Pametni notranji nadzor rastlin - veste, kdaj vaša rastlina potrebuje zalivanje: 8 korakov (s slikami)

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

Pred nekaj meseci sem naredil palico za spremljanje vlage v tleh, ki se napaja iz baterij in jo lahko zataknem v zemljo v loncu vaše sobne rastline, da vam dam nekaj koristnih informacij o ravni vlage v tleh in utripajoče LED diode, ki vam povedo, kdaj zalivati rastlina.

Deluje odlično, vendar je precej viden, zataknjen v lonec in ni najlepša naprava. Zato sem si zamislil način, kako narediti lepši monitor za rastline v zaprtih prostorih, ki bi vam lahko na prvi pogled dal informacije, ki jih potrebujete.

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

Zaloge

• Seeeduino XIAO - Kupite tukaj
• Ali Seeeduino XIAO iz Amazona - kupite tukaj
• Kapacitivni senzor vlažnosti tal - kupite tukaj
• 5 mm RGB LED - Kupite tukaj
• 100Ω upor - kupite tukaj
• 200Ω upor - kupite tukaj
• Tračni kabel - kupite tukaj
• Ženski zatiči glave - kupite tukaj
• 3 mm MDF - Kupite tukaj
• 3 mm akril - kupite tukaj
• Epoksidno lepilo - kupite tukaj

1. korak: Oblikovanje osnove

Ko sem se poigral z nekaj idejami, sem pomislil, da bi naredil preprosto okroglo podlago, na kateri bo stala sobna rastlina, podobno podstavku. Osnovo bi sestavljali tri plasti, plast MDF, nato indikatorska plast, ki bi zasvetila, da prikaže stanje rastline, in nato še druga plast MDF.

Indikatorska plast bo osvetljena z RGB LED, ki bo zeleno, ko bo rastlina imela dovolj vode, in rdeča, ko bo rastlina potrebovala vodo. Ravni vlage vmes bi bile različne odtenke rumene/oranžne, saj LED prehaja iz zelene v rdečo. Zeleno-rumena bi torej pomenila, da je še vedno precejšnja količina vode, oranžno rumena pa, da bi morali rastlino zalivati kmalu.

Še vedno sem želel uporabiti iste kapacitivne senzorje za spremljanje vlažnosti tal, ki sem jih uporabil v prvem projektu, saj sem imel nekaj rezervnih delov. Tokrat pa ne bo neposredno pritrjena elektronika, vsa obdelava bi potekala v bazi.

Mikrokrmilnik, ki sem se ga odločil uporabiti, je bil Seeeduino XIAO, ker je res majhen, združljiv je z Arduinom in stane le 5 USD.

Začel sem z merjenjem dna lonca, da sem lahko naredil novo podlago nekoliko večjo. Komponente v Inkscapeu sem oblikoval tako za lasersko rezanje kot tudi v formatu PDF za ročno tiskanje in rezanje. Predloge lahko prenesete tukaj.

2. korak: Rezanje akrila in MDF

Na laserskem rezalniku sem izrezal komponente iz 3 mm MDF in 3 mm prozornega akrila. Če nimate laserskega rezalnika, lahko natisnete predloge PDF in ročno izrežete komponente. Z MDF -om in akrilom je zelo enostavno delati.

Če želite, da LED RGB osvetli robove akrilne plasti, jih boste morali poostriti z brusnim papirjem. Uporabil sem približno 240 brusnega papirja in brusil vse robove akrila, dokler niso imeli enakomerno meglice. Hrapavi robovi razpršijo svetlobo LED in naredijo akril videti, kot da sveti.

3. korak: Sestavljanje osnove

Nato zlepimo plasti z epoksi lepilom.

Uporabite le majhno količino epoksida, ne želite, da izstopi iz robov in na akrilne površine, ki ste jih pravkar brusili, ali pa jih boste morali ponovno brusiti.

Uporabite nekaj majhnih sponk, da držite plasti skupaj ali pa jih položite pod težek predmet, medtem ko se epoksid strdi.

4. korak: Spajkanje elektronike

Medtem ko se epoksid strdi, lahko komponente spajkate skupaj.

Vezje je precej preprosto, pravkar imate dva izhoda PWM za krmiljenje LED RGB, enega za zeleno nogo in enega za rdečo nogo, nato pa en sam analogni vhod za branje v izhodu senzorja.

Potrebovali boste tudi upor za omejevanje toka na vsaki od dveh LED nog. Zelena luč teh LED je na splošno veliko svetlejša od rdeče, zato sem uporabil 220Ω upor na zeleni nogi in 100Ω upor na rdeči nogi, da bi barve nekoliko bolje uravnotežil.

Ti kapacitivni senzorji vlage v tleh naj bi delovali na 3.3V ali 5V, vendar sem imel par, ki pri napajanju z 3.3V ne oddajajo ničesar. Če ugotovite, da iz senzorja ne dobite izhoda, ga boste morda morali napajati iz 5V napajanja na Arduino -Vcc. Senzor vseeno zniža napetost, tako da boste še vedno dobili le 3,3 V. Bodite previdni, če uporabljate senzor drugega modela, saj lahko ta Arduino sprejme le do 3,3 V na analognih vhodih.

5. korak: Namestitev elektronike

Nato morate elektronske komponente namestiti v ohišje na zadnji strani podstavka.

Ko sem prvič poskušal sestaviti svoje komponente, sem videl, da sem bil nekoliko optimističen, ko sem mislil, da jih bom vse spravil v dvoslojni prostor, zato sem moral izrezati dodatno plast distančnika.

LED potisnite v luknjo v akrilu in pazite, da je najsvetlejši del LED znotraj akrilne plasti. Zato ga ne potiskajte do konca.

Nato svoj Arduino prilepite v ohišje, zatiče glave pa na zgornji pokrov. Za ta korak lahko uporabite epoksid ali pištolo za lepilo, jaz sem uporabil pištolo za lepilo, saj se hitreje strdi. Prav tako je dobro, da spajkane spoje na zatičih glave zamažete z lepilom, da ne zamašijo nog LED, ko jih zaprete.

To je to za montažo, zdaj jo morate samo programirati.

6. korak: Programiranje Arduina

Skica je precej preprosta. Prebere le odčitke senzorja vlažnosti tal in jih nato preslika med meje mokre in suhe meje. Nato uporabi te preslikane vrednosti za sorazmerno pogon obeh LED.

Rdeča LED je torej popolnoma vklopljena, zelena pa popolnoma izklopljena, ko se posuši, in obratno, če je mokra. Vmesne ravni so povečale izhode PWM, da zagotovijo različne odtenke rumene/oranžne barve.

V svoji prvi različici skice sem pravkar posodobil LED z vsako vrednostjo, prebrano s senzorja. Opazil sem, da je pri meritvah prišlo do nekaterih razlik in da je bila vsaka toliko večja ali nižja vrednost od drugih, kar je povzročilo utripanje/napako barve. Zato sem kodo nekoliko spremenil, tako da je zadnjih deset odčitkov povprečeno in to povprečje bolj poganja barvo LED. Zaradi tega so spremembe nekoliko postopnejše in dopuščajo nekaj odstopanj, ne da bi to bistveno vplivalo na barvo.

Te podatke lahko vidite na izhodu serijskega monitorja.

Skico lahko prenesete tukaj skupaj s celotnim opisom kode.

7. korak: Umerjanje senzorja

Zadnja stvar, ki jo morate narediti pred uporabo monitorja, je umeriti senzor. To morate storiti, da bo vaš Arduino vedel, pri kateri ravni vlage ima vaša rastlina dovolj vode in pri kateri vlagi potrebuje vodo. To je pomemben korak, saj se moč vsakega senzorja nekoliko razlikuje glede na položaj in vrsto tal, vsaka rastlina pa ima različne zahteve po zalivanju.

Najboljši način za to je, da začnete s svojo "suho" rastlino z zemljo na ravni vlage, kjer jo pričakujete.

Rastlino postavite na podlago, senzor potisnite v zemljo (ne potopite elektronskih komponent), nato pa senzor priključite v zatiče glave na dnu.

Arduino povežite z računalnikom in odprite serijski monitor. Dodati boste morali Serial.print (""); vrstico do kode za tiskanje izhodov senzorja na serijski monitor, tako da si lahko ogledate surove vrednosti. Če želite, da se vsaka 1-2 sekundi prikaže nova vrednost, to lahko spremenite z zakasnitvijo. Če želite, lahko prikažete tudi rezultat drsečega povprečja, zato morate le malo počakati, da dobite stabilizirane odčitke.

Upoštevajte povprečno 10-20 odčitkov, ko se stabilizirajo, to bo vaša "suha" nastavljena vrednost.

Ko ste zadovoljni s suhimi odčitki, zalijte rastlino kot običajno. Dajte ji dovolj vode, da se popolnoma vpije v tla, vendar je ne utopite. Zdaj naredite enako kot prej in dobite povprečno "mokro" nastavljeno vrednost.

Posodobite dve nastavljeni točki v kodi, nato znova naložite skico in pripravljeni ste začeti pravilno uporabljati bazo.

8. korak: Uporaba pametnega notranjega monitorja rastlin

Ker ste rastlino pravkar zalili, da jo umerite, mora biti zaslon zelen. Počasi bo začel rumeneti in nato v naslednjih dneh spet rdeč, ko se zemlja posuši.

Zaradi matrike drsečega povprečja pride do zamika med zalivanjem rastline in tem, ko senzor spet zasveti. Po približno 20-30 sekundah naj postane zelen.

Če boste podnožje uporabljali na res sončnem mestu, boste morda želeli na podlago dodati drugo ali tretjo LED in drugo akrilno plast, da bo nekoliko večja in svetlejša.

Povejte mi, kaj mislite o tem monitorju v spodnjem razdelku za komentarje. Kaj vam je všeč in kaj bi spremenili?

Kot že omenjeno, prosim, če ste uživali, glasujte za ta projekt na natečaju Remix!

Zabavajte se pri gradnji svojega!