Sistema di monitoraggio intelligente del tempo e della velocità del vento basato su IOT: 8 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Sviluppato da: Nikhil Chudasma, Dhanashri Mudliar e Ashita Raj

introduzione

L'importanza del monitoraggio meteorologico esiste in molti modi. I parametri meteorologici devono essere monitorati per sostenere lo sviluppo dell'agricoltura, delle serre e per garantire un ambiente di lavoro sicuro nelle industrie, ecc. La motivazione principale alla base di questo progetto è la grande utilità del monitoraggio meteorologico wireless in varie aree che vanno dalla crescita e sviluppo agricolo allo sviluppo industriale. Le condizioni meteorologiche di un campo possono essere monitorate da un luogo lontano dagli agricoltori e non richiederanno loro di essere fisicamente presenti per conoscere il comportamento climatico nel campo agricolo/serra utilizzando la comunicazione wireless.

Forniture

Hardware richiesto:

1. Modello Raspberry Pi B+
2. Arduino Mega 2560
3. A3144 Sensore Hall
4. Modulo sensore IR
5. Sensore di temperatura e umidità DHT11
6. Sensore di gas MQ-7
7. Sensore UV ML8511
8. Cuscinetto a sfere in miniatura
9. Barra filettata, dado esagonale e rondella
10. Magnete al neodimio
11. Resistenza 10K
12. Tubo in PVC e gomito
13. Penna a sfera

Software richiesto:

1. Arduino IDE
2. Nodo Rosso

Passaggio 1: sviluppo dell'anemometro

• Tagliare il tubo in PVC di lunghezza maggiore dello spessore del cuscinetto.
• Montare il cuscinetto a sfere all'interno del pezzo tagliato del tubo.
• Unisci il cappuccio posteriore della penna sulla periferia esterna del pezzo tagliato del tubo a 0-120-240 gradi
• Attacca i bicchieri di carta sul lato di scrittura della penna.
• Montare la barra filettata all'interno del tubo utilizzando la rondella e il dado, montare il sensore di hall A3144 come mostrato nell'immagine.
• Attacca il magnete su una delle tre penne in modo che il magnete si trovi esattamente sopra il sensore di hall quando le penne sono assemblate.

Fase 2: sviluppo dell'unità di direzione del vento

• Taglia un pezzo di tubo e fai una fessura per adattarla alla banderuola.
• Montare il cuscinetto a sfere all'interno del pezzo di tubo tagliato.
• Montare la barra filettata all'interno del tubo e montare un CD/DVD a un'estremità. Sopra il disco lasciare una certa distanza e montare il pezzo di tubo dotato di cuscinetti a sfera.
• Montare il modulo sensore IR sul disco come mostrato nell'immagine.
• Realizzare la banderuola usando la scala e creare un'ostruzione che dovrebbe essere esattamente opposta al trasmettitore e al ricevitore IR dopo il montaggio della banderuola.
• Assemblare la pala nella fessura.

Passaggio 3: assemblare l'unità di velocità e direzione del vento

Assemblare l'unità di velocità e direzione del vento sviluppata nel passaggio 1 e nel passaggio 2 utilizzando il tubo in pvc e il gomito come mostrato nell'immagine.

Passaggio 4: schema elettrico e collegamenti

La tabella mostra le connessioni di tutti i sensori all'Arduino Mega 2560

• Collegare il resistore da 10Kohm tra +5V e i dati del sensore Hall A3144.
• Collegare rispettivamente Vcc, 3.3V e Gnd di tutti i sensori.
• Collega il cavo USB di tipo A/B ad Arduino e Raspberry Pi

Passaggio 5: programma per Arduino

Nell'IDE Arduino:

• Installa le librerie del sensore DHT11 e MQ-7 che sono incluse qui.
• Copia e incolla il codice Arduino incluso qui.
• Collega la scheda Arduino usando il cavo a Raspberry Pi
• Carica il codice nella scheda Arduino.
• Apri Serial Monitor e tutti i parametri possono essere visualizzati qui.

Codice Arduino

Libreria DHT

Libreria MQ7

Passaggio 6: flusso rosso del nodo

Le immagini mostrano il flusso Nodo-Rosso.

Di seguito sono riportati i nodi utilizzati per mostrare i dati sul dashboard

• Serial-IN
• Funzione
• Diviso
• Interruttore
• Misura
• Grafico

Non utilizzare i nodi MQTT out poiché vengono utilizzati per pubblicare i dati su server remoti come Thingsboard. L'istruzione corrente è per il pannello di controllo della rete locale.

Passaggio 7: dashboard

Le immagini mostrano la dashboard che mostra rispettivamente tutti i parametri meteorologici e i grafici in tempo reale.

Passaggio 8: test

I risultati in tempo reale mostrati sulla dashboard