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[TYPE-D] mbedマイコン制御で自動かん水可能、廉価版でシリアル通信型

15年 3月 18日 10:08

[概要]

自動かん水が可能 (土壌センサの水分量判定値による。給水判断も可能)
土壌センサなどのセンサ系デバイスの値の取得が可能(約60秒の間隔)
[TYPE-C]と似ていますが、mbedマイコン使用した廉価版シリアル接続型

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[説明]

オープンソースで
主に。サーバ管理サービス、収集系はセンサ値の読み取り
実行系は、リレー回路の制御がメインのシステムで
それ以外の農作物に近い、
リレー回路から電磁弁の選定(給水側)の電源配線の検討(電線の長さなど)
配管、継ぎ手、パイプ形状、タンクの選定などは。
導入者様側で検討頂く事を前程としています。

*) 基本仕様は[TYPE-C]と同じとしています。
mbedマイコン(mbed LPC1114FN28)を使用して
低コスト重視(マイコン側にイーサネット回路不要)で、シリアル通信の為サーバからの
最大接続距離が短く(約10m以内)。今回マイコン接続数を1台までとし。
デメッリットとして、拡張性は低く、
設定の手間も増えて、シリアル通信サーバの起動が必要になります。

[update 2015-03-18]
開発ブログに、mbed LPC1114FN28の記事を追加しました。
http://kuc-arc-f.com/agri/?blog=bog-0318-mbed

Webサービス側
1)土壌センサの水分量に判定値を設定/変更が可能
2)かん水時間の間隔の設定/変更が可能(5~60分で選択可能)
3)マイコン毎の詳細ページでの実績表示
センサ値のグラフ表示可能
センサ値の値表示可能(表形式)
かん水した時間(電磁弁の開く時間)の表示可能

マイコン側
1) 土壌センサなどの水分量(アナログ値)を中継コントローラに送信し、
webで表示可能
2) かん水用の電磁弁を接続し、自動かん水が可能。

グラフ表示: 水分センサ

リスト表示:水分センサ ,バルブ開の時間

[仕様]

1)概要構成
a) ハード(主要な電子機器)
中継コントローラ(RaspberryPI)
mbedマイコン(mbed LPC1114FN28)
ローカルLAN設備 (RaspberryPI の設定に必要)
*) ルータ/イーサネットケーブル含む, 外部ネット接続可能が望ましい。

b) ソフト構成

中継コントローラ(RaspberryPI)側に、
Webサーバ、データベースを構築
マイコンに、周辺デバイス(センサ、電磁弁)を制御。
シリアル通信で、中継コントローラと通信し
自動かん水、センサ値(すい分量)の収集を実施

2) 部品
中継コントローラ(ボードPC) :
Raspberry Pi 2
micro SD card
DC5V アダブタ
そのた配線など

マイコン側
mbed LPC1114FN28 (マイコンボード型、単体チップでないもの)
普通のブレッドボード
普通のジャンパワイヤ(オス~オス)
固いジャンパワイヤ (ブレッドボード用)
センサ
リレーモジュール
電磁弁
そのた配線など

そのた/工具など
テスタ
ニッパ、ペンチなど

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コスト面で
マイコン側は、約 7,000[en]
Raspberry(ボードPC)など他の部品を含めると 約 16,000[en]



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*) セットアップ用のPC必要です。(今回はWindows7で設定)

[配置 平面レイアウト(参考)]

1)
LANに中継コントローラを接続、
マイコンを中継コントローラにシリアル接続(USBケーブル)、
農作物近くの電磁弁に結線。配管からのパイプを
農作物の根元付近に設置
センサは、農作物近くの土壌に埋め込む。

2) 農作物の列に対して、末端付近に電磁弁を
設置して、水圧で列方向の配管に、水分(液肥)を供給
各農作物の根元付近に継ぎ手などで、パイプ分岐して
農作物の根元付近に給水。

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