基于物联网的智能农业施肥系统

描述

我的国家印度由于森林砍伐严重而受到气候变化的严重影响。如此多的运动开始种植更多的树木。然而，为了减少我在园艺方面的工作量，我做了一些基于 Blynk 应用程序为我的植物浇水和施肥的东西。

植物在假期经常被忽视，因此制作并安装了这种浇水和喂食系统，以便随时灌溉植物。混合罐通过电磁阀充满水。蠕动泵向罐中投加所需量的肥料，然后关闭混合泵。混合物在重力作用下流入生长介质

这是以前从未有人做过的独特和最好的项目之一，所以不要浪费任何时间，让我们进入这个项目的构建过程

概述

2021 年，印度的总人口估计约为 13.8 亿人。

印度目前拥有世界第二大人口

并且人口比例每天都在增加；那么40到50年后粮食就会出现严重的问题，所以发展农业是必要的。

众所周知，土壤对农业系统非常重要，尤其是土壤水分和养分是植物和农作物必不可少的元素。

因此，土壤水分和养分监测在现代农业和园艺中非常重要，它也可以成为使用物联网(IoT) 技术的智能农业系统的一个有趣特征。

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.

本项目所需材料

• 节点 MCU 又名 ESP8266 板
• 公元前 547 年
• TP 7805 晶体管
• 用于流量控制的电磁阀
• 直流电压升压器
• 零P​​CB
• 电阻器
• 焊台

所有电子设备都使用 12V 组件，以确保与外部环境中的任何东西一样安全。

温度和湿度

用于捕获天气数据的最常用传感器之一是 DHT11（或它的兄弟 DHT22），一种数字相对湿度和温度传感器。它使用电容式湿度传感器和热敏电阻来测量周围的空气，并在数据引脚上输出数字信号（不需要模拟输入引脚）。

土壤水分湿度

土壤湿度传感器由两个探头组成，用于测量水的体积含量。两个探头让电流通过土壤，然后得到电阻值来测量水分值。

当有更多的水时，土壤会传导更多的电，这意味着电阻会更小。因此，水分含量会更高。

干燥的土壤导电性差，所以当水少时，土壤的导电性就会减少，这意味着电阻会增加。因此，水分含量会更低。

节点单片机

ESP8266

ESP8266 是一个非常有用、便宜的 WiFi 模块，用于通过 Internet 控制设备。它可以与 Arduino 等微控制器配合使用，也可以通过编程使其独立工作。

物联网 (IoT) 变得更加便宜和容易！

电磁阀

螺线管是将电能转换为机械能的装置。它有一个缠绕在导电材料上的线圈，这种装置就像一个电磁铁。与天然磁铁相比，电磁铁的优势在于它可以在需要时通过给线圈通电来打开或关闭。因此，当线圈通电时，根据法拉第定律，载流导体周围有一个磁场，因为导体是一个线圈，所以磁场强度足以使材料磁化并产生线性运动。

使用 Arduino 或其他微控制器平台的项目，需要通过螺线管激活某些东西。

施肥

施肥是一种施肥方法，其中肥料通过滴灌系统掺入灌溉水中。

• 在这个系统中，肥料溶液均匀地分布在灌溉中。养分的利用率非常高，因此效率更高。
• 在该方法中使用液体肥料以及水溶性肥料。
• 通过这种方法，肥料利用效率从 80% 提高到 90%。

施肥被定义为将肥料、土壤改良剂和农民通常需要的其他产品注入土壤中。

借助支持物联网的灌溉施肥解决方案，农民可以远程控制注入的肥料数量和数量。

什么是智能农业？

智能农业或智能农业系统是用于描述采用现代信息和通信技术以增强、监控、自动化或改进农业运营和流程的术语。

传感器收集所有信息，例如土壤水分、施肥、天气，并通过蜂窝无线网络的网关将其传输到中央枢纽，为农民提供实时访问信息和分析他们的土地、作物、牲畜、物流和机械的信息。

组装支撑架

我们使用 1 英尺的木板作为支撑框架

在 MDF 板上钻孔，记住瓶子之间的距离，如上图所示

用支撑杆连接瓶子

为了支撑支架，我将在我们的木板上刺入 3 个支撑杆结构

我使用三个塑料瓶作为混合罐，铝不适用于这个项目，所以最好使用塑料瓶，因为塑料瓶是可见的，所以我检查了里面的材料

肥料供给机制

• 我们使用三个注射器来制作施肥供应机制
• 为此，将注射器切成两半
• 在橡胶衬套上钻一个孔，然后
• 如下图所示插入 IV 管

我制作了迷你支架，它也是 3D 打印来支持这个注射器

对于流体输送，我使用三个电磁阀，其工作原理类似于水泵

项目中使用的完全相同的材料可能在您所在的地区不可用

因此您可以寻找可以在家中和周围找到的替代品

自动施肥基本工作原理

电路原理图

在零 PCB 上组装电路

如您所见，这些电路是我自己在零 PCB 上制作的，如果您不想制作也没问题，您可以从这里下载 gerber 文件，您可以从任何 PCB 制造商处订购。

但我强烈建议您从NextPCB 订购

NextPCB是中国著名的PCB制造商之一

NextPCB 为您提供 0 美元的免费 PCB 组装。PCB板制造商 Nextpcb.com

在完成最终安装以检查一切是否正常之前，我使用万用表检查不同的终端

最终组装

用你自己的思想把这个管子从塑料瓶连接到直流电源水泵电机的输入12

我将使用水族泵供水

现在填充这 3 个容器中的每一个

• 氮肥
• 磷肥
• 钾肥。

与 Blynk 介绍

Blynk 是一个新平台，可让您快速构建用于从 iOS 和 Android 设备控制和监控硬件项目的界面。

• Blynk 非常适合连接简单的项目，例如监测花园的温度
• 远程开灯和关灯。

就个人而言，我用它来监控我的花园。

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

下载适用于 Apple Iphone或Android的 BLYNK 应用程序

输出

三瓶化学品用于喂养植物。

2升瓶用作混合罐。

浮子开关用大约 2 升水填充水箱，潜水泵用于混合所有东西。

化学品通过透明管泵入罐中。

最后

• 只需旋转 blynk apk 中的电位器即可增加或减少水流
• 从这个 IOT nodemcu 项目中一次可以处理 20 到 25 个工厂的能力是可能的
• 温度湿度和湿度数据将通过 blynk apk 与您的手机共享

该项目的主要特点

• 您可以通过手机中的 Blynk apk 控制您的设备留在世界任何地方
• 正如在介绍中所讨论的，我们的最终目标是使用传感器提供的数据来照顾种植园。
• 我们将了解空气和土壤的温度、空气的相对湿度以及最重要的“干燥”程度是土壤。
• 有了这些数据，我们的程序应该计算是否需要灌溉种植园、打开水泵或打开电灯来为作物提供适当的热量。为此，我们将使用一个小型双 5V 继电器模块来激活泵和灯。