Monitor de umiditate pentru sol DIY cu Arduino și un ecran Nokia 5110: 6 pași (cu imagini)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2025-01-23 15:04

În acest Instructable vom vedea cum să construim un monitor de umiditate al solului foarte util cu un ecran LCD mare Nokia 5110 folosind Arduino. Măsurați cu ușurință nivelurile de umiditate ale solului plantei dvs. de la Arduino și construiți dispozitive interesante cu acest proiect!

Construirea unui monitor de umiditate a solului este o experiență excelentă de învățare. Când terminați construirea acestui proiect, veți avea o mai bună înțelegere a modului în care funcționează senzorul de umiditate a solului, veți ști cum să conectați un ecran LCD Nokia 5110 și veți vedea în acțiune cât de puternică poate fi platforma Arduino. Având acest proiect ca bază și experiența acumulată, veți putea construi cu ușurință proiecte mai complexe în viitor.

Putem folosi acest proiect pentru a măsura umiditatea solului dintr-o oală în timp real și pentru ca Arduino să ude planta automat atunci când este nevoie! Este un senzor foarte util care deschide posibilități excelente de proiectare.

Fără alte întârzieri, să începem!

Pasul 1: obțineți toate părțile

Părțile necesare pentru a construi acest proiect sunt următoarele:

1. Senzor de umiditate a solului ▶

2. Nokia 5110 LCD ▶

3. Arduino Uno ▶

4. Small Breadboard ▶

5. Sârme ▶

Costul proiectului este foarte mic, este de aproximativ 10 $.

Pasul 2: Senzorul de umiditate al solului

Senzorul de umiditate al solului este un senzor foarte interesant. De asemenea, utilizarea sa este foarte simplă.

Cele două tampoane mari expuse funcționează ca sonde pentru senzor. Cu cât este mai multă apă în sol, cu atât conductivitatea dintre tampoane este mai bună. Aceasta are ca rezultat o rezistență mai mică.

Senzorul este unul analog, deci în ieșirea analogică obținem o tensiune. Pe măsură ce solul devine mai uscat, obținem mai multă tensiune la ieșirea analogică, deoarece rezistența dintre sonde devine mai mare. Deci, pentru a obține umiditatea solului din sol, tot ce trebuie să facem este să citim valoarea analogică cu un microcontroler, în acest caz cu un Arduino.

Putem seta un prag pentru a permite ieșirea digitală la un anumit nivel de umiditate folosind potențiometrul din modulul mic PCB. Dar în acest Instructable folosim doar ieșirea analogică a modulului senzor.

Pasul 3: Afișaj LCD Nokia 5110

Nokia 5110 este ecranul meu preferat pentru proiectele mele Arduino.

Nokia 5110 este un ecran LCD grafic de bază care a fost inițial destinat ca ecran de telefon mobil. Folosește controlerul PCD8544, care este un controler / driver CMOS LCD de mică putere. Din această cauză, acest afișaj are un consum de energie impresionant. Folosește doar 0,4 mA când este pornită, dar iluminarea de fundal este dezactivată. Folosește mai puțin de 0,06mA în modul de repaus! Acesta este unul dintre motivele care fac din acest afiș preferatul meu. PCD8544 se interfață la microcontrolere printr-o interfață de magistrală serială. Acest lucru face ca afișajul să fie foarte ușor de utilizat cu Arduino.

Trebuie doar să conectați 8 fire și să utilizați următoarea bibliotecă:

www.rinkydinkelectronics.com/library.php?i….

Această impresionantă bibliotecă este dezvoltată de Henning Karlsen, care a depus un efort uriaș pentru a ajuta comunitatea Arduino să avanseze cu bibliotecile sale.

Am pregătit un tutorial detaliat despre modul de utilizare a ecranului LCD Nokia 5110 cu Arduino. Am atașat acel videoclip în acest instructabil, acesta va oferi multe informații utile despre ecran, așa că vă încurajez să îl urmăriți cu atenție.

Acum, să mergem mai departe!

Pasul 4: Construirea monitorului de umiditate a solului

Să conectăm acum toate părțile împreună.

La început conectăm modulul senzorului de umiditate a solului. Are doar 4 pini și vom conecta trei dintre aceștia.

Conectarea senzorului de umiditate a solului

Pinul Vcc merge la 5V al lui Arduino

Pinul GND merge la tonul GND al lui Arduino

Pinul A0 merge la pinul A0 al lui Arduino

Următorul pas este conectarea ecranului LCD Nokia 5110.

Conectarea ecranului LCD Nokia 5110

RST merge la pinul digital 12 al Arduino

CE merge la pinul digital 11 al Arduino

DC merge la pinul digital 10 al Arduino

DIN merge la pinul digital 9 al Arduino

CLK merge la pinul digital 8 al Arduino

VCC merge la Arduino 3.3V

LIGHT merge la Arduino GND (iluminarea de fundal este activată)

GND merge la Arduino GND

Acum că am conectat toate părțile împreună, tot ce trebuie să facem este să încărcăm codul. Acum putem începe să măsurăm umiditatea solului în timp real!

Pasul 5: Codul proiectului

Codul proiectului este format din 2 fișiere.

1. ui.c

2. MoistureSensorNokia.ino

ui.c Code - Interfața cu utilizatorul

În fișierul ui.c, există valorile binare ale interfeței cu utilizatorul care apare după pornirea proiectului. Vă rugăm să urmăriți videoclipul atașat pe care l-am pregătit pentru a vedea cum să încărcați grafica personalizată în Proiectul dvs. Arduino.

MoistureSensorNokia.ino Code - Programul principal

Codul principal al proiectului este foarte simplu. Trebuie să includem biblioteca Nokia 5110. În continuare declarăm câteva variabile. Inițializăm afișajul și imprimăm o dată pictograma ui. Apoi citim valoarea analogică din al doilea senzor. Toată magia se întâmplă în funcția de buclă:

bucla nulă () {

lcd.clrScr ();

lcd.drawBitmap (0, 0, ui, 84, 48);

sensorValue = analogRead (senzorPin); // Citim senzorul aici

procent = convertToPercent (sensorValue);

percentString = String (percent); stringLength = percentString.length (); displayPercent (stringLength); lcd.update (); întârziere (1000); }

În funcția buclă ștergem mai întâi afișajul și imprimăm pictograma UI. Apoi citim valoarea senzorului. După aceasta, ascundem valoarea analogică pe care o citim în valoare procentuală, iar această valoare o convertim într-o variabilă String pentru a o afișa pe ecran. Această procedură se repetă în fiecare secundă.

Am atașat codul la acest instructabil. Pentru a descărca cea mai recentă versiune a codului, puteți vizita pagina web a proiectului:

Pasul 6: Testarea proiectului

Acum, când codul este încărcat, putem testa monitorul de umiditate al solului și putem vedea nivelurile de umiditate ale solului în timp real pe ecranul LCD Nokia 5110.

După cum puteți vedea în fotografiile atașate, monitorul de umiditate al solului funcționează bine!

Am așezat o cană în fața mea cu pământ uscat. Când am plasat senzorul în cupă, am citit o valoare scăzută a umidității solului pe ecranul Nokia 5110. Când am turnat puțină apă în ceașcă, puteți vedea clar că nivelul de umiditate a crescut.

Proiectul funcționează bine și putem verifica vizual nivelurile de umiditate ale solului. Desigur, aceasta este doar o demonstrație a senzorului, voi construi proiecte mai utile în viitor cu acest senzor.

După cum puteți vedea, acest proiect este o demonstrație excelentă a ceea ce este capabil de hardware și software open source. În câteva minute se poate construi un proiect atât de impresionant! Acest proiect este ideal pentru începători și așa cum am spus la început, acest proiect este o experiență excelentă de învățare. Mi-ar plăcea să vă aud părerea despre acest proiect. Vi se pare util? Există îmbunătățiri care pot fi puse în aplicare la acest proiect? Vă rugăm să postați comentariile sau ideile dvs. în secțiunea de comentarii de mai jos!