Arduino palica za spremljanje vlažnosti tal - nikoli ne pozabite zalivati rastlin: 4 koraki (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Ali pogosto pozabite zalivati sobne rastline? Ali pa jim morda namenjate preveč pozornosti in jih zalivate?

Če to storite, si morate narediti palico za spremljanje vlažnosti tal na baterije. Ta monitor uporablja kapacitivni senzor vlage v tleh in 3,3 V Arduino Pro Mini za stalno spremljanje vlažnosti tal in vas opozarja, ko zalivate ali zalivate svoje rastline.

Dva potenciometra na plošči omogočata nastavitev in nastavitev visoke in nizke ravni vlažnosti, ki sprožita utripanje dveh LED, da vas opozorita. Če želite tudi zvočni alarm, lahko preprosto dodate zvočni signal.

Prav tako lahko pritisnete gumb za prikaz trenutnega odčitavanja vlage ter visokih in nizkih nastavljenih vrednosti na vgrajenem zaslonu OLED.

Pri standardnih nastavitvah enota zdrži približno 15-20 dni z enim polnjenjem baterije 18650, ki jo napaja. Toda z uporabo dveh tehnik nizke porabe lahko to podaljšate na približno 50-60 dni na polnjenje.

Zaloge

Za izdelavo enega monitorja vlažnosti tal potrebujete:

3.3V Arduino Pro Mini - Kupite tukaj

Različica 5V se lahko uporablja z različnimi baterijami in 220Ω LED upori

• USB programer - kupite tukaj
• Kapacitivni senzor vlažnosti tal - kupite tukaj
• 3 x 5 mm LED diode (po možnosti različnih barv) - kupite tukaj
• 10K upor - kupite tukaj
• 3 x 100Ω upori - kupite tukaj
• 2 x 10K okrasni lončki - kupite tukaj
• Stikalo na dotik - kupite tukaj
• Drsno stikalo za vklop - kupite tukaj
• 128x32 I2C OLED zaslon - kupite tukaj
• Moški zatiči glave - kupite tukaj
• Ženski zatiči glave - kupite tukaj
• Tračni kabel - kupite tukaj

Za napajanje monitorja

• 18650 3,7 V litijeva baterija - kupite tukaj
• Nosilec/polnilnik 18650 - Kupite tukaj

1. korak: Zberite svoje komponente in naročite tiskane vezje

Začel sem z oblikovanjem vezja, ki bi ga lahko naredili v tiskanem vezju in bi ga poganjala ena litij-ionska baterija 18650. Iz tega razloga sem izbral 3.3V različico Arduina in prav ta kapacitivni merilnik vlage v tleh, ki se lahko napaja iz 3.3V ali 5V.

Datoteke PCB lahko prenesete z mojega spletnega dnevnika, če želite naročiti svojega.

Uporabite lahko tudi 5V Arduino Pro Mini z enakimi komponentami, namesto 100ohmskih, ki jih uporabljate, boste morali uporabiti 220ohm LED upor. Prav tako ga boste morali napajati z baterijo in ne z eno samo litij-ionsko baterijo.

Komponente lahko sestavite tudi na ploščo in nato na kratko povežete s senzorjem vlage, toda iz tiskanega vezja postane le bolj kompaktna in robustna nastavitev.

PCB sem naročil pri PCB Way, ki za 5 osnovnih PCB do 100x100 mm zaračuna le 5 USD. Zelo hitro so bili izdelani in odpremljeni ter so tudi odlične kakovosti.

2. korak: Sestavite tiskane vezje

Začnite tako, da pritrdite zatiče glave na svoj Arduino. Ta zasnova uporablja zatiča A4 in A5 za povezavo I2C z zaslonom OLED, zato boste morali dodati tudi ta dva zatiča. Plošči za ta dva pogosto nista opremljeni z zatiči, saj sta ločeni od trakov na obeh straneh.

Spajite vse komponente na tiskano vezje, pri tem pa bodite pozorni na usmerjenost LED in tipno tipko.

Če želite senzor vlage priključiti na ploščo, morate odstraniti bel vtič na koncu in nato tri zatiče za glavo spajkati v vrsto lukenj, ki so najbližje koncu senzorja. S temi zatiči spajkajte senzor neposredno na tiskano vezje.

Ko so vse komponente spajkane, obrežite vse štrleče zatiče na zadnji strani tiskanega vezja.

Ploščo polnilnika litij-ionske baterije spajkajte na napajalne sponke na tiskanem vezju z majhnim trakom za kabel, tako da lahko držalo prilepite na zadnjo stran tiskanega vezja.

3. korak: Programirajte svoj Arduino

Če želite programirati svoj Arduino Pro Mini, morate uporabiti USB -programer in ga priključiti na ustrezne zatiče glave na odmiku tiskanega vezja. Ne pozabite, da Tx na programerju preide na Rx na Arduinu in obratno. Prepričajte se tudi, da uporabljate pravilno izhodno napetost iz programatorja, 3.3V za 3.3V Pro Mini in 5V za 5V Pro Mini.

Skico lahko prenesete iz moje objave na spletnem dnevniku in preberete podroben opis delovanja vsakega odseka kode.

4. korak: Umerjanje in uporaba senzorja vlažnosti tal

Ko prvič vklopite monitor, se na zaslonu prikaže kratek zaslon, ki se nato izklopi.

Ko izklopite, lahko pritisnete gumb poleg zaslona, da ga znova vklopite in si ogledate dejansko izmerjeno raven vlage ter dve nastavljeni vrednosti vlažnosti. Dve nastavljeni vrednosti lahko prilagodite z obračanjem potenciometra za nizko in visoko raven. V kodi je nekaj logike, ki preprečuje nastavitev nizke nastavljene vrednosti višje od visoke nastavljene vrednosti in visoke nižje od nizke.

Pred uporabo senzorja ga morate kalibrirati. To storite tako, da s programerjem USB prikažete vrednosti surovega senzorja iz senzorja vlage. Odmerite senzor na suho iz zraka in nato potopite palico senzorja v vrč vode, da dosežete največjo raven vlage. Pazite, da pri tem ne zmočite nobene komponente. Vzemite te največje in najnižje vrednosti ter jih zamenjajte v kodi in vaš monitor bo potem pripravljen. Največjemu in najmanjšemu lahko dodate tudi majhno razliko, da upoštevate okoljske razlike.

Kot smo že omenili, monitor z enim polnjenjem baterije 18650 zdrži približno 15-20 dni. Na svojem spletnem dnevniku sem podrobno opisal dve tehniki, ki jih lahko uporabite za dodatno izboljšanje na približno 50-60 dni z enim polnjenjem. Ti v bistvu vključujejo samo napajanje senzorja vlage, ko morate odčitati in odstraniti majhno LED za napajanje na Arduinu. Življenjsko dobo baterije lahko podaljšate tudi tako, da redkeje merite odčitke.

Ko je bil monitor dokončan, sem monitorju dodal tudi akrilno prednjo ploščo za zaščito elektronskih komponent

Ste že poskusili izdelati lastni merilnik vlažnosti tal? Sporočite mi v oddelku za komentarje!