SmartFarmProject - Embedded

주제: 센서와 Raspberry Pi를 사용하여 농작물 재배 자동화

Sensor

• pH
  • 액체 내 수소이온 농도를 나타내는 지표
  • Reads: pH
  • Range: 0 ~ 14
  • 관련 링크: https://atlas-scientific.com/embedded-solutions/ezo-ph-circuit/
  
• EC
  • 전도도
  • Reads
    • Conductivity = μS/cm
    • Total dissolved solids = ppm
  • Range: 0.07 − 500,000+ μS/cm
  • 관련 링크: https://atlas-scientific.com/embedded-solutions/ezo-conductivity-circuit/
  
• RTD
  • 온도
  • Reads: Temperature
  • Range: -126.000 °C − 1254 °C
  • 관련 링크: https://atlas-scientific.com/embedded-solutions/ezo-rtd-temperature-circuit/
  
• CO2
  • 대기 중 CO2
  • CO2 측정을 위해 IR light(적외선) 사용
  • 대기 중 CO2를 측정하는 것으로 물에 담그지 말 것!
  • Reads: Gaseous CO2
  • Range: 0 - 10,000 ppm
  • 관련 링크: https://atlas-scientific.com/probes/co2-sensor/
  
• HUM
  • 습도
  • 물속에서는 값이 100%로 return
  • Reads: Relative humidity, Dew point, Air temperaute
  • Range: 0 - 100%
  • 관련 링크: https://atlas-scientific.com/probes/humidity-sensor/
  
• PMP
  • 펌프
  • Flow rate: 0.5ml to 105ml/mins
  • 측정값은 1% 내외로 오차가 있음
  • 관련 링크: https://atlas-scientific.com/peristaltic/ezo-pmp/
  

Sensor 사용방법

필요 물품: 보드(RaspberryPi or Arduino), Jumper Cable, Bread Board

• 통신 방식 변경: UART -> I2C
  • 모든 센서는 I2C 모드에서 사용이 가능하다.
  • pH, EC Sensor: Breadboard에서 점퍼 케이블로 TX와 PGND를 연결
  • RTD Sensor: Breadboard에서 점퍼 케이블로 TX와 PRB를 연결
  • CO2, HUM, PMP Sensor: Breadboard에서 점퍼 케이블로 TX(초록색 선)와 INT(파란색 선)를 연결
  • 관련 링크: https://www.instructables.com/UART-AND-I2C-MODE-SWITCHING-FOR-ATLAS-SCIENTIFIC-E/

서버

• Firebase 사용
• 센서들로부터 읽어들인 데이터를 Firebase에 저장
  • 12시 ~ 18시: 5분 단위로 데이터를 Firebase에 저장
  • 이외 시간: 30분 단위로 데이터를 Firebase에 저장

작동 원리

1. Raspberry Pi의 전원이 켜지면 Wifi 설정 터미널이 실행된다.
2. Wifi 설정
   • 이미 등록된 Wifi가 있다면 몇 초간 대기 후 센서로부터 읽은 데이터를 Firebase에 데이터를 등록한다.
   • 등록된 Wifi가 없다면 Wifi 등록을 위한 ID와 PW를 입력하고 자동으로 재부팅하고 위 과정을 진행한다.