Arduino samodejni sistem za zalivanje rastlin: 8 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Spoznajte Sprout - sodobni notranji sadilnik, ki samodejno zaliva vaše rastline, zelišča, zelenjavo itd. In bo revolucioniral vašo vrtnarsko igro.

Sestavljen je iz integriranega rezervoarja za vodo, iz katerega se črpa voda in ohranja vlažnost tal rastline.

Senzor vlažnosti tal je umerjen tako, da občasno meri vlago v tleh in s tem uravnava pretok vode. Če je zemlja preveč suha, se vodna črpalka samodejno vklopi in izklopi, ko vlaga v tleh doseže želeno raven.

Če ste oseba, ki podhranjuje njihove rastline, vam bo Sprout zagotovil, da vam nikoli več ne bo treba skrbeti, da boste spet slab vrtnar. In če ste takšna oseba, ki zaliva svoje rastline, da bi nadomestila odsotnost, to pomeni, da ne grozite, da bi svoje rastline ali semena utopili.

Prostornina rezervoarja za vodo je približno 500 ml, kar vam omogoča, da zanemarite svoje rastline celo mesec dni, preden jih je treba ponovno napolniti.

Dodatno funkcijo Bluetooth lahko uporabite za ročno preklapljanje in brezžično upravljanje vodne črpalke s pametnega telefona.

Develop: Ali ste programer, inženir ali oblikovalec, ki ima odlično idejo za novo funkcijo/oblikovanje v Sproutu? Mogoče ste šele začetnik ali ste opazili hrošča? Prosto vzemite našo kodo, sheme, datoteke za 3D oblikovanje in datoteke za lasersko rezanje iz Github -a in se z njimi poigrajte.

Sprout: GitHub

1. korak: elektronsko oblikovanje

Seznam elektronskih komponent: -Arduino Nano: AliExpressDC vodna črpalka: AliExpressSoil Senzor vlage v tleh: AliExpressHC-05 Modul Bluetooth: AliExpressLM7805 Regulator napetosti: AliExpressIRF540 MOSFET: AliExpress220 Ohm Resistor: AliExpressIN4001 Block: AliExpress, AliExpress, AliExpressBar AliExpressAC-12VDC adapter: AliExpress

Orodja:- Spajkalnik: AliExpress Spajkalna žica: AliExpress

Blok napajanja

7805 uravnava napajalno napetost in jo znižuje na konstantnih 5 V, zaradi česar je primeren za delovanje senzorja vlažnosti Arduino in tal.

Krmiljenje črpalke

MOSFET deluje kot stikalo, ki ga nadzira Arduino. Uporabljamo MOSFET, saj Arduino ne more neposredno napajati enosmerne črpalke. Upor, priključen na vrata MOSFET -a, preprečuje poškodbe MOSFET -a. Povratna dioda, povezana prek črpalke, zagotavlja pot za odvajanje shranjene energije, ko je črpalka izklopljena. Anoda diode je povezana z odtokom MOSFET -a. Diodna katoda je povezana z napajalno tirnico 9V. Vir diode je priključen na GND.

Senzor vlage Senzor napaja analogno vrednost v Arduino. Mejno vrednost vlage uporabnik umerja glede na vrsto uporabljene rastline.

Modul Bluetooth

Za prenos podatkov med Arduinom in vašim pametnim telefonom uporablja serijsko komunikacijo.

Korak: Elektronska montaža

V shrambi GitHub je na voljo tiskano vezje v 1x merilu, pogled in shema plošče.

Sprout: GitHub/Electronics

Repozitorij vsebuje tudi PDF velikosti A4, ki vsebuje več PCB -jev na eni strani. To lahko uporabimo za izdelavo več PCB -jev hkrati za množično proizvodnjo

Spajkajte vse komponente v skladu z danimi shemami.

Spodaj so na voljo datoteke za urejanje Eagle.

PCB lahko naročite tukaj: PCBWay

3. korak: Konfiguracija programske opreme in Bluetooth

Programska oprema

Senzor vlage je priključen na analogni vhodni pin Arduina. Mejna vrednost določa, ali naj bo črpalka vklopljena/izklopljena.

Kodo najdete na Sprout: GitHub/Code

Prosto spremenite in prispevajte v skladišče GitHub.

Aplikacija za pametni telefon in konfiguracija Bluetooth

Modul Bluetooth HC-05 je vmesni blok med pametnim telefonom in Arduinom. Za pošiljanje podatkov iz pametnega telefona na Arduino uporablja serijsko komunikacijo in deluje kot daljinski upravljalnik.

Aplikacija oddaja vrednost '48' oziroma '49', ki predstavljata 'ON' in 'OFF'. Črpalko je zato mogoče upravljati brezžično.

Preprosto odprite aplikacijo, poiščite naprave, ki jih je mogoče odkriti, in jih seznanite z modulom HC-05. nato kliknite »Preklopi način« in preklopite gumb na zaslonu.

Aplikacija je na voljo v aplikaciji Bluetooth

4. korak: Mehansko oblikovanje

Glavno telo Sprout je škatla 30 cm x 15 cm x 19 cm iz MDF.

Vsi koraki mehanskega oblikovanja so bili jasno prikazani v videoposnetku, priloženem na začetku Instructable. To lahko preverite tudi na Sprout: Video/Mechanical Design

Škatla je razdeljena na dva dela:

1. Večji del vsebuje zemljo in rastline
2. Manjši del je nadalje razdeljen na dva dela, tako da en del vsebuje vezje, drugi pa zbiralnik vode.

Rezervoar za vodo je 500 ml plastična steklenica.

MDF škatla ima 8 ločenih medsebojno povezanih ploskev, ki jih je mogoče lasersko razrezati in vstaviti drug v drugega.

Datoteke za lasersko rezanje, datoteko Fusion 360 Design (datoteka 3D Design), izometrične in ortogonalne poglede vsakega obraza najdete na Sprout: GitHub/Mechanical Design

Datoteke Illustrator, ki jih je mogoče urejati, najdete tudi v skladišču GitHub, ki jih lahko spremenite glede na vaše posebne zahteve/dimenzije in jih nato lasersko izrežete.

5. korak: Mehanski sklop: Priprava steklenice

Rezervoar za vodo je 500 ml plastična steklenica. Za to lahko uporabite običajno 500 ml plastično steklenico sode.

Največji premer steklenice mora biti 74 mm. Največji premer pokrovčka steklenice mora biti 50 mm. Največja višina od dna steklenice do najnižjega dela pokrovčka mora biti 18,5 cm.

Steklenico je treba odrezati približno 50 mm nad dnom, tako da se lahko črpalka namesti vanjo. V steklenico je treba zarezati luknje, tako da je mogoče skozi steklenico dovajati izhodno cev in napajalne žice.

Ko izvlečete izhodno cev in žice skozi ustrezne luknje, lahko steklenico znova zaprete. Za zatesnitev steklenice moramo uporabiti epoksi spojino, ki se v nekaj urah strdi. To bo preprečilo iztekanje vode.

Vodo lahko napolnite z vrha steklenice tako, da preprosto odprete pokrovček.

Korak 6: Mehanski sklop: Priprava škatle

Ko uspešno razrežete 8 različnih površin škatle, na vsako stran vsakega obraza nanesite več slojev visokokakovostnega laka za les. Zaradi tega je vodoodbojen in odporen proti vlagi in vlagi.

Priključek za napajanje namestite tudi na zadnjo ploščo in ga priključite na vezje.

Vezje pritrdite na zadnjo ploščo škatle tako, da se prilega njihovemu odseku.

Izpustno cev črpalke potegnite skozi podane luknje tako, da doseže odsek rastlinske zemlje. Enako storite za žice senzorja vlage.

Ne pozabite priključiti vodne črpalke na vezje, kot je prikazano na shemi

Začnite povezovati različne ploskve škatle in se prepričajte, da se steklenica tesno prilega določenemu območju.

Za lepljenje celotne škatle nanesite lepilo za les ali lepilo

Vsi ti koraki so bili prikazani v videoposnetku na začetku tega navodila.

7. korak: Mehanska montaža: Cement

Ta korak bo določil zunanjo teksturo in končni zaključek škatle ter posadilcu dal še en zaščitni premaz.

Lepilo nanesite na vsako stran škatle. Nato na lepilo potresemo nekaj cementa. Preostali okrogli kos MDF, ki je bil odrezan z zgornje plošče, zgladite cement po površini vsake ploskve škatle. Ta korak ponovite za vsako stran škatle, kot je prikazano v videoposnetku.

Ko se cement posuši, ga 1 dan vsakih 6 ur poškropite z vodo. To bo omogočilo strjevanje cementa, brez razpok, preprečilo pa bo tudi uhajanje vode.

8. korak: Dodajte zemljo in rastline

Ko se cement strdi, napolnite škatlo z zemljo.

Ne pozabite toplotno zapreti konca izstopne cevi, preden v njej naredite luknjo za kapalko. Kapaljka se uporablja za uravnavanje vode, ki prihaja iz cevi, tako da voda ne teče iz sejalnika.

Senzor vlažnosti tal postavite v zemljo.

Napolnite napajalnik prek priključka za napajanje na zadnji plošči in napolnite rezervoar za vodo do konca.

Preizkusite, ali vse deluje in to morate storiti.

Drugo mesto na Epilog Challengeu 9

Podprvak na tekmovanju Arduino 2017