Sistem automat de udare a plantelor Arduino: 8 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

Faceți cunoștință cu Sprout - jardiniera modernă de interior care vă udă automat plantele, ierburile, legumele etc. și vă va revoluționa jocul de grădinărit.

Se compune dintr-un rezervor de apă integrat din care apa este pompată și menține solul plantei hidratat.

Un senzor de umiditate a solului este calibrat astfel încât să măsoare periodic umezeala solului reglând astfel fluxul de apă. Dacă solul este prea uscat, pompa de apă pornește automat și se oprește când umiditatea solului a atins nivelul dorit.

Dacă sunteți persoana care își scufundă plantele, Sprout vă va asigura că nu va trebui niciodată să vă faceți griji că veți fi din nou un grădinar rău. Și dacă sunteți genul de persoană care își udă plantele pentru a compensa absenteismul, înseamnă că nu riscați să vă înecați plantele sau semințele.

Capacitatea rezervorului de apă Sprout este de aproximativ 500 ml, ceea ce vă permite să vă neglijați plantele atât timp cât o lună înainte de a avea nevoie de o reumplere.

Funcția Bluetooth opțională poate fi utilizată pentru a comuta și controla manual pompa de apă fără fir de pe smartphone.

Dezvoltare: Sunteți un programator, inginer sau designer care are o idee minunată pentru o nouă caracteristică / design în Sprout? Poate că sunteți doar un începător sau ați văzut un bug? Simțiți-vă liber să luați codul nostru, schemele, fișierele de proiectare 3D și fișierele de tăiere cu laser de la Github și să vă amestecați.

Sprout: GitHub

Pasul 1: Proiectare electronică

Lista componentelor electronice: -Arduino Nano: Pompa de apă AliExpressDC: Senzor de umezeală AliExpress: Modul Bluetooth AliExpressHC-05: Regulator de tensiune AliExpressLM7805: MOSFET AliExpressIRF540: Rezistor AliExpress220 Ohm: Diodă AliExpressIN4001: Benzi pin PIN-uri: AliExpressDC Baril Jack: AliExpress Adaptor AliExpressAC-12VDC: AliExpress

Instrumente: - Fier de lipit: AliExpress Sârmă de sudură: AliExpress

Bloc de putere

7805 reglează tensiunea de alimentare și o reduce la 5V constantă, făcându-l potrivit pentru a rula senzorul de umiditate Arduino & Soil.

Controlul pompei

MOSFET acționează ca un comutator care este controlat de Arduino. Folosim MOSFET, deoarece Arduino nu poate alimenta direct pompa DC. Rezistorul conectat la poarta MOSFET împiedică deteriorarea MOSFET-ului. Dioda flyback conectată la pompă oferă o cale pentru disiparea energiei stocate atunci când pompa este oprită. Anodul diodei este conectat la drenajul MOSFET. Catodul diodei este conectat la șina de alimentare de 9V. Sursa diodei este conectată la GND.

Senzor de umiditate Senzorul alimentează o valoare analogică Arduino. Nivelul prag de umiditate este calibrat de utilizator în funcție de tipul de plantă utilizată.

Modul Bluetooth

Utilizează comunicarea în serie pentru a transfera date între Arduino și smartphone-ul dvs.

Pasul 2: Asamblare electronică

Un PCB imprimabil la scară 1x, precum și vizualizarea plăcii și schema sunt disponibile în depozitul GitHub.

Sprout: GitHub / Electronics

Depozitul conține, de asemenea, un PDF format A4 care conține mai multe PCB-uri pe o singură pagină. Acest lucru poate fi folosit pentru a face mai multe PCB-uri la un moment dat pentru producția în serie

Lipiți toate componentele conform schemei date.

Fișierele editabile Eagle sunt disponibile mai jos.

Puteți comanda PCB aici: PCBWay

Pasul 3: Configurare software și Bluetooth

Software

Senzorul de umiditate este conectat la un pin de intrare analogică al Arduino. O valoare prag determină dacă pompa trebuie să fie PORNIT / OPRIT.

Puteți găsi codul la Sprout: GitHub / Code

Simțiți-vă liber să modificați și să contribuiți la depozitul GitHub.

Aplicație pentru smartphone și configurație Bluetooth

Modulul HC-05 Bluetooth este blocul intermediar între Smartphone și Arduino. Utilizează comunicarea în serie pentru a trimite date de pe smartphone către Arduino și acționează ca o telecomandă.

Aplicația transmite valoarea „48” sau „49” care reprezintă „ON” și respectiv „OFF”. Prin urmare, pompa poate fi controlată fără fir.

Pur și simplu deschideți aplicația, căutați dispozitive descoperibile și asociați-le cu modulul HC-05. apoi faceți clic pe „Schimbați modul” și comutați butonul de pe ecran.

Aplicația este disponibilă la Bluetooth App

Pasul 4: Proiectare mecanică

Corpul principal al Sprout este o cutie de 30cm X 15cm X 19cm realizată din MDF.

Toți pașii de proiectare mecanică au fost clar demonstrați în videoclipul atașat la începutul instructabilului. Puteți verifica acest lucru și la Sprout: Video / Mechanical Design

Caseta este împărțită în două secțiuni:

1. Secțiunea mai mare conține solul și plantele
2. Secțiunea mai mică este împărțită în două alte secțiuni, astfel încât o secțiune conține placa de circuit, în timp ce cealaltă conține rezervorul de apă.

Rezervorul de apă este o sticlă de plastic de 500 ml.

Cutia MDF are 8 fețe de blocare separate, care pot fi tăiate cu laser și așezate una în cealaltă.

Fișierele de tăiere cu laser, fișierul Fusion 360 Design (fișier de proiectare 3D), vederi izometrice și ortogonale ale fiecărei fețe pot fi găsite la Sprout: GitHub / Mechanical Design

De asemenea, puteți găsi fișiere Illustrator editabile în depozitul GitHub, care pot fi modificate la cerințele / dimensiunile dvs. specifice și apoi pot fi tăiate cu laser.

Pasul 5: Asamblare mecanică: Pregătirea sticlei

Rezervorul de apă este o sticlă de plastic de 500 ml. Pentru aceasta poate fi utilizată o sticlă tipică de sodiu din plastic de 500 ml.

Diametrul maxim al sticlei trebuie să fie de 74 mm. Diametrul maxim al capacului sticlei trebuie să fie de 50 mm. Înălțimea maximă de la baza sticlei până la partea inferioară a capacului trebuie să fie de 18,5 cm.

Sticla trebuie tăiată la aproximativ 50 mm deasupra bazei sale, astfel încât pompa să poată fi plasată în interiorul acesteia. Găurile trebuie tăiate în sticlă astfel încât conductele de ieșire și firele de alimentare să poată fi alimentate prin sticlă.

Odată ce conducta de ieșire și firele au fost scoase prin orificiile respective, sticla poate fi sigilată din nou. Pentru a sigila sticla trebuie să folosim un compus epoxidic care se va întări în câteva ore. Acest lucru va preveni scurgerea apei.

Apa poate fi reumplută din partea superioară a sticlei prin simpla deschidere a capacului.

Pasul 6: Asamblare mecanică: Pregătirea cutiei

Odată ce ați tăiat cu laser cele 8 fețe diferite ale cutiei, aplicați mai multe straturi de lac de lemn de înaltă calitate pe fiecare parte a fiecărei fețe, ceea ce îl face foarte hidrofug și îl face rezistent la umiditate și umiditate.

Montați și mufa de alimentare pe placa din spate și conectați-o la placa de circuit.

Montați placa de circuit pe placa din spate a cutiei astfel încât să se încadreze în secțiunea lor respectivă.

Trageți țeava de ieșire a pompei prin orificiile date astfel încât să ajungă la secțiunea de sol a plantei. Faceți același lucru pentru firele senzorului de umiditate.

Nu uitați să conectați pompa de apă la placa de circuit așa cum se arată în schemă

Începeți interconectarea diferitelor fețe ale cutiei și asigurați-vă că sticla se potrivește perfect în zona sa desemnată.

Aplicați lipici pentru lemn sau un adeziv pentru a sigila întreaga cutie

Toți acești pași au fost demonstrați în videoclipul găsit la începutul acestui instructabil.

Pasul 7: Asamblare mecanică: Ciment

Acest pas va determina textura și finisajul final al cutiei, precum și va oferi plantatorului un alt strat protector.

Aplicați lipici pe fiecare față a cutiei. Apoi presărați ciment peste lipici. Utilizați piesa MDF circulară rămasă care a fost tăiată de pe placa superioară pentru a netezi cimentul pe suprafața fiecărei fețe a cutiei. Repetați acest pas pentru fiecare față a casetei, așa cum se arată în videoclip.

Odată ce cimentul s-a uscat, stropiți cu apă la fiecare 6 ore timp de 1 zi. Acest lucru va permite cimentul să se vindece, fără fisuri și, de asemenea, va preveni scurgerea apei.

Pasul 8: Adăugați solul și plantele

Odată ce cimentul s-a vindecat, umpleți cutia cu pământ.

Nu uitați să sigilați termic capătul țevii de ieșire înainte de a face o gaură în ea pentru picurare. Picuratorul este folosit pentru reglarea apei care iese din țeavă, astfel încât apa să nu curgă din jardinieră.

Așezați senzorul de umiditate a solului în interiorul solului.

Puterea încoltește prin mufa de alimentare de pe placa din spate și asigurați-vă că umpleți rezervorul de apă la nivelul maxim.

Testați dacă totul funcționează și ar trebui să fiți gata.

Locul doi în Epilog Challenge 9

Locul doi în concursul Arduino 2017