Oală automată inteligentă pentru plante - (DIY, imprimat 3D, Arduino, auto-udare, proiect): 23 de pași (cu imagini)

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

Buna ziua, Uneori, când plecăm de acasă câteva zile sau suntem cu adevărat ocupați, plantele de casă (nedrept) suferă pentru că nu sunt udate când au nevoie de ea. Aceasta este soluția mea.

Este un ghiveci inteligent care include:

• Rezervor de apă încorporat.
• Un senzor pentru a monitoriza nivelul de umiditate al solului.
• O pompă pentru pomparea apei către centrală atunci când este necesar.
• Un monitor de nivel al apei în rezervorul de apă.
• Un LED pentru a vă informa când totul este în regulă sau dacă rezervorul de apă se apropie de gol.

Toate componentele electronice, pompele și rezervorul de apă sunt conținute în interiorul oalei pentru a păstra aspectul inteligent. Fiecare ghiveci (dacă faceți mai multe) poate fi, de asemenea, setat la nevoile diferitelor tipuri de plante. Are un Arduino Nano care controlează totul și costul componentelor a fost menținut cât mai mic posibil.

Pasul 1: Tutorial video

Dacă preferați videoclipuri decât să le citiți, vă rugăm să consultați videoclipul de mai sus. În caz contrar, continuați să citiți și vă voi ajuta să vă creați propriul ghiveci de plante inteligente, pas cu pas.

Pasul 2: Lucruri de care ai nevoie

Veți avea nevoie de câteva lucruri pentru a vă construi unul. Iată o listă a articolelor împreună cu link-uri către locul în care le puteți găsi pe Amazon.

• Arduino Nano: https://geni.us/ArduinoNanoV3 x1
• Mini pompă submersibilă: https://geni.us/MiniPump x1
• Tuburi de 5 mm: https://geni.us/5mm Tuburi în valoare de 5 cm
• Tranzistor: https://geni.us/2npn2222 1x 2N2222
• Rezistoare (1k și 4.7k): https://geni.us/Ufa2s Unul dintre fiecare
• Sârmă: https://geni.us/22AWGWire pentru conectarea componentelor împreună
• LED de 3 mm: https://geni.us/LEDs x1
• Senzor nivel apă: https://geni.us/WaterLevelSensor x1
• Șuruburi: https://geni.us/NutsAndBolts M3 x 10mm x2
• Senzor de umiditate a solului: https://geni.us/MoistureSensor x1
• Half Perma-proto board: https://geni.us/HalfPermaProto x1
• PLA Filament:

Pasul 3: Imprimați piesele imprimabile 3D

Părțile tipărite 3D vor dura ceva timp pentru a imprima, deci este un loc bun pentru a le începe în timp ce așteptați să sosească orice ați comandat.

Veți găsi fișierele CAD disponibile pentru descărcare aici:

Am imprimat toate ale mele în PLA la o înălțime a stratului de 0,15 mm. Am tipărit „oala exterioară” cu trei perimetre și acest lucru mi-a asigurat că este etanș la apă pentru mine. Verificați că imprimarea este etanșă înainte de ao utiliza pentru a vă asigura că nu riscați să deteriorați niciuna dintre componentele electronice. Dacă nu reușește, puteți încerca oricare dintre următoarele:

• Imprimați-l cu mai multe perimetre / pereți
• Măriți debitul extruderului
• Tratați interiorul imprimării cu un fel de sigilant

Pasul 4: Pregătiți schema electronică și a circuitelor

Ne putem îndrepta atenția spre electronică. Veți avea nevoie de câteva instrumente pentru a vă ajuta să asamblați și să lipiți diferitele componente electronice pentru acest proiect:

• Sârmă de lipit
• Fier de lipit (folosesc unul rece alimentat de la baterie pe care l-am primit recent:
• Tăietoare de sârmă
• Mâinile ajutătoare

Atașat este o diagramă de lipire. Dacă preferați, puteți sări peste următoarele secțiuni și să urmați singuri diagrama, deși, dacă preferați, o să vă trec prin componentă acum.

Pasul 5: lipiți Arduino pe placa Proto

Mai întâi vom lipi Arduino Nano pe placa noastră Perma-Prota. Pe măsură ce mergem, mă voi referi la găurile de pe placa Perma-Prota prin coordonatele lor, cum ar fi gaura B7. Literele și numerele pentru găuri sunt scrise de-a lungul marginilor plăcii Perma-Proto.

Pentru a poziționa Arduino Nano în locul corect, puneți pinul D12 pe Arduino, deși gaura H7 de pe placa prototip. Apoi întoarceți placa și lipiți știfturile în poziție.

Pasul 6: Adăugați tranzistorul și rezistențele

Cele trei picioare ale tranzistorului vor să treacă prin găurile C24, 25 și 26 de pe placă. Fața plană a tranzistorului vrea să fie orientată spre centrul plăcii. Odată ce ați lipit acest lucru în loc, tăiați lungimile excesive ale piciorului de cealaltă parte cu tăieturile de sârmă.

Rezistorul de 4,7 k ohm (benzile de culoare devin galbene, mov, apoi roșii) trece prin găurile A25 și A28.

Rezistorul de 1k ohm (maro, negru, apoi benzi roșii) trece prin găurile J18 și J22.

Pasul 7: Pregătiți LED-ul și conectați-vă la placă

Lipiți un fir separat de 7 cm lungime la fiecare dintre picioarele LED-urilor. Odată ce ați făcut acest lucru, utilizați o bandă de izolare sau o termocontractare pentru a împiedica contactul celor două picioare și fire și scurtcircuitarea circuitului nostru mai târziu.

Acum piciorul pozitiv de la LED, care este cel mai lung dintre cele două picioare, trebuie lipit la gaura J17 de pe placă. Negativul este apoi lipit în gaura I22.

Pasul 8: Pregătiți pompa

Înainte de a instala și conecta pompa, trebuie să îi extindem firele. Adăugați încă 13 cm pe ambele fire care vin de la pompa de apă. Din nou, adăugați o bandă izolatoare la conexiuni după ce le-ați lipit împreună.

Pasul 9: Pregătiți senzorul de nivel al apei

De această dată, lipiți trei fire de 20 cm pe cei trei pini ai senzorului de nivel al apei.

Pasul 10: Conectați componentele de detectare a umidității împreună

Atașați un 10cm la următorii pini de pe modulul senzorilor de umiditate:

• D0
• GND
• VCC

Apoi lipiți firul de la D0 la J12 pe placa Proto, firul de masă către oriunde de-a lungul șinei de masă și, în cele din urmă, firul de la VCC la gaura C8.

Apoi lipiți două fire de 25 cm la pinii negativi și pozitivi de pe cealaltă parte a modulului senzorilor.

Pasul 11: Adăugați conexiuni suplimentare la placa Proto

Folosiți o lungime scurtă de sârmă (verde în fotografii) pentru a conecta găurile B26 la șina de masă și apoi un alt sârmă pentru a conecta șina noastră de masă la pinul de masă al Arduino prin gaura A20.

Avem nevoie de încă un fir pentru a conecta găurile C28 și J7.

Pasul 12: Să începem să ne asamblăm piesele

Folosiți un adeziv topit la cald sau similar pentru a fixa senzorul de nivel al apei pe placa de fixare din interiorul vasului exterior. Asigurați-vă că partea superioară a senzorului este în linie cu partea superioară a plăcii de montare.

Acum, introduceți cele trei fire de la acest senzor în jos, prin orificiul pe care îl veți găsi în partea laterală a coloanei care se ridică în partea de jos a vasului exterior. Când apar în partea de jos, le puteți trage. Acum este, de asemenea, un moment minunat să le etichetăm, în timp ce suntem siguri de la ce sunt conectate.

În timp ce avem lipiciul la îndemână, ar trebui să fixăm LED-ul în poziție, împingându-l prin orificiul său din suport și lipindu-l acolo.

Pasul 13: Asamblați pompa de apă

De asemenea, putem trece firele din pompa noastră de apă prin aceeași orificiu din oala exterioară ca și pentru senzorul de nivel al apei și apoi eticheta firele atunci când acestea ies de cealaltă parte.

Luați acum cei 5 cm de tuburi de cauciuc, atașați-l la pompa de apă și apoi celălalt capăt la partea inferioară a vasului interior.

Putem apoi glisa cu grijă oala interioară în jos în oala exterioară. Există un slot subțire pentru trecerea firelor, aveți grijă să nu prindeți firele atunci când asamblați aceste două părți.

Pasul 14: Adăugați suportul

Acum putem trece toate firele noastre etichetate prin orificiul din suport și apoi le așezăm pe blatul nostru cu capul în jos. Folosiți niște lipici topit pentru a fixa oala pe suport și a o menține într-o poziție centrală.

Apoi, luați cele două fire care provin de la senzorul nostru de umiditate și filetați-le în jos prin întregul care trece până la capăt prin ghiveciul nostru inteligent de plante în cealaltă direcție. Acestea ar trebui să apară prin partea de sus a coloanei acum, în loc de gaura laterală mică pe care o foloseam mai devreme.

Pasul 15: Mai multă lipire

Acum lipiți firele de la pompa de apă la găurile B18 și B24.

Firul de masă de la senzorul de apă poate fi conectat oriunde de-a lungul șinei de masă. Conductorul pozitiv este lipit la gaura A8 și firul senzorului este conectat la A13.

Pasul 16: Gestionarea cablurilor

Acum lipiți modulul pentru senzorul de umiditate al solului pe unul din peretele interior al suportului, așa cum se arată în fotografie.

Folosind cele două șuruburi, putem să răsucim firele rămase într-un aranjament mai ordonat sub placă și apoi să le fixăm în poziție. Asigurați-vă că capătul Arduino cu conexiunea USB este orientat spre gaura din suport pentru ca cablul USB să poată trece.

Pasul 17: Potează o plantă

Acum putem adăuga planta noastră.:)

Puteți fi la fel de creativ pe cât doriți cu alegerea plantei și a mediului de creștere. Asigurați-vă că păstrați orificiul de evacuare a apei, admisia și orificiul de cablare departe de orice mediu de creștere.

De asemenea, puteți decora blatul cu ceva de genul pietrișului mic, colorat, dacă doriți.

Pasul 18: Conectați senzorul de umiditate

Acum putem conecta senzorul de umiditate la cele două fire care ies din partea superioară a vasului de plante, apoi le introducem vârfurile în sol.

Orice exces de sârmă poate fi împins înapoi în ghiveci.

Pasul 19: Încărcați codul

Veți găsi codul proiectului aici:

După ce l-ați descărcat, deschideți fișierul „SmartPlant-V1-1.ino” în IDE-ul Arduino și încărcați-l în creația dvs. Dacă totul merge bine, ar trebui să vedeți și să auziți cum se întâmplă următoarele:

• Când încărcarea este finalizată și Arduino repornește, LED-ul ar trebui să clipească rapid de cinci ori pentru a confirma că codul rulează.
• Monitorul serial IDE va imprima citirea curentă a nivelului apei.
• După câteva secunde, ar trebui să auziți pornirea pompei, deoarece nu am calibrat încă valorile pentru senzorul de umiditate al solului.
• LED-ul ar trebui să înceapă să clipească încet pentru a ne avertiza că nu există apă în rezervorul intern.

Pasul 20: Calibrați nivelul umidității solului

Pe partea inferioară a vasului este locul în care am atașat modulul senzor pentru senzorul de umiditate al solului. Acest modul are un potențiometru pe care îl vom folosi pentru a seta nivelul pe care îl va semnaliza la Arduino, deoarece solul este suficient de umed. Pentru a face acest lucru, verificați dacă umezeala solului pentru plantă este la minimul minim cu care ați fi mulțumit. Așteptați aproximativ o oră pentru ca umiditatea să se uniformizeze prin mediul de creștere și în jurul senzorului.

Putem apoi folosi o șurubelniță mică pentru a roti potențiometrul până când se aprinde a doua lumină de pe acesta, în acest moment opriți-o și apoi o întoarcem înapoi în direcția superioară până când lumina se stinge. Aceasta este apoi setată corect.

Dacă vreodată trebuie să reglați nivelul de umiditate al solului, aici îl faceți.

Pasul 21: Calibrați nivelul apei din rezervor

De această dată deschideți codul „Water_Tank_Threshold_Test.ino” în IDE și încărcați-l. Vom folosi acest lucru pentru o scurtă perioadă de timp pentru a ajuta la stabilirea nivelului de prag corect pentru senzorul de nivel al apei.

Odată încărcat, deschideți monitorul serial și începeți încet să adăugați apă în rezervor până când începeți să vedeți o citire de la senzor. Opriți-vă în acest moment și așteptați până când citirile devin destul de consistente. Notați valoarea medie pe care o afișează acum.

Acum putem reîncărca codul principal și ne putem îndrepta spre variabilele din partea de sus pentru a actualiza câteva valori. Mai întâi vom introduce valoarea pe care tocmai am notat-o în variabila „WaterLevelThreshold”.

În timp ce suntem aici, putem seta și valoarea intervalului de verificare la 180, 000. aceasta înseamnă că nivelul de umiditate al solului va fi verificat în fiecare oră. Valoarea „emptyReservoirTimer” vrea să fie setată la 900. Aceasta înseamnă că LED-ul va clipi lent timp de 30 de minute pentru a ne anunța că mai avem nevoie de apă în rezervor înainte ca codul să continue să verifice instalația, udați-o dacă avem apă a plecat și apoi înapoi la încercarea de a ne atrage atenția.

Variabila pentru „amountToPump” controlează cantitatea de apă pompată către plantă atunci când o udăm. Am setat-o pe a mea la 300, dar o puteți regla dacă aveți nevoie de mai multă sau mai puțină apă.

Pasul 22: Adăugați apă

Acum putem umple rezervorul de apă. Fii cu ochii pe orificiul de revărsare prezentat în imagine. Când vedeți apă aici, nu mai umpleți vasul. Aceasta este aici pentru a vă asigura că nu inundați electronica internă.

Pasul 23: Finalizat

Și gata - ghiveciul inteligent complet.:)

Sper că ți-a plăcut să-l construiești pe al tău. Vă rugăm să luați în considerare distribuirea mărcii dvs. pe Thingiverse, îmi place foarte mult să le văd:

Susține-mă pe Patreon:

ABONĂ-TE:

Dacă doriți să spuneți mulțumiri, vă rugăm să luați în considerare și cumpărarea unei cafele: