रा वाला पहला पानी होता है, 10 मिनट के बाद अगला आर्द्रता माप होता है और हम संदर्भ आर्द्रता के स्तर से विचलन को देखते हैं, अगर आर्द्रता आवश्यक से कम है, तो अगले पानी को विचलन (100 मिलीलीटर, 50 मिलीलीटर, 10 मिलीलीटर, 3 मिलीलीटर) के आधार पर वेतन वृद्धि में जोड़ा जाता है। अगर आर्द्रता का स्तर + -5 यूनिट नहीं बदला है, तो हम मानते हैं कि टैंक पानी से बाहर चला गया है, एसएमएस भेजें।

दुर्भाग्य से, मैं फूलों की तरह नहीं हूं, मैं बस उनके पास नहीं हूं, इसलिए मैं अभी भी एक वास्तविक संयंत्र पर प्रणाली नहीं चला सकता हूं, मैंने एक प्रयोगात्मक गुलदाउदी खरीदी है जो प्रयोगों के पहले सप्ताह में सफलतापूर्वक मर गया। तंत्र को सफलतापूर्वक मेरे पिता (हाय रूसी पोस्ट) को भेजा गया था, पैकेज एक हफ्ते में आ जाना चाहिए था, यह पहले से ही तीन है और यह अभी तक ज्ञात नहीं है कि इसके साथ क्या गलत है), जैसे ही यह इंस्टॉल होता है और शुरू होता है, यह निश्चित रूप से एक वीडियो लेगा और मैं इसे जोड़ूंगा।

इस प्रणाली के नुकसानों में बहुत कुछ शामिल है, सबसे पहले, यह पीसी पर निर्भर करता है, दूसरा, यह काफी विशाल है, एक बड़ा टैंक, तार उस पर जाते हैं, एक मोटी नली बर्तन के शीर्ष पर जाती है, सेंसर से तार बर्तन से बाहर आते हैं, यह सब में प्लग किया गया 220V पंप।

निकट भविष्य की योजनाएं सभी कमियों को खत्म करने के लिए, मैं एक 3 डी मॉडल बनाना चाहता हूं जिसमें एक बर्तन में सब कुछ शामिल होगा - एक टैंक, पंप, पानी के चैनल, सेंसर, एलसीडी स्क्रीन, आदि। मैं चाहता हूं कि यह सब कम से कम छह महीने तक बैटरी पर काम करे। , यह पॉट Arduin Pro Mini पर काम करेगा।

फिलहाल मुझे ब्लेंडर में महारत हासिल है (मुझे 3 डी मैक्स में बहुत अनुभव है), क्योंकि मैंने पायरेटेड सॉफ्टवेयर को पूरी तरह से छोड़ने का फैसला किया है, क्योंकि मैं खत्म होने के बाद, मैं मॉडल को 3 डी प्रिंटिंग में सौंप दूंगा, सभी कमियों को खत्म कर दूंगा, एक प्रोटोटाइप चलाऊंगा और इस लेख की निरंतरता लिखूंगा।

UPD: मैं वर्तमान डिवाइस आरेख को सम्मिलित करता हूं (बिना डायोड के, बाद में इसे जोड़ने की आवश्यकता है)


सबसे दिलचस्प बिंदुओं में डिवाइस की तैयारी शामिल है:

public static bool Init() { dev = new ATMega16(vid, pid); //   dev  ATMega16. if (!dev.IsOpen()) //     USB { return false; } else //   ,    USB { dev.DDRD |= 0x80; //  7  D -   dev.PORTD &= 0x7F; //     dev.ADMUX = (3 << ATMega16.REFS0); //       //       200 .     //     128 ( ADPS0, ADPS1  ADPS2   1). ..  125 . //    (1/125000)*13 = 104 ,   - 9.6  //   ADEN  1    dev.ADCSRA = (1 << ATMega16.ADEN) | (1 << ATMega16.ADPS2) | (1 << ATMega16.ADPS1) | (1 << ATMega16.ADPS0); } return true; } 

सेंसर रीडिंग:

  dev.ADMUX = (byte)((dev.ADMUX & 0xE0) | 0); //    - ADC0 dev.ADCSRA |= (1 << ATMega16.ADSC); //   //    ( 100 ).       while ((dev.ADCSRA & (1 << ATMega16.ADIF)) == 0) ; return (dev.ADCL + (((int)dev.ADCH) << 8)); //   

सेंसर से रीडिंग को% आर्द्रता में परिवर्तित करना, और बाद में एक लोअरकेस मान में:

  var persantage = (int)(stateOfSoil / 8.4); if (persantage < 10) result = ""; else if (persantage < 20) result = " "; else if (persantage < 30) result = ""; else if (persantage < 40) result = ""; else if (persantage < 50) result = ""; else if (persantage < 60) result = ""; else if (persantage < 70) result = ""; else if (persantage < 80) result = ""; else if (persantage < 90) result = ""; else result = ""; return String.Format("{0} ({1}%)", result, persantage); 

पंप पर:

  dev.PORTD |= 0x80; 

पंप को अक्षम करें:

  dev.PORTD &= 0x7F;