Kako narediti samodejni namakalni sistem z uporabo Arduina: 5 korakov

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

V tem navodilu vam bom pokazal, kako zgraditi in implementirati avtomatski namakalni sistem, ki zazna vsebnost vode v tleh in samodejno namaka vaš vrt. Ta sistem je mogoče programirati za različne potrebe pridelka in sezonske spremembe. Ta sistem je najbolj primeren za kapljično namakanje. Preizkusil sem tudi sistem za različne pogoje tal in razpoložljivost vode.

Za lažje razumevanje si oglejte povezani videoposnetek.

Ta sistem vam bo pomagal samodejno namakati vaš vrt ali notranji vrt in vam ni treba skrbeti za zalivanje vaših najljubših rastlin v vašem zasedenem urniku.

Arduino UNO so možgani tega sistema in vsi senzorji in prikazovalne naprave so pod njegovim nadzorom. Senzor vlage se uporablja za odčitavanje vsebnosti vlage v tleh. Za spremljanje stanja tal, temperature okolice in stanja oskrbe z vodo (vodna črpalka) je na voljo LCD zaslon.

1. korak: Potrebni materiali

1. Arduino UNO
2. Senzor vlažnosti tal (z gonilnikom LM393)
3. Temperaturni senzor LM 35
4. 16x2 LCD zaslon
5. Stikalo za nivo vode
6. Zvočnik
7. 5V rele
8. BC547 ali podobni NPN tranzistorji
9. Upori (glej vezje)
10. Potenciometer (10Kohm)
11. 5 mm LED
12. 1N4007 dioda
13. Sponke in vijačne sponke
14. PCB / Breadboard
15. Osnovna orodja in komplet za spajkanje

2. korak: Zgradite vezje

To vezje je mogoče sestaviti bodisi na Breadboard -u ali na PCB -ju. Za začasni poskus lahko to zgradite na mizo. Za podrobnosti glejte shemo vezja. Vzpostavite povezavo, kot je opisano spodaj.

ARDUINO PINS

0 _ N/C

1 _ N/C

2 _ LCD-14

3 _ LCD-13

4 _ LCD-12

5 _ LCD-11

6 _ N/C

7_WATER_LEVEL_STATUS_LED

8 _ N/C

9_ ZVOČNIK

10 _ N/C

11 _ LCD-6

12 _ LCD-4

13 _ PUMP_STATUS_LED) _AND_TO_RELAY

A0_SOIL_MOISTURE_SENSOR

A4 _ LM35_ (TEMPERATURE_SENSOR)

LCD-1 _ GND

LCD-5 _ GND

LCD-2 _+Vcc

LCD-3 _ LCD_SVETLOST

*Poročali so o napaki za nestabilne odčitke temperature. Izogibajte se temperaturnemu senzorju. Kodo bom posodobil, ko bo rešena.

3. korak: Načelo delovanja vezja

Vrednosti senzorja vlažnosti tal so odvisne od odpornosti tal. Gonilnik LM393 je dvojni diferencialni primerjalnik, ki primerja napetost senzorja s fiksno napajalno napetostjo 5 V.

Vrednost tega senzorja se giblje od 0 do 1023. 0 v najbolj mokrem stanju in 1023 v zelo suhem.

LM35 je natančen temperaturni senzor z integriranim vezjem, katerega izhodna napetost je linearno sorazmerna s temperaturo Celzija. LM35 deluje pri -55˚ do +120˚C.

Stikalo za nivo vode Vsebuje Reed-Magnetno stikalo, obdano s plavajočim magnetom. Ko je voda na voljo, to vodi.

Arduino bere stanje tal s senzorjem vlažnosti tal. Če je zemlja SUHA, izvede naslednje operacije ….

1) Preverite razpoložljivost vode s senzorjem nivoja vode.

2) Če je voda na voljo, se črpalka vklopi in samodejno izklopi, ko je dovedena zadostna količina vode. Črpalko poganja vezje releja.

3) Če voda ni na voljo, boste obveščeni z zvokom.

V vseh drugih pogojih črpalka ostane izklopljena, stanje tal (suho, vlažno, mokro), temperatura in stanje črpalke pa so prikazani na LCD zaslonu.

4. korak: Arduino koda

Postopek

• Arduino povežite z računalnikom.
• Prenesite priloženo kodo in jo odprite.
• Izberite možnost COM port in Arduino Board iz možnosti Tools.
• Kliknite gumb za nalaganje.

Ko je koda naložena, odprite serijski monitor, ki prikazuje vrednosti senzorja vlažnosti tal v razponu od 0-1023. Preizkusite senzor za različne razmere tal in zabeležite vrednost tipala za najprimernejše stanje tal ter uredite vrednosti v kodi za vašo uporabo. Če želite spremeniti občutljivost senzorja za različne pogoje tal, spremenite vrednosti 3 pogojev, navedenih v kodeksu.

_

Temperatura se izračuna po naslednji formuli X = ((vrednost senzorja) * 1023,0)/ 5000

Temperatura v Celzijih = (X/10)

5. korak: Izvajanje in testiranje

Za preizkus projekta lahko sledite naslednjim korakom.

1) Priključite Arduino na napajalnik (5V) prek USB -ja ali zunanjega vira napajanja.

2) Zakopajte senzor vlage v zemljo. Za natančne meritve je bolje, da senzor postavite blizu korenin rastlin. Opomba: Sponke za ožičenje niso vodotesne.

3) Vodno črpalko priključite na rele (N/O in skupni priključki) in vklopite omrežje. Podrobnosti o povezavi in pinout najdete v tokokrogu.

OPOZORILO: VISOKE NAPETNOSTI. RAZUMITE OŽIČENJE, PREDEN NAPRATE

4) Temperaturni senzor lahko postavite na samo tiskano vezje ali na tla. Senzorja ne potapljajte v vodo.

5) Potenciometer lahko prilagodite, da prilagodite svetlost LCD -ja.

6) Senzor nivoja vode postavite v posodo za vodo/rezervoar.

To sem uvedel na svojem domačem vrtu in senzor postavil blizu ene od rastlin. Črpalko in senzor nivoja vode sem postavil tudi v vedro vode. V videu lahko vidite, da se črpalka, ko spustim senzor nivoja vode v vodo, vklopi, dokler zemlja ne postane vlažna.

Čeprav to odlično deluje, je v tem projektu mogoče narediti manjše napake in izboljšave. Poročali so o napaki za nestabilne odčitke temperature, ko oba senzorja delujeta skupaj. Posodobil bom, če bo napaka odpravljena.

Nadaljnje izboljšave, ki jih uporabniki lahko izvedejo:

• Dodajte funkcijo IOT za analizo podatkov in daljinsko upravljanje.
• Integrirajte s kapljičnim namakanjem in več senzorji na različnih mestih na terenu.
• Improvizirajte delovanje senzorja, da ga boste lahko uporabili v globokih tleh.
• Uporabite bolj zanesljive temperaturne senzorje.
• Nadzor vlažnosti in temperature v rastlinjakih.
• Vsebnost mineralov vode in analiza koncentracije gnojil.

Če naletite na kakršne koli dvome ali predloge, mi to sporočite v razdelku za komentarje. Če ste to zgradili, mi to sporočite v razdelku s komentarji.

Hvala vam

HS Sandesh

(Tehnokratov Youtube kanal)