Samodejni sistem za zalivanje rastlin z uporabo Micro: bit: 8 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:02

Tinkercad projekti »

V tem navodilu vam bom pokazal, kako zgraditi avtomatski sistem za zalivanje rastlin z uporabo Micro: bita in nekaterih drugih majhnih elektronskih komponent.

Micro: bit uporablja senzor vlage za spremljanje vlažnosti v rastlinski zemlji in nato vklopi majhno črpalko za zalivanje rastline, če se zemlja preveč posuši. Na ta način je za vašo rastlino vedno poskrbljeno, tudi če ste nanjo pozabili ali ste odsotni.

Če vam je ta Instructable všeč, ga glasujte na natečaju Block Code!

Zaloge:

• MicroBit - Kupite tukaj
• Kapacitivni senzor vlage - kupite tukaj
• DC črpalka - kupite tukaj
• Relejni modul - kupite tukaj
• Tračni kabel - kupite tukaj
• Zabojniki za shranjevanje (niso enaki, vendar bi morali delovati) - Kupite tukaj
• Napajanje - Kupite tukaj
• Vijaki M3 - Kupite tukaj

Uporabil sem različico MicroBit 2, vendar je za ta projekt mogoče uporabiti tudi prvo različico.

1. korak: Priprava komponent

MicroBit je majhen programabilni mikro krmilnik, ki ima številne vgrajene senzorje in gumbe, zaradi česar je zelo enostavno začeti s programiranjem.

Uporabite lahko blokovno kodiranje za otroke in manj izkušene programerje ter JavaScript ali Python za tiste, ki imate več izkušenj s programiranjem in želite iz tega pridobiti več funkcionalnosti. Na voljo je tudi vrsta IO zatičev za senzorje in naprave ob spodnjem robu.

Kapacitivni senzor vlage, ki ga uporabljam, deluje na 3.3V, kar je kot nalašč za neposredno uporabo z MicroBitom.

Opomba: Ti kapacitivni senzorji na splošno navajajo, da delujejo med 3,3 V in 5 V in oddajajo največ 3,3 V, saj imajo vgrajen regulator napetosti. Ugotovil sem, da veliko cenejših različic teh senzorjev dejansko ne deluje z vhodno napetostjo 3,3 V, vendar zahtevajo 3,5-4 V, preden se dejansko "vklopijo". Pri tem morate biti previdni, saj je Micro: bit zasnovan samo za vhodno napetost do 3,3 V.

Črpalko bo treba vklopiti in izklopiti z relejskim modulom. Relejni modul preklopi napajanje na črpalko, tako da tok ne teče skozi MicroBit.

2. korak: Oblikovanje vezja in kode v TinkerCAD -u

Oblikoval sem vezje in naredil blokovno kodiranje v TinkerCAD -u, saj so nedavno dodali MicroBit svoji platformi. Kodiranje blokov je res enostaven način za sestavljanje osnovnih programov s samo povlečenjem in spuščanjem funkcijskih blokov.

Uporabil sem enosmerni motor za predstavitev črpalke in potenciometer za simulacijo vhoda senzorja vlage, saj zahteva tudi enake tri povezave.

V moji končni različici blokovne kode Micro: bit prikaže nasmejan obraz, ko je vklopljen, nato pa vsakih 5 sekund začne odčitavati vlago in jih narisati na grafu na zaslonu. Prav tako preveri, ali je raven vlage pod nastavljeno mejo, in če je, potem vklopi črpalko za 3 sekunde. Črpalko nadaljuje z 5-sekundnim premorom med cikli, dokler raven vlage spet ne preseže meje.

Dvema gumboma sem dodal tudi funkcije, pri katerih gumb A za 3 sekunde vklopi črpalko za ročno zalivanje rastline, gumb B pa prikazuje odčitavanje ravni vlage na zaslonu.

3. korak: Preizkusite vezje in kodo

Ko sem bil zadovoljen s simulacijo, ki se izvaja v TinkerCAD -u, sem komponente povezal na svoji mizi in preveril, ali delujejo na enak način. Z nekaj skakalci in aligatorskimi sponkami sem vzpostavil začasne povezave za pritrditev na Micro: bit zatiče.

To je bilo predvsem za preverjanje, ali Micro: bit bere pravilne vrednosti s senzorja in ali je rele mogoče vklopiti in izklopiti.

4. korak: Izdelava rezervoarja za vodo

Ko sem bil zadovoljen s testno nastavitvijo, sem se lotil izdelave rezervoarja za vodo, sestavil komponente v ohišje in vzpostavil trajne električne povezave.

Ti dve posodi sem našel v lokalni diskontni trgovini. Zlagajo skupaj, da lahko spodnjega uporabim kot rezervoar, zgornjega pa za namestitev elektronike.

Za izdelavo rezervoarja sem moral črpalko namestiti v rezervoar tako, da je dovod vode čim bližje dnu, pri tem pa še vedno ostalo dovolj prostora za pretok vode. Črpalko sem zlepil s pištolo za lepilo.

Nato sem izvrtal luknje za žice do motorja in cev za odvod vode.

5. korak: Sestavite elektroniko

Želel sem, da je MicroBit nameščen na sprednji del ohišja, tako da ga je bilo enostavno videti, saj LED zaslon na sprednji strani uporabljam kot graf vodostaja.

Na sprednji strani sem izvrtal nekaj lukenj, da bi držal MicroBit in deloval kot povezava z IO zatiči na dnu. Uporabil sem nekaj dolgih vijakov z gumbom M3 x 20 mm, da bi privil v sponke na IO zatičih in se povezal z ožičenjem na notranji strani ohišja. Ožičenje sem povezal z vijaki, tako da sem nekaj izpostavljenih ožičenja ovil okoli vijakov, nato pa jih s toplotno skrčljivo cevjo držal na mestu.

Izvrtal sem tudi luknje za napajalni kabel do Micro: bita, za vtičnico na zadnji strani ter za žice črpalke in senzorja vlage.

Nato sem povezal vse ožičenje, spajkal sklepe in sestavne dele povezal znotraj ohišja.

6. korak: Preizkusite zalivalni sistem

Zdaj, ko so vse komponente sestavljene, je čas za klopni test.

Rezervoar sem napolnil z vodo in vklopil napajanje.

Micro: bit se je vklopil in začel odčitavati. Ker senzor vlage ni bil v tleh, je Micro: bit takoj zabeležil "zemljo" kot suho in vklopil črpalko.

Tako izgleda, da vse deluje pravilno in lahko to preizkusimo na rastlini.

Korak 7: Nastavitev zalivalnega sistema na rastlini

Za nastavitev Micro: bit na rastlini sem potisnil senzor vlage v tla in se prepričal, da je elektronika nad nivojem tal. Izhod za vodo sem nato postavil na sredino zemlje, tako da se voda enakomerno porazdeli po koreninah rastline.

8. korak: Uporaba avtomatskega sistema za zalivanje rastlin

Graf na sprednji strani prikazuje raven vlage, ki jo senzor meri, ko se zemlja posuši. Ko pade pod prag, določen v kodi, se črpalka samodejno vklopi v 3-sekundnih intervalih, dokler raven vlage spet ne preseže praga. Hitro bi morali opaziti, da se raven vlažnosti tal po zagonu črpalke spet poveča.

Prav tako lahko pritisnete gumb A na sprednji strani MicroBita, da vklopite črpalko za 3 sekunde in ročno zalivate rastlino.

Lahko celo povežete več MicroBitov skupaj z njihovo radijsko povezavo, da si ogledate raven vlage v vaši rastlini iz drugega prostora ali jih zalivate na daljavo. Lepa ideja bi bila uporaba ločenega Micro: bita kot armaturne plošče in nadzornega vozlišča za nekaj drugih Micro: bitov, ki delujejo kot avtomatski sistemi za zalivanje rastlin.

Ali ste z Micro: bitom kaj zgradili? Sporočite mi v oddelku za komentarje.

Prosimo, ne pozabite glasovati tudi za to navodilo na natečaju Block Code, če vam je bilo všeč!

Druga nagrada na natečaju Block Code