Controllo dell'irrigazione tramite Internet + Arduino + Ethernet: 3 passaggi

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

Vorrei presentarvi un progetto che ho realizzato durante le festività natalizie di quest'anno. Ho creato un sistema web oriented per l'orticoltura, specializzato nella vendita e coltivazione di varie tipologie di piante, alberi, fiori.

Forniture

1x Arduino Mega 25601x Ethernet Wiznet W5100 shield1x FC37 - sensore analogico di rilevamento dell'acqua1x sensore di temperatura DS18B206x relè SRD-05VDC-SL-C4x solenoidi 24V DC

Passaggio 1: requisiti per il sistema basato sul Web

Il sistema web-based è stato progettato per soddisfare i seguenti requisiti:

• Registrazione della temperatura, livelli di pioggia
• Controllo temperatura/riscaldamento/raffreddamento
• Controllo dell'irrigazione ad orari prestabiliti o su richiesta, tenendo conto delle statistiche sulle condizioni meteorologiche
• Scheda di riavvio remoto
• Registri
• Sistema di accesso

Arduino Mega è stato utilizzato come microcontrollore di controllo, poiché Uno era al limite con la memoria e si è bloccato. L'Arduino Mega è stata una scelta eccellente grazie al numero sufficiente di pin e soprattutto alla grande memoria per un programma con una memoria RAM maggiore. Arduino invia i dati di temperatura e pioggia al web tramite Wiznet W5100 Ethernet Shield. La temperatura viene letta digitalmente dal sensore DS18B20 ei dati pioggia tramite un valore analogico. Dopo l'invio la scheda dati esegue lo script logico PHP, che aggiorna tutti gli output.

Passaggio 2: regola di Arduino nel progetto

La scheda quindi scarica solo gli stati ON/OFF per ogni uscita che applica. Non c'è nessuna operazione sul lato del microcontrollore che caricherebbe la scheda. La risposta complessiva del sistema è entro 6 secondi. Il sensore di temperatura è nella serra dove è necessario mantenere la temperatura. Durante le calde giornate estive viene raffreddato alla temperatura impostata con isteresi opzionale, durante i mesi invernali viene riscaldato con la temperatura impostata e l'isteresi. La selezione riscaldamento/raffrescamento deve essere effettuata manualmente nell'impianto. È anche possibile raffreddare/riscaldare manualmente (ON/OFF) a tempo indeterminato.

La gestione del circuito è costituita da quattro circuiti fisici basati sul tempo, con una selezione di giorni della settimana in cui si applicano questi orari. Se questa modalità non è selezionata, l'uscita è sempre spenta e attiva la richiesta dell'utente per un tempo impostato in minuti. Se durante la richiesta piove, il sistema si spegne e non si riaccende. Tuttavia, se è impostata la modalità orario automatico e durante questo tempo inizia a piovere, il circuito si spegnerà e se smetterà di piovere prima della fine dell'intervallo impostato, si riaccenderà.

Arduino ha implementato un watchdog per un funzionamento senza problemi, quando Arduino viene riavviato se si blocca. In caso di crash di Internet o di indisponibilità del sito, ad esempio per motivi di manutenzione, sia i circuiti di riscaldamento e raffreddamento che i relè di riscaldamento e raffreddamento vengono spenti automaticamente dopo due minuti fino a quando non viene stabilita la connessione web. Dopo il riavvio di Arduino, tutte le uscite sono disattivate. I log registrano un accesso non riuscito all'interfaccia (nome o password errati) con l'indirizzo IP del client che ha tentato di connettersi. I registri registrano anche dati su dati non validi dal sensore DS18B20 85,00 o -127.00, che sono tipici guasti del sensore dovuti a un cablaggio scadente, errori CRC.

Passaggio 3:

Il sistema include anche grafici in cui è possibile visualizzare l'andamento della temperatura 24 ore dopo il caricamento del grafico e 7 giorni fa, nonché l'attività del circuito e l'attività di raffreddamento/riscaldamento. Le attività vengono registrate ogni minuto e la temperatura viene registrata ogni 5 minuti nel database (non si applica al lavoro con dati in tempo reale). Tutti gli ingressi/uscite con cui lavora il sistema possono essere richiamati da soli, per chiarezza, dove il circuito viene utilizzato per l'irrigazione. Solenoidi, pompe con una potenza totale di 2,3 kW per relè possono essere utilizzate come uscite sul relè, ad es. 230V 10A.

L'intero sistema è nascosto dietro il login, che può essere modificato anche dall'interfaccia web. Il sistema è pratico, funzionale e aiuta l'orticoltura in materia di irrigazione regolare. Se sei interessato a maggiori informazioni sul progetto: