Stick de monitorizare a umidității solului Arduino - Nu uitați niciodată să vă udați plantele: 4 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Uitați adesea să vă udați plantele de interior? Sau poate le acordați prea multă atenție și le udați?

Dacă faceți acest lucru, ar trebui să vă faceți un baston de monitorizare a umidității solului alimentat de baterie. Acest monitor folosește un senzor capacitiv de umiditate a solului și un Arduino Pro Mini de 3,3V pentru a monitoriza continuu nivelul de umiditate al solului și pentru a vă avertiza atunci când sunteți peste sau sub udarea plantelor.

Două potențiometre de pe placă vă permit să reglați și să setați un punct de referință ridicat și scăzut al nivelului de umiditate care declanșează intermitentul a două LED-uri pentru a vă alerta. De asemenea, puteți adăuga cu ușurință un semnal sonor la circuit dacă doriți și o alarmă sonoră.

De asemenea, puteți apăsa un buton pentru a afișa citirea curentă a umidității și valorile de referință ale nivelului înalt și scăzut pe afișajul OLED încorporat.

Cu configurarea standard aici, unitatea durează în jur de 15-20 de zile la o singură încărcare a bateriei 18650 care o alimentează. Dar, folosind două tehnici de putere redusă, aceasta poate fi extinsă la aproximativ 50-60 de zile pe încărcare.

Provizii

Pentru a construi un singur monitor de umiditate a solului, veți avea nevoie de:

3.3V Arduino Pro Mini - Cumpărați aici

Versiunea 5V poate fi utilizată cu o baterie diferită și rezistențe LED de 220Ω

• Programator USB - Cumpărați aici
• Senzor capacitiv de umiditate a solului - Cumpărați aici
• 3 LED-uri de 5 mm (preferabil diferite culori) - Cumpărați aici
• Rezistor 10K - Cumpărați aici
• 3 x Rezistențe 100Ω - Cumpărați aici
• 2 ghivece de 10K - Cumpărați aici
• Comutator cu buton tactil - Cumpărați aici
• Slide Power Switch - Cumpărați aici
• Afișaj OLED 128x32 I2C - Cumpărați aici
• Pini antet masculin - Cumpărați aici
• Pinii antet feminin - Cumpărați aici
• Cablu panglică - Cumpărați aici

Pentru a alimenta monitorul

• 18650 3.7V Lithium Battey - Cumpărați aici
• 18650 Suport baterie / Încărcător - Cumpărați aici

Pasul 1: Adunați componentele și comandați PCB-urile

Am început prin proiectarea unui circuit care ar putea fi transformat într-un PCB și alimentat de o singură baterie 18650 litiu-ion. Din acest motiv, am ales versiunea de 3,3 V a Arduino și acest monitor capacitiv special de umiditate a solului care poate fi alimentat de la 3,3V sau 5V.

Puteți descărca fișierele PCB de pe blogul meu dacă doriți să comandați propriile dvs.

De asemenea, puteți utiliza un Arduino Pro Mini de 5V cu aceleași componente, va trebui doar să folosiți rezistențe LED de 220ohm în loc de cele de 100ohm utilizate aici. De asemenea, va trebui să-l alimentați cu un acumulator mai degrabă decât cu o singură baterie litiu-ion.

Puteți, de asemenea, să asamblați componentele pe o placă de măsurare și apoi să conduceți scurt la senzorul de umiditate, dar PCB-ul îl transformă într-o configurație mai compactă și robustă.

Am comandat PCB-urile de la PCB Way, care percepe doar 5 USD pentru 5 PCB-uri de bază de până la 100x100mm. Au fost fabricate și expediate foarte repede și au și o calitate excelentă.

Pasul 2: Asamblați PCB-urile

Începeți prin atașarea știfturilor de antet la Arduino. Acest design folosește pinii A4 și A5 pentru conexiunea I2C la afișajul OLED, deci va trebui să adăugați și acești doi pini. Plăcile nu vin adesea cu știfturi pentru aceste două, deoarece sunt separate de benzile de-a lungul celor două părți.

Lipiți toate componentele în poziție pe PCB, acordând atenție orientării LED-urilor și a butonului tactil.

Pentru a conecta senzorul de umiditate la placa dvs., va trebui să scoateți dopul alb de la capăt și apoi să lipiți trei știfturi de antet în rândul de găuri cel mai apropiat de capătul senzorului. Folosiți acești pini pentru a lipi senzorul direct pe PCB.

Odată ce componentele sunt lipite în loc, tăiați orice știfturi proeminente din spatele PCB-ului.

Lipiți placa încărcătorului de baterii litiu-ion la bornele de alimentare de pe PCB folosind un cablu mic de cablu panglică, astfel încât suportul să poată fi lipit pe partea din spate a PCB-ului.

Pasul 3: Programați-vă Arduino

Pentru a vă programa Arduino Pro Mini, va trebui să utilizați programatorul USB și să îl conectați la pinii antetului corespunzători de pe circuitul PCB. Amintiți-vă că Tx de pe programator merge la Rx pe Arduino și invers. De asemenea, asigurați-vă că utilizați tensiunea de ieșire corectă de la programator, 3.3V pentru 3.3V Pro Mini și 5V pentru 5V Pro Mini.

Puteți descărca schița din postarea mea pe blog și puteți citi printr-o descriere detaliată a ceea ce face fiecare secțiune a codului.

Pasul 4: Calibrarea și utilizarea senzorului de umiditate a solului

Când porniți monitorul pentru prima dată, veți vedea un scurt ecran de afișare pe ecran, iar acesta se va opri.

După oprire, puteți apăsa butonul de lângă afișaj pentru al porni din nou și pentru a vedea nivelul de umiditate măsurat efectiv, precum și cele două valori de referință ale nivelului de umiditate. Cele două valori de referință pot fi reglate prin rotirea potențiometrelor de nivel scăzut și înalt. Există o anumită logică în cod pentru a împiedica setarea valorii de referință scăzute mai mari decât valorile de referință ridicate și cele mai mici decât cele reduse.

Înainte de a utiliza senzorul, va trebui să-l calibrați. Pentru a face acest lucru, utilizați programatorul USB pentru a afișa valorile brute ale senzorului de la senzorul de umiditate. Faceți o citire uscată de la senzor în aer și apoi scufundați partea de stick a senzorului într-un vas de apă pentru a obține nivelul maxim de umiditate. Asigurați-vă că nu udați niciunul dintre componente în timp ce faceți acest lucru. Luați aceste valori maxime și minime și înlocuiți-le în cod, iar monitorul dvs. este bine să mergeți. De asemenea, puteți adăuga o marjă mică la maxim și minim pentru a ține cont de variațiile de mediu.

După cum sa menționat anterior, monitorul durează aproximativ 15-20 de zile la o singură încărcare a bateriei 18650. Am detaliat două tehnici pe blogul meu pe care le puteți implementa pentru a le îmbunătăți în continuare la aproximativ 50-60 de zile cu o singură încărcare. Acestea implică în esență alimentarea senzorului de umiditate numai atunci când trebuie să faceți citiri și să scoateți LED-ul de mică putere de pe Arduino. De asemenea, puteți îmbunătăți durata de viață a bateriei luând citiri mai rar.

Am adăugat, de asemenea, o placă frontală acrilică pe monitor odată ce a fost completă pentru a proteja componentele electronice

Ați încercat să vă creați propriul monitor de umiditate a solului? Anunță-mă în secțiunea de comentarii!