Cum se face un sistem de irigare automată folosind Arduino: 5 pași

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

În acest Instructables, vă voi arăta cum să construiți și să implementați un sistem automat de irigare care să poată simți conținutul de apă din sol și să vă irige automat grădina. Acest sistem poate fi programat pentru diferite cerințe de cultură și variații sezoniere. Acest sistem este cel mai potrivit pentru tehnica de irigare prin picurare. De asemenea, am testat sistemul pentru diferite condiții de sol și disponibilitatea apei.

Urmăriți videoclipul conectat pentru o înțelegere ușoară.

Acest sistem vă va ajuta să vă irigați grădina din curte sau grădina interioară automat și nu trebuie să vă faceți griji cu privire la udarea plantelor preferate în programul încărcat.

Arduino UNO este creierul acestui sistem și toți senzorii și dispozitivele de afișare sunt controlate de acesta. Un senzor de umiditate este utilizat pentru a citi conținutul de umiditate al solului. Un LCD este furnizat pentru a monitoriza starea solului, temperatura ambiantă și starea alimentării cu apă (pompa de apă).

Pasul 1: Materiale necesare

1. Arduino UNO
2. Senzor de umiditate a solului (cu driver LM393)
3. Senzor de temperatură LM 35
4. Afișaj LCD 16x2
5. Comutator nivel apă
6. Speaker
7. Releu 5V
8. BC547 sau tranzistoare NPN similare
9. Rezistoare (consultați schema circuitului)
10. Potențiometru (10Kohm)
11. LED de 5 mm
12. 1N4007 Diodă
13. Benzi terminale și borne cu șurub
14. PCB / Placă de pâine
15. Unelte de bază și kit de lipit

Pasul 2: Construiți circuitul

Acest circuit poate fi construit fie pe Breadboard, fie pe un PCB. Pentru o încercare temporară, puteți construi acest lucru pe panoul de evaluare. Consultați schema circuitului pentru detalii. Faceți conexiunea așa cum se menționează mai jos.

PINS ARDUINO

0 _ N / C

1 _ N / C

2 _ LCD-14

3 _ LCD-13

4 _ LCD-12

5 _ LCD-11

6 _ N / C

7_ APĂ_LEVEL_STATUS_LED

8 _ N / C

9_ VORBITOR

10 _ N / C

11 _ LCD-6

12 _ LCD-4

13 _ PUMP_STATUS_LED) _AND_TO_RELAY

A0_SOIL_MOISTURE_SENSOR

A4 _ LM35_ (TEMPERATURE_SENSOR)

LCD-1 _ GND

LCD-5 _ GND

LCD-2 _ + Vcc

LCD-3 _ LCD_BRIGHTNESS

* Un bug raportat pentru citiri de temperatură instabile. Vă rugăm să evitați senzorul de temperatură. Voi actualiza codul odată ce este rezolvat.

Pasul 3: Principiul de lucru al circuitului

Valorile senzorului de umiditate a solului depind de rezistența solului. Driverul LM393 este un comparator dual diferențial care compară tensiunea senzorului cu tensiunea de alimentare fixă de 5V.

Valoarea acestui senzor variază de la 0 la 1023. 0 fiind cea mai umedă și 1023 fiind cea mai uscată.

LM35 este un senzor de temperatură cu circuit integrat de precizie, a cărui tensiune de ieșire este liniar proporțională cu temperatura Celsius. LM35 funcționează între -55˚ și + 120˚C.

Comutatorul de nivel al apei conține un comutator Reed-Magnetic înconjurat de un magnet plutitor. Când apa este disponibilă, aceasta se comportă.

Arduino citește starea solului folosind senzorul de umiditate a solului. Dacă solul este uscat, face următoarele operații …

1) Verifică disponibilitatea apei utilizând un senzor de nivel al apei.

2) Dacă apa este disponibilă, pompa este pornită și este oprită automat atunci când este furnizată o cantitate suficientă de apă. Pompa este acționată de un circuit de releu.

3) Dacă apa nu este disponibilă, veți fi notificat cu un sunet.

Pentru orice alte condiții, pompa rămâne oprită și starea solului (uscat, umed, înfundat), temperatura și starea pompei sunt afișate pe ecranul LCD.

Pasul 4: Cod Arduino

Procedură

• Conectați Arduino la computer.
• Descărcați codul atașat și deschideți-l.
• Selectați portul COM și placa Arduino din opțiunea Instrumente.
• Faceți clic pe butonul Încărcare.

După ce codul este încărcat, deschideți monitorul serial care afișează valorile senzorului de umiditate a solului variind de la 0-1023. Testați senzorul pentru diferite condiții de sol și observați valoarea senzorului pentru cea mai adecvată stare a solului și editați valorile din codul pentru aplicația dvs. Dacă doriți să modificați sensibilitatea senzorului pentru diferite condiții de sol, modificați valorile celor 3 condiții comentate în Cod.

_

Temperatura este calculată utilizând următoarea formulă X = ((valoarea senzorului) * 1023.0) / 5000

Temperatura în grade Celsius = (X / 10)

Pasul 5: Implementare și testare

Următorii pași pot fi urmați pentru a testa proiectul.

1) Conectați Arduino la sursa de alimentare (5V) prin USB sau sursă de alimentare externă.

2) Îngropați senzorul de umiditate din sol. Așezați mai bine senzorul lângă rădăcinile plantelor pentru măsurători precise. Notă: Terminalele de cablare nu sunt impermeabile.

3) Conectați pompa de apă la releu (N / O și borne comune) și porniți alimentarea de la rețea. Consultați circuitul pentru detalii conexiune și pinout.

AVERTISMENT: TENSII ÎNALTE. Înțelegeți cablajul înainte de a procesa

4) Senzorul de temperatură poate fi amplasat pe PCB în sine sau pe sol. Nu scufundați senzorul în apă.

5) Potențiometrul poate fi variat pentru a regla luminozitatea ecranului LCD.

6) Așezați senzorul de nivel al apei în rezervorul / rezervorul de apă.

Am implementat acest lucru în grădina mea de acasă și am plasat senzorul lângă una dintre plante. De asemenea, am plasat pompa și senzorul de nivel al apei într-o găleată de apă. În videoclip, puteți vedea că atunci când scap senzorul de nivel al apei în apă, pompa este pornită până când solul devine umed.

Deși acest lucru funcționează perfect, există erori minore și îmbunătățiri care pot fi făcute în acest proiect. A fost raportat un bug pentru citiri de temperatură instabile atunci când ambii senzori funcționează împreună. Voi actualiza dacă bug-ul este rezolvat.

Alte îmbunătățiri pe care utilizatorii le pot implementa:

• Adăugați funcția IOT pentru analiza datelor și control de la distanță.
• Integrati-va cu irigarea prin picurare si senzori multipli in diferite locuri de pe teren.
• Improvizați performanța senzorului, astfel încât să poată fi implementat în soluri adânci.
• Folosiți senzori de temperatură mai fiabili.
• Controlul umidității și controlul temperaturii pentru sere.
• Analiza conținutului de apă minerală și a concentrației de îngrășăminte.

Dacă întâmpinați îndoieli sau sugestii, nu ezitați să ne anunțați în secțiunea de comentarii. Dacă ați construit acest lucru, vă rugăm să ne anunțați în secțiunea de comentarii.

Mulțumesc

HS Sandesh

(Canalul YouTube al tehnocratului)