Arduino beltéri kert: 7 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

A kertészet a modern korban azt jelenti, hogy a dolgokat bonyolultabbá és fáradságosabbá kell tenni, elektronokkal, bitekkel és bájtokkal. A mikrovezérlők és a kertészet kombinálása igazán népszerű ötlet. Azt hiszem, ez azért van, mert a kertek nagyon egyszerű bemenetekkel és kimenetekkel rendelkeznek, amelyek könnyen körbecsavarják a fejét. Gondolom, az emberek (köztük én is) látnak egy közismerten egyszerű és nyugodt hobbit, és nem tudnak nem kényszerülni arra, hogy túlbonyolítsák.

Ebben a projektben megmutatom, hogyan lehet a beltéri kert egyszerűbb változatát felépíteni az Arduino Dev táblával.

Teljes lépésről lépésre útmutatást adok, hogy megmutassam, hogyan készítsd el saját gyönyörű kertedet, és részletesen elmagyarázom mind a hardver-, mind a szoftverrészeket, hogy ezt az útmutatást a legegyszerűbb módon fordítsd ki saját készségei az elektronikus gyártásban. Ezt a projektet olyan praktikus elkészíteni, miután elkészítettük a személyre szabott NYÁK -t, amelyet a JLCPCB -től rendeltünk, hogy javítsuk autónk megjelenését, és ebben az útmutatóban elegendő dokumentum és kód található az automatikus kerti rendszer létrehozásához.

Ezt a projektet mindössze 7 nap alatt készítettük el, mindössze három nap alatt befejeztük a hardvergyártást és az összeszerelést, majd 4 nap alatt elkészítettük a kódot és az androidos alkalmazást. hogy a kertet rajta keresztül irányítsuk. Mielőtt elkezdenénk, először nézzük meg

Mit fog tanulni ebből az oktatóanyagból:

• A megfelelő alkatrészek kiválasztása a projekt funkcióitól függően
• Az áramkör létrehozása az összes kiválasztott alkatrész csatlakoztatásához
• Szerelje össze a projekt összes részét és kezdje el a tesztelést
• Az Android alkalmazás használatával. csatlakozni Bluetooth -on keresztül, és elkezdeni a rendszer manipulálását

Lépés: Mi az a beltéri kert

A legtöbb növénynek egyszerű igényei vannak. Ahogy a vendégek mennek, viszonylag igénytelenek. Csak három alapvető dolgot kell megértenie, mielőtt úgy dönt, hogy hazahív egy növényt: fény, víz és levegő. Ha elsajátítja ezt a négy elemet, akkor a növény szemszögéből fedett kertet hozhat létre a világ bármely pontján és az év bármely évszakában.

• Fény - A legtöbb kerti növénynek legalább hat óra fényre van szüksége naponta. De jó fénynek kell lennie. Ha az ablak elé teszi a kezét, és nem vet árnyékot, akkor nagy valószínűséggel a fény nem megfelelő ahhoz, hogy a legtöbb növény boldog életet élhessen. A gyenge fényviszonyokat azonban mindig kiegészítheti növekvő fényekkel. Ha otthonában mérsékelt természetes fény van, és nem szeretne különös megvilágítással izgulni, ragaszkodjon olyan növényekhez, amelyek általában gyenge fényviszonyokat igényelnek, vagy próbálja meg áthelyezni a kertet napos ablakpárkány.
• Víz - A növényeknek olyan körülményekre van szükségük, mint az őshonos élőhelyükön. A sivatagot otthonnak nevező növény ritkább öntözést igényel, mint egy lápban élő növény. A sikeres beltéri kert fenntartásához jó első lépés annak ismerete, hogy a növény milyen vízviszonyokat részesít előnyben. Könnyebb, mint gondolnád, mert maguk a növények gyakran adnak nyomokat. A vastag gumiszerű levelekkel rendelkező növények vízgyűjtők, és jellemzően kevesebb vízzel képesek túlélni, mint a vékony, finom levelekkel rendelkező növények. Ha nem utálja öntözni a növényeit, válasszon olyan fajtákat, amelyek kevesebbet tudnak boldogulni, vagy válasszon növényi edényeket rejtett víztározókkal, hogy csökkentse öntözési feladatait.
• Levegő - A fotoszintézis melléktermékeként a növények oxigént termelnek, és leveleiken keresztül kiszűrik a kellemetlen gázokat, például a formaldehidet az otthoni környezetből. A növények egészségének megőrzése érdekében tisztán kell tartani a leveleiket, és körülöttük a levegőt kell mozgatni és nedvesíteni. Ehhez helyezze őket jó légáramlású helyre, vagy gondoskodjon kis ventilátorról.

Készítek egy Arduino alapú rendszert, amely felügyeli a növényem hőmérsékletét és páratartalmát, és automatikusan biztosítja a szükséges igényeket, például a fényintenzitást, a vizet és a tiszta friss levegőt. Például a fényerősséget a fényerősség -érzékelőtől kapott jelektől függően fogom szabályozni az öntözéshez. Nedvesebb érzékelőt használtam a vízszivattyú be- és kikapcsolásához, valamint a hőmérséklet/páratartalom érzékelőt a 12V egyenáramú ventilátorok be- és kikapcsolásához.

2. lépés: Érzékelők és állítóművek

Ennek a rendszernek a létrehozása egyes érzékelők és hajtóművek összeszerelése annak érdekében, hogy hozzáférjenek az üzem körüli fizikai adatokhoz, és hogy megtalálják, melyik dolgot kéri az üzem, és mikor kell azt szállítani.

Ez az oka annak, hogy miért kell használnia néhány érzékelőt és állítóművet, amelyek mindegyike egy Arduino kártyához van csatlakoztatva:

Érzékelők

1. Fényérzékelő BH1750: BH1750FVI Digitális fényérzékelő, amely egy digitális környezeti fényérzékelő IC az I2C busz interfészhez. Ez az IC a legalkalmasabb a környezeti fényadatok megszerzésére a mobiltelefon LCD és billentyűzet háttérvilágításának beállításához. Nagy felbontásban (1 - 65535 lx) széles tartomány érzékelhető.
2. Talajnedvesség -érzékelő: A nedvességérzékelők, amelyek a talajmátrixon két érintkező közötti ellenállást vagy vezetőképességet mérik, lényegében szemét. Először is, az ellenállás nem túl jó mutatója a nedvességtartalomnak, mivel nagymértékben függ számos tényezőtől, amelyek kertenként változhatnak, beleértve a talaj pH -ját, a vízben oldott szilárd anyagokat és a hőmérsékletet. Másodszor, legtöbbjük rossz minőségű, könnyen korrodálódó érintkezőkkel. Nagyrészt szerencsés lenne, ha egy egész évadot kibírna.
3. Hőmérséklet- és páratartalom-érzékelő: A DHT11 egy alapvető, rendkívül olcsó digitális hőmérséklet- és páratartalom-érzékelő. Kapacitív páratartalom -érzékelőt és termisztor segítségével méri a környező levegőt, és digitális jelet köp az adatcsapra (nincs szükség analóg bemeneti tüskékre). Használata meglehetősen egyszerű, de gondos adatgyűjtést igényel. Ennek az érzékelőnek az egyetlen valódi hátránya, hogy csak 2 másodpercenként kaphat belőle új adatokat, így könyvtárunk használatakor az érzékelő leolvasása akár 2 másodperc is lehet.

Állítóművek

1. Világos fehér LED: A fénykibocsátó dióda (LED) kétvezetékes félvezető fényforrás. Ez egy p – n elágazó dióda, amely aktiváláskor fényt bocsát ki. [5] Ha megfelelő feszültséget alkalmaznak a vezetékeken, az elektronok képesek újbóli kombinálódni a készüléken belüli elektronlyukakkal, és fotonok formájában energiát szabadítanak fel.
2. Vízszivattyú: A szivattyú olyan eszköz, amely mechanikai hatásokkal mozgatja a folyadékokat (folyadékokat vagy gázokat), vagy néha hígtrágyát. A szivattyúkat három nagy csoportba lehet sorolni a folyadék mozgatására használt módszerük szerint: közvetlen emelő, elmozdító és gravitációs szivattyúk. A szivattyúk valamilyen mechanizmuson keresztül működnek (jellemzően dugattyús vagy forgó), és energiát fogyasztanak a mechanikus munka elvégzéséhez a folyadék. A szivattyúk számos energiaforráson keresztül működnek, beleértve a kézi működtetést, az elektromos áramot, a motorokat vagy a szélenergiát, számos méretben, a mikroszkopikus felhasználástól az orvosi alkalmazásokig a nagy ipari szivattyúkig.
3. DC 12 V -os hűtőventilátor: Fontos megérteni azokat a hűtési technikákat, amelyek segítségével megőrizhető a növény élete, friss levegőt mozgatva a növény körül, amikor az szükséges ahhoz, hogy a növény egészséges körülmények között maradjon.

3. lépés: A NYÁK -gyártás (JLCPCB gyártása)

A JLCPCB -ről

A JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.) a legnagyobb NYÁK-prototípus-vállalkozás Kínában, és egy high-tech gyártó, amely a gyors PCB-prototípusokra és a kis tételű PCB-gyártásra szakosodott.

Több mint 10 éves tapasztalattal rendelkezik a NYÁK -gyártásban, a JLCPCB -nek több mint 200 000 vásárlója van itthon és külföldön, több mint 8 000 online megrendelés PCB prototípus -készítéssel és kis mennyiségű PCB -gyártással naponta. Az éves termelési kapacitás 200 000 négyzetméter. különböző 1-rétegű, 2-rétegű vagy többrétegű PCB-khez. A JLC egy professzionális NYÁK -gyártó, nagyméretű, jól felszerelt berendezésekkel, szigorú kezeléssel és kiváló minőséggel.

Vissza a projektünkhöz

A NYÁK előállításához sok PCB -gyártó árát hasonlítottam össze, és a JLCPCB -t választottam a legjobb NYÁK -szállítónak és a legolcsóbb NYÁK -szolgáltatónak az áramkör megrendeléséhez. Csak néhány egyszerű kattintást kell tennem a gerber fájl feltöltéséhez és néhány paraméter beállításához, mint például a NYÁK vastagságának színe és mennyisége, majd csak 2 dollárt fizettem, hogy csak 3 nap után kapjam meg a PCB -t, és észrevettem, hogy ott van néhány ingyenes szállítási ajánlat időről időre ezen az online rendelési platformon.

A Circuit (PDF) fájlt innen szerezheti be.

Amint a fenti képeken látható, a NYÁK nagyon jól gyártott, és ugyanazt a NYÁK -alakot kaptam, amit terveztünk, és minden címke és logó ott van, hogy segítsen a forrasztási lépések során.

4. lépés: Hozzávalók

Most tekintsük át a projekthez szükséges összetevőket, és megtalálja az összes kapcsolódó linket az online rendeléshez, így szükségünk lesz:

• - Az a NYÁK, amelyet a JLCPCB -től rendeltünk
• - Arduino Nano:
• - ESP01 modul:
• -HC-05 vagy HC-06 Bluetooth modul:
• - Fényérzékelő BH1750:
• - Hőmérséklet- és páratartalom -érzékelő:
• - Nedvességérzékelő:
• - Vízszivattyú:
• - 12V egyenáramú ventilátor:
• - fehér LED -ek:
• - Néhány fejléc csatlakozó:

5. lépés: Az összeszerelés

Most készen állunk, ezért kezdjük el az alkatrészek forrasztását, és ne felejtsük el követni a címkéket, hogy elkerüljük a forrasztási hibákat. Kezdjük az Arduino csatlakozó forrasztásával, hogy teszteljük a tápegységet, és írhat néhány alapvető tesztkódot is, hogy ellenőrizze a megfelelő csatlakozást minden érzékelőhöz, például a fényérzékelőhöz, és ugyanazt a LED -ekhez, mert mindegyik közvetlenül az alaplaphoz van csatlakoztatva (Arduino), így teljes hozzáféréssel rendelkezik hozzájuk.

Megjegyzés: Szépen és tisztán kell tartania a forrasztópákaját. Ez azt jelenti, hogy minden használat után törölje le a szivacsról. A forrasztópáka hegyének tisztának és fényesnek kell lennie. Amikor látja, hogy a hegy csúcsos lesz, ha folyékony vagy oxidálódik, ez azt jelenti, hogy elveszíti fényességét, tisztítsa meg. Még akkor is, ha a forrasztás kellős közepén jár. A tiszta forrasztóhegynek köszönhetően sokkal könnyebb a hő átadása a forrasztási célponthoz.

A JLCPCB -től rendelt NYÁK útmutatást ad arra, hogy mindent a megfelelő helyen tartson, ezért ne habozzon felkeresni ezt a linket, ha meg szeretné tekinteni az általunk készített NYÁK -ot és online rendelést szeretne készíteni.

Amint láthatja, ennek a NYÁK -nak a használata minőségi okokból kézzel fogható, és minden címke a legjobb útmutatást nyújtja Önnek, így 100% -ig biztos abban, hogy nem fog forrasztási hibákat elkövetni.

Az egyes alkatrészeket a helyükre forrasztottam, és a NYÁK mindkét oldalát használhatja az elektronikus alkatrészek forrasztására.

Most már készen állunk a NYÁK -ra, és az összes alkatrész nagyon jól forrasztott, ezt követően elkészítettem ezt a konstrukciót egy CNC lézervágáshoz, hogy az elektronikus részt és a berendezést egy tartóba illesszem, tehát ha ugyanazt a mintát szeretné elkészíteni, mint az enyém itt megtalálja a (DXF) fájlokat

6. lépés: Az Android -alkalmazás

Ez az alkalmazás lehetővé teszi, hogy Bluetooth -on keresztül csatlakozzon Arduino -jához, és a Manuális mód használatával hozzáférhet a ventilátorokhoz, a lámpákhoz és a vízszivattyúhoz az ON és OFF vezérléshez, anélkül, hogy megfeledkezne az érzékelőkről, amelyekkel olvashatja az adatokat nyomja meg az „adatok beszerzése” gombot, és az összes megfelelő adat megjelenik az okostelefon képernyőjén.

Ezen a linken ingyenesen letöltheti ezt az androidos alkalmazást

7. lépés: Az Arduino kód és a teszt érvényesítése

a kód elérhető, és szokás szerint letöltheti erről a linkről. És amint a fotókon is látható, a kód annyira egyszerű és nagyon jól megjegyzett, hogy megérthesse a tulajdonát.

Amint láthatjátok a srácok, minden gomb rendelkezik funkcióval a rendszerben, de nagyon értékelem az automatikus fényerő -szabályozási módot. A fényérzékelőt az alsó bázisra helyeztem, majd amikor ezt az üzemmódot választjuk, a rendszer vezérli az előlap fényerejét világító LED -ek az érzékelő jeleitől függően. A hőmérséklet és páratartalom értékeit közvetlenül az okostelefon képernyőjén is leolvashatjuk, ami igazán lenyűgöző.