Namakalnik rastlin Arduino, brez kode: 11 korakov

2025 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2025-01-23 15:09

V tem navodilu izdelamo zalivalnega robota, ki namaka vaše rastline podnevi, ko se zemlja dovolj posuši. To je klasičen projekt na osnovi Arduina, vendar tokrat uporabljamo vizualni programski jezik XOD, zaradi česar je proces programiranja precej jasen.

Korak: Ličenje robota

Potopna vodna črpalka bo dovajala vodo v rastlino, ko se zemlja posuši. Njegovo raven vlage merimo s senzorjem vlažnosti tal.

Naše rastline ne želimo zalivati ponoči, zato senzor svetilnosti preveri, ali je podnevi.

Za zagotovitev varnega delovanja črpalke kot senzor nivoja vode uporabljamo drugo tipalo vlažnosti tal.

Vizualni jezik robota je lakonski: rdeča LED pomeni "ni vode, ne more namakati" zelena LED pomeni "Delam, merim okoljske kazalnike, pripravljen na namakanje, kadar je to potrebno".

Plošča Iskra Neo (Arduino Leonardo) poveljuje vsem modulom.

2. korak: Sestavljanje elektronskih modulov

Uporabljeni moduli:

• Deska Iskra Neo (Arduino Leonardo)
• Ščit za režo
• Senzor vlažnosti tal (x2)
• Senzor svetlosti
• LED modul (x2)
• Črpalka
• Stenski vtič (6-9V DC)

Upoštevajte napajalni tokokrog:

• Uporabite mostiček, da vodilo V2 na ščitniku reže uporabi napajalnik Vin (neposredno iz vtiča)
• Modul MOSFET namestite na katero koli režo V2 s priključenim mostičkom V = P+
• Prepričajte se, da drugi moduli uporabljajo napajalno vodilo V1 (to je Arduino 5V)

Najboljša praksa je, da senzorje za vlago v tleh povežete skozi še nekaj MOSFET -ov in jih redno berete, da se izognete elektrolitski koroziji, vendar naj bo ta robot preprost.

3. korak: Razumevanje poteka dela

Preglejte diagram od spodaj navzgor!

• Črpalka se vklopi, ko so izpolnjeni pogoji "podnebja" in "vode"
• Stanje vode pomeni, da je v rezervoarju dovolj vode, če ni tako, se vklopi "LED brez vode" in rezultat povezave za podnebne in vodne razmere postane napačen
• Podnebne razmere so tudi zapletene: drži, če so resnični pogoji tal in svetilnosti
• Stanje tal temelji na primerjavi med trenutno stopnjo vlažnosti tal in vnaprej določeno mejno vrednostjo. Stanje svetilnosti je podobno stanju tal, vendar namesto tega meri svetilnost

4. korak: Pridobivanje pragovnih vrednosti

Mejne vrednosti senzorjev (vzorčni podatki se lahko v vašem primeru razlikujejo):

• Vlažnost tal: 0,15
• Svetilnost: 0,58
• Voda: 0,2

Kako izvesti meritve (za različice XOD brez serijskih funkcij):

1. Prenesite in namestite Arduino IDE
2. Odprite primer datoteke-primerov-01. Osnove-AnalogReadSerial
3. Spremeni "zakasnitev (1);" do "zamude (250);"
4. Povežite ploščo. Prepričajte se, da sta model in vrata izbrana v meniju Storitve
5. Ponovite za vsak senzor:

• Preverite številko pin v "int sensorValue = analogRead (A0);" in spremenite A0 v A3 in A2 za senzorje svetilnosti oziroma vode (če ste napravo sestavili po shemi)
• Naložite skico Open Service-Serial Monitor, preverite, ali je v spodnjem desnem spustnem meniju izbrano 9600 baudov, in spremljajte, kako se meritve v živo spreminjajo, ko prilagajate okolje senzorja
• Izberite vrednost med registriranim najmanjšim in najvišjim (bližje minimumu za senzor svetilnosti), jo delite z 1023 in uporabite rezultat v svojem popravku

5. korak: Osnove XOD -a

• Prenesite in namestite XOD IDE
• Program XOD se imenuje popravek; gradimo ga na območju s številnimi režami na desni.
• Ob prvem zagonu lahko naletite na vgrajen popravek vadnice.
• Obliž je sestavljen iz vozlišč, povezanih s povezavami skozi zatiče.
• Vsako vozlišče predstavlja fizično napravo/signal ali podatkovno postavko, povezave pa nadzorujejo tok podatkov.
• Dvokliknite kateri koli prazen prostor popravka ali pritisnite tipko "i", da odprete pogovorno okno za hitro iskanje, kjer lahko vozlišča poiščete po njihovih imenih ali opisih.
• Z brskalnikom projekta v zgornjem levem kotu raziščite popravke.
• Izberite vozlišče in si oglejte/uredite njegove lastnosti v inšpektorju na spodnji levi strani.
• Če želite sami preizkusiti XODing, kliknite File-New Project in ustvarite prazen popravek.
• Kadar koli se lahko vrnete na vadbo, tako da odprete meni Pomoč.

6. korak: Nalepka za namakanje

Uporabite obliž (basic-irgator.xodball) ali ga zgradite sami po diagramu.

Upoštevajte, da je zagotovljeni popravek že ustvarjen, zato so bila nekatera vozlišča posodobljena v IDE:

• vozlišča "analogni vhod" so zdaj opuščena, namesto tega uporabite "analogno branje"
• "led" vozlišče ima zdaj več funkcij

Čeprav so pragi samo konstantna števila, jih ne uvrščam v polja lastnosti vozlišč za primerjavo, ampak namesto tega dodam izrecna vozlišča s konstantnim številom, da poudarim, da bi se te vrednosti lahko ovrednotile drugače. Na primer, lahko obstaja mobilna aplikacija, ki lastniku omogoča spreminjanje teh vrednosti, zato bi namesto teh vozlišč s stalnim številom obstajalo še eno vozlišče "prikliči iz aplikacije".

7. korak: Uvedba

• Ko je popravek pripravljen, kliknite Razmesti, naloži v Arduino.
• Povežite ploščo.
• V spustnih menijih preverite model plošče in serijska vrata, nato kliknite Naloži.
• To lahko traja nekaj časa; Potrebna je internetna povezava.
• Če uporabljate brskalnik XOD IDE, uporabite program Arduino IDE, da naložite program na ploščo.
• Če imate težave pri nalaganju popravka, raziščite forum XOD

8. korak: Čas gradnje

Za izdelavo lupine ali oblikovanje robotove lupine uporabite ustrezne dele in jih sami natisnite 3D. V najslabšem primeru pustite črpalko in senzor v rezervoarju za vodo in senzor tal prilepite tja, kamor spada. Razmislite o izdelavi zavese za senzor svetilnosti, ker lahko naše LED zaslepijo senzor in bo napačno ocenil nočni čas.

9. korak: Namestitev senzorja nivoja vode

Če za preverjanje nivoja vode uporabite senzor vlage v tleh, se prepričajte, da je njegova zlata prevleka nad vodo, njeni konici pa bodo zgrešili vodo prej kot zgornja stran črpalke.

10. korak: Testiranje

Ko je vaš robot pripravljen, se pragi izmerijo in kodirajo v popravku, slednji pa se naloži na ploščo, čas je, da preizkusite vse možne primere.

• Senzor nivoja vode posušite. Prižgati mora le rdeča LED. Tudi če je zemlja suha in je prostor hkrati osvetljen, se črpalka ne sme zagnati.
• Zdaj dodajte vodo, vendar najprej pokrijte senzor svetilnosti, da se prepričate, da suha zemlja in prisotnost vode robota ne bosta namakala ponoči.
• Na koncu pustite, da robot zalije vašo rastlino. Ustaviti se mora, ko so tla dovolj vlažna.
• Odstranite senzor tal, da ponovite namakanje (samo prepričani).

11. korak: Uživajte in se izboljšajte

Zdaj, ko je osnovni namakalnik končan, razmislite o nekaterih možnostih za izboljšanje:

• Ponovno priključite senzorje vlažnosti tal, da se izognete koroziji
• Dodajte druge meritve okolja, npr. vlažnost zraka
• Naredite urnik v realnem času
• Robota postavite na spletu za daljinsko spremljanje in upravljanje