防冰雹数字花园开源分享

描述

我住在该国的一个地区，那里夏季经常发生冰雹和恶劣天气。每年当我妻子的花园被夜间的冰雹风暴摧毁，失去我们所有的蔬菜时，我都感到很沮丧！

我决定为此做点什么。我使用螺栓固定在我围绕花园（大约 12 英尺 x 12 英尺的花园）建造的框架上的几个线性执行器拼凑出一个快速解决方案。当暴风雨来临时，线性执行器会在花园上拉上一层重型防水布。这是屋顶的快速视图：

五金组装

胆量

 

顶部的两个电机控制器用于连接 PI 的线性执行器。我有屋顶的软件和手动控制。车顶的手动控制使用底部所示的双向翘板开关。默认情况下，手动摇臂开关控制处于活动状态。当 PI 要运行电机控制器时，它会停用摇臂开关，因此需要图中点亮的继电器。

我放入了 BMP280 温度/压力传感器以进行良好测量。

我实际上计划使用一堆土壤湿度传感器和雨水检测传感器来报告花园/天气的更多状态，但在风暴季节到来之前没时间了。该版本 2 还将包含一个自动浇水系统，该系统通过连接到屋顶横杆的洒水软管将水从桶中抽出，从而使雨水再循环。伟大的梦想...

软件控制

花园的软件控制是通过使用 Raspberry Pi 和 MQTT 通过 Adafruit IO 进行通信以访问我手机上的移动应用程序来完成的：

我手机上的 MQTT 应用程序

 

力量

整个系统由 12V 船用深循环电池供电。我用太阳能电池板给它充电。我还想测量功率以确保我有足够的电流来驱动执行器并验证电池状态。我使用电流传感器密切关注它并通过应用程序报告它。

屋顶状态检测

我需要一种方法来确定屋顶的状态（打开、关闭或未知），还需要一种方法来在屋顶横杆处于最终打开或关闭位置时打开/关闭线性执行器。否则，他们会撕裂框架。

此外，线性执行器彼此独立工作，因此它们可能会不同步并且不会完全关闭/打开。在实践中，线性致动器总是不同步，所以这成了一个真正的问题。

我通过使用 4 个限制器开关解决了这个问题，四个角各一个，以检测横杆何时触发（停留在）每个开关上。