نظام إدارة الدواجن الذي يستخدم تقنية إنترنت الأشياء المتقدمة للسماح لك بإطعام قطيعك ومراقبته عن بعد.
الأشياء المستخدمة في هذا المشروع
مكونات الأجهزة
Particle B-SoM LTE CAT1/3G/2G with EtherSIM for Europe (B524
Particle M.2 SoM Evaluation Board
مصباح التنغستن
طرف مسماري ذو دبوسين بقطر 5.08 مم
16A 3 Pin Plug Top
تطبيقات البرمجيات والخدمات عبر الإنترنت
القصة
المشكلة
إن إدارة قطيع من الدجاج تمثل تحديات كبيرة، بما في ذلك عمليات التغذية التي تستغرق وقتًا طويلاً، والمراقبة البيئية غير الكافية، وقدرات الإدارة عن بعد المحدودة. غالبًا ما تؤدي الأساليب التقليدية إلى أنظمة غذائية غير متسقة، وظروف معيشية دون المستوى الأمثل، وتأخر الاستجابة للقضايا بسبب عدم القدرة على الوصول إلى البيانات في الوقت الفعلي. لا تؤثر هذه الاختلالات على صحة وإنتاجية الدجاج فحسب، بل تزيد أيضًا من عبء العمل والإجهاد لمزارعي الدواجن، سواء كانوا من عشاق الدواجن في الفناء الخلفي أو المحترفين على حد سواء. كحل لهذه المشكلة، تم تطوير Smart Chicken Coop.
الحل
نقدم Smart Coop، وهو نظام يغير قواعد اللعبة لكل من عشاق الدواجن في الفناء الخلفي ومزارعي الدواجن المحترفين. من خلال الاستفادة من قوة تقنية إنترنت الأشياء الخلوية المتطورة، يحول هذا النظام المبتكر رعاية الدجاج من خلال السماح لك بإطعام ومراقبة قطيعك من أي مكان في العالم.
تخيل هذا: يمكنك بسهولة إدارة دجاجك عن بُعد ببضع نقرات فقط على لوحة تحكم ويب أنيقة وسهلة الاستخدام. يستخدم قفص الدجاج الذكي منصة إنترنت الأشياء القوية من Particle، والتي تبسط عملية بناء المنتجات المتصلة ونشرها وإدارتها. بفضل حلول الاتصال الموثوقة من Particle والخدمات السحابية القوية، فإن قفص الدجاج الذكي الخاص بك متصل بالإنترنت دائمًا ويمكن الوصول إليه.
إحدى الميزات البارزة لقفص الدجاج هي آلية التغذية المزدوجة. يتيح لك هذا التصميم الذكي التبديل بين أنواع مختلفة من الأعلاف، مما يضمن حصول دجاجك على نظام غذائي متوازن بأقل جهد. بالإضافة إلى ذلك، تم تجهيز قفص الدجاج بأجهزة استشعار متقدمة لدرجة الحرارة والرطوبة، مما يوفر تحكمًا ذكيًا في المناخ للحفاظ على راحة دجاجك ورعايته جيدًا في جميع الأوقات.
قفص الدجاج الذكي ليس مجرد منتج؛ إنه ثورة في إدارة الدواجن، حيث يوفر الراحة والموثوقية وراحة البال. سواء كنت قريبًا أو بعيدًا، فإن دجاجك على بعد نقرة واحدة من تلقي أفضل رعاية ممكنة.
متطلبات الأجهزة
Particle B524 SoM
لوحة تقييم سلسلة B
مستشعر درجة الحرارة والرطوبة DHT11
سيرفو الدوران المستمر SG90
مصباح تنجستن
وحدة التتابع
مصدر طاقة High-Link (1A عند 5V)
هوائي خلوي (موصل U.FL)
كابل Micro USB
أسلاك السيليكون
أجزاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد لوحدة التغذية والإلكترونيات
كتلة طرفية لولبية
مصدر طاقة تيار متردد ومقبس ثلاثي السنون
قفص دجاج
متطلبات البرامج
Visual Studio Code مع ملحق Particle Workbench
Particle Web IDE أو Particle Workbench
حساب Particle (أنشئ حسابًا على setup.particle.io)
Fusion 360 (لتصميم الأجزاء المخصصة)
HTML وJavaScript وCSS (للوحة معلومات الويب)
تدفق البيانات
الجسيم B524 SoM والإعداد
تُشغل وحدة B-SoM هذا المشروع. تُعَد وحدة B-SoM وحدة إنترنت الأشياء الرائدة لدينا للمنتجات المتصلة بالشبكة الخلوية. وهي تعمل على منصة إنترنت الأشياء كخدمة من Particle — والتي يتم تضمينها مجانًا لأول 100 جهاز لديك — وتتضمن بطاقة SIM مدمجة عالمية مجانية وخطة بيانات. تم تحسين وحدة B-SoM للإنتاج الضخم والتوسع، وهي مصممة ليتم دمجها مباشرة في تصميم لوحة الدوائر الخاصة بك، وتوصيل موصل M.2 NGFF باللوحة، مما يسمح بتغيير الوحدة أو ترقيتها بسهولة.
لاستخدام هذه الوحدة، يجب أن نستخدم لوحة Eval من سلسلة B وهي لوحة توصيل بسيطة لسلسلة B من وحدات إنترنت الأشياء الخلوية من Particle، للاستفادة من الوحدة
يعد إعداد لوحة التقييم أمرًا بسيطًا: قم بتوصيل هوائي الهاتف الخلوي بموصل U.FL المسمى CELL على SoM، وقم بتوصيل الوحدة بلوحة التقييم، وقم بتشغيل مفتاح طاقة SoM، وقم بتوصيل لوحة التقييم بالكمبيوتر عبر كابل micro USB.
إعداد B5 SoM
انتقل إلى setup.particle.io وقم بإنشاء حساب إذا لم يكن لديك حساب. سيسمح لك هذا بتكوين جهازك وتوصيله بسحابة Particle.
عند اتباع العملية بشكل صحيح، يمكنك رؤية جهازك متصلاً بالإنترنت في Particle Cloud.
طاولة عمل الجسيمات
يمكننا برمجة لوحة Particle بطريقتين: إما من خلال Particle Web IDE أو من خلال Particle Workbench. من أجل البساطة، نستخدم Particle Workbench. لتثبيت Workbench، تحتاج إلى Visual Studio Code. الأمر سهل للغاية - فقط ألق نظرة على هذا. ثم أنشأنا مشروعًا جديدًا باسم "Smart Coop"
أجهزة الاستشعار والمحركات
يقيس مستشعر DHT11 درجة الحرارة والرطوبة، مما يجعله مثاليًا لمراقبة البيئة. يتمتع بمدى درجة حرارة يتراوح بين 0-50 درجة مئوية بدقة ±2 درجة مئوية، ونطاق رطوبة يتراوح بين 20-90% رطوبة نسبية بدقة ±5% رطوبة نسبية. يعمل المستشعر بمصدر طاقة 3.5-5.5 فولت تيار مستمر ويتواصل عبر واجهة رقمية أحادية السلك. يوفر قراءات بمعدل قراءة واحدة في الثانية، مما يضمن بيانات في الوقت المناسب للتحكم في البيئة.
وحدة التتابع
تُستخدم وحدة التتابع للتحكم في إمداد مصباح التنغستن بالطاقة بناءً على قراءات درجة الحرارة. تعمل بجهد تشغيل 5 فولت ويمكنها تبديل الفولتات الأعلى حتى 250 فولت تيار متردد أو 30 فولت تيار مستمر، مع سعة معالجة تيار تصل إلى 10 أمبير. تحتوي الوحدة على ثلاثة اتصالات رئيسية: VCC وGND وإشارة إدخال من المتحكم الدقيق. عندما تنخفض درجة الحرارة إلى ما دون عتبة محددة، يرسل المتحكم الدقيق إشارة إلى المرحل لإغلاق الدائرة، وتشغيل المصباح لتوفير الحرارة. بمجرد الوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة، يرسل المتحكم الدقيق إشارة إلى المرحل لفتح الدائرة، وإيقاف تشغيل المصباح.
سيرفو الدوران المستمر
يستخدم سيرفو الدوران المستمر SG90 لتوزيع الطعام على فترات منتظمة. ويعمل على نطاق جهد يتراوح بين 4.8 و6 فولت، وبسرعة تقارب 110 دورة في الدقيقة عند 6 فولت وعزم دوران يبلغ 1.2 كجم-سم عند 4.8 فولت. ويتم التحكم في السيرفو بواسطة إشارة تعديل عرض النبضة (PWM)، حيث تحدد مدة النبضة سرعة واتجاه الدوران. ويحتوي على ثلاثة أسلاك توصيل: VCC للطاقة، وGND للأرض، وسلك إشارة لاستقبال نبضات التحكم من المتحكم الدقيق. ومن خلال ضبط إشارة تعديل عرض النبضة، يمكن للمتحكم الدقيق التحكم في الدوران المستمر للسيرفو لتوزيع الطعام حسب الحاجة.
الاختبار
قبل المتابعة، قمنا بإنهاء الكود عن طريق توصيل المكونات بأسلاك التوصيل وفقًا لهذه المخططات التخطيطية.
في الاختبار، قمنا بتوصيل سيرفو واحد فقط بسبب السحب الزائد للتيار، وفي المستقبل سنضيف سيرفو آخر أيضًا.
المكتبات الأساسية
نحن نستخدم مكتبتين للقياس من مستشعر DHT11، وهما Adafruit_Sensor، وDHT، ومكتبة ntp-time للحفاظ على مزامنة الوقت مع ساعة الإنترنت.
الموقع الإلكتروني
تم تطوير موقع المشروع باستخدام HTML وJavaScript وCSS، مما يوفر واجهة سهلة الاستخدام لمراقبة التعاونية الذكية والتحكم فيها.
لقد استخدمنا Fusion 360 لتصميم صناديق مخصصة للوحدات الإلكترونية ووحدات التغذية، مع ضمان ملاءمتها تمامًا داخل القفص. يتم استخدام آلية لولبية أرخميدس، متصلة بمحرك المؤازرة، لتوزيع الطعام بكفاءة. يتم استخدام إعداد التغذية المزدوجة لزيادة توافر الطعام وتقليل مخاطر نقص الغذاء.
إليكم الأجزاء المطبوعة ثلاثية الأبعاد التي أنتجناها. وقد صُممت هذه المكونات لتتناسب بسلاسة مع بقية البنية التحتية للقفص. والآن، يمكننا البدء في التجميع.
التجميع
أولاً، قمنا بربط محرك المؤازرة بوحدة التغذية، مع التأكد من تثبيته بشكل آمن في مكانه للتعامل مع الدوران المطلوب لآلية برغي أرخميدس.
ثم قمنا بتوصيل برغي أرخميدس إلى كلا محركي المؤازرة.
لتشغيل لوحة التقييم، استخدمنا مصدر طاقة High-Link، والذي يوفر 1 أمبير من التيار عند 5 فولت. وهذا يضمن مصدر طاقة مستقر لجميع المكونات الإلكترونية.
تم توصيل مصدر الطاقة High-Link هذا بلوحة الدوائر المطبوعة ذات النقاط الخضراء باستخدام كتلة طرفية لولبية، مما يوفر اتصالاً آمنًا وموثوقًا به.
بعد ذلك، قمنا بوضع المكونات الإلكترونية واحدًا تلو الآخر وتوصيلها وفقًا للمخططات. يتضمن ذلك مستشعر DHT11 والمرحل والمكونات الضرورية الأخرى لضمان التشغيل السلس.
بعد الانتهاء من التجميع، سيكون لديك أربعة أسلاك متبقية: اثنان لمصدر الطاقة المتردد واثنان لمصباح التدفئة.
سيتم توصيل أسلاك التيار المتردد بمقبس ثلاثي الدبابيس، مما يوفر الطاقة اللازمة للنظام بأكمله.
أجزاء ومرفقات مخصصة
3D files
المخططات
شفرة
