Automatikus intelligens növénycserep - (barkácsolás, 3D nyomtatás, Arduino, öntözés, projekt): 23 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:41

Helló, Néha, amikor néhány napra elmegyünk otthonról, vagy nagyon elfoglaltak vagyunk, a szobanövények (igazságtalanul) szenvednek, mert nem öntözik, amikor szükségük van rá. Ez az én megoldásom.

Ez egy intelligens növénycserep, amely a következőket tartalmazza:

• Beépített víztartály.
• Érzékelő a talaj nedvességtartalmának ellenőrzésére.
• Szivattyú, amely szükség esetén vizet pumpál az üzembe.
• Vízszintmérő a víztartályban.
• LED jelzi, ha minden rendben van, vagy ha a víztartály közeledik.

Az elektronika, a szivattyúk és a víztartály az edény belsejében található, hogy okos legyen. Minden edény (ha többet készít) különböző növénytípusok igényeihez is beállítható. Arduino Nano vezérli mindent, és az alkatrészek költségeit a lehető legalacsonyabb szinten tartják.

1. lépés: Videó bemutató

Ha inkább a videókat olvasod, akkor nézd meg a fenti videót. Ellenkező esetben folytassa az olvasást, és lépésről lépésre végigvezetem saját intelligens növénycserepének létrehozásán.

2. lépés: A szükséges dolgok

Szükséged lesz néhány dologra egy saját építéséhez. Itt található az elemek listája, valamint linkek arra, hogy hol találhatja meg őket az Amazon -on.

• Arduino Nano: https://geni.us/ArduinoNanoV3 x1
• Mini merülő szivattyú: https://geni.us/MiniPump x1
• 5 mm -es cső: https://geni.us/5mm 5 cm -es cső
• Tranzisztor: https://geni.us/2npn2222 1x 2N2222
• Ellenállások (1k és 4,7k): https://geni.us/Ufa2s Egy -egy
• Vezeték: https://geni.us/22AWGWire az alkatrészek összekapcsolásához
• 3 mm -es LED: https://geni.us/LEDs x1
• Vízszint -érzékelő: https://geni.us/WaterLevelSensor x1
• Csavarok: https://geni.us/NutsAndBolts M3 x 10mm x2
• Talajnedvesség érzékelő: https://geni.us/MoistureSensor x1
• Fél Perma-proto tábla: https://geni.us/HalfPermaProto x1
• PLA szál:

3. lépés: Nyomtassa ki a 3D nyomtatható alkatrészeket

A 3D -s nyomtatott alkatrészek nyomtatása egy ideig eltart, így jó helyen lehet elkezdeni őket, miközben várakozik a megrendelt termékek megérkezésére.

A letölthető CAD fájlokat itt találja:

Az összes enyémet PLA -ban kinyomtattam 0,15 mm rétegmagasságban. A „külső edényt” három kerülettel nyomtam ki, és ez biztosította, hogy vízálló legyen számomra. Használat előtt ellenőrizze, hogy a nyomat vízzáró -e, nehogy megrongálja az elektronikus alkatrészeket. Ha nem sikerül, kipróbálhatja az alábbiak egyikét:

• Nyomtassa ki több kerülettel/fallal
• Növelje az extruder áramlási sebességét
• Kezelje a nyomat belsejét valamilyen tömítőanyaggal

4. lépés: Készítse el az elektronika és áramkör diagramját

Figyelmünket az elektronikára fordíthatjuk. Szüksége lesz néhány eszközre, amelyek segítenek összeállítani és forrasztani a különböző elektronikus alkatrészeket ehhez a projekthez:

• Forrasztó huzal
• Forrasztópáka (ezt a hűvös, akkumulátorral működő készüléket használom, amelyet nemrég kaptam:
• Drótvágó
• Segítő kezek

Mellékelve egy forrasztási rajz. Ha szeretné, kihagyhatja a következő részeket, és maga követheti a diagramot, de ha úgy tetszik, most lépésről lépésre végigvezetlek.

5. lépés: Forrasztás Arduino a Proto Boardhoz

Először forrasztjuk az Arduino Nano-t a Perma-Prota táblához. Ahogy haladunk, hivatkozni fogok a Perma-Prota táblán lévő lyukakra a koordinátáik szerint, például a B7 lyukon. A lyukak betűi és számai a Perma-Proto tábla szélei mentén vannak írva.

Az Arduino Nano megfelelő elhelyezéséhez tegye a D12 csapot az Arduino -ra, de a prototípus táblán lévő H7 lyukat. Ezután fordítsa meg a táblát és forrasztja a csapokat a helyére.

6. lépés: Adja hozzá a tranzisztorokat és ellenállásokat

A tranzisztor három lába át akar menni a táblán lévő C24, 25 és 26 lyukakon. A tranzisztor lapos felülete a tábla közepe felé szeretne nézni. Miután ezt a helyére forrasztotta, vágja le a túlzott lábszárakat a másik oldalról a drótvágókkal.

A 4,7 k ohmos ellenállás (a színsávok sárga, lila, majd piros színűek) áthaladnak az A25 és A28 lyukakon.

Az 1 k ohmos ellenállás (barna, fekete, majd piros sávok) átmegy a J18 és J22 lyukakon.

7. lépés: Készítse elő a LED -et és csatlakoztassa a kártyához

Forrasztjon külön 7 cm hosszú vezetéket a LED -ek mindegyik lábához. Ha ezt megtette, használjon szigetelő szalagot vagy hőzsugorodást, hogy a két láb és vezeték ne érintkezzen és ne zárja rövidre az áramkörünket.

Most a LED pozitív lábát, vagyis a két láb közül a hosszabbat kell forrasztani a táblán lévő J17 lyukba. A negatívot ezután az I22 lyukhoz forrasztják.

8. lépés: Készítse elő a szivattyút

A szivattyú beszerelése és csatlakoztatása előtt meg kell hosszabbítani a vezetékeket. Tegyen további 13 cm -t a vízszivattyúból érkező mindkét vezetékre. Ismét adjon hozzá néhány szigetelőszalagot a csatlakozásokhoz, miután összeforrasztotta őket.

9. lépés: Készítse elő a vízszint -érzékelőt

Ezúttal három 20 cm -es vezetéket kell forrasztani a vízszint -érzékelő három érintkezőjéhez.

10. lépés: Csatlakoztassa egymáshoz a nedvességérzékelő alkatrészeket

Csatlakoztasson 10 cm -t a nedvességérzékelő modul következő csapjaihoz:

• D0
• GND
• VCC

Ezután forrasztja a vezetéket a D0 -tól J12 -ig a Proto táblán, a földelő vezetéket a földelő sín mentén bárhová, végül a vezetéket a VCC -től a C8 furatig.

Ezután forrasztjon két 25 cm -es vezetéket az érzékelő modul másik oldalán lévő negatív és pozitív csapokhoz.

11. lépés: További kapcsolatok hozzáadása a Proto Boardhoz

Rövid huzal (a fotókon zöld) segítségével csatlakoztassa a B26 lyukakat a földelő sínhez, majd egy másik vezetéket, hogy csatlakoztassa a földi sínünket az Arduino földelőcsapjához az A20 lyukon keresztül.

Még egy vezetékre van szükségünk a C28 és J7 lyukak csatlakoztatásához.

12. lépés: Kezdjük el alkatrészeink összeszerelését

Használjon olvadó ragasztót vagy hasonlót a vízszint -érzékelő rögzítéséhez a külső edény belsejében lévő rögzítőlemezre. Győződjön meg arról, hogy az érzékelő teteje egy vonalban van a szerelőlemez felső részével.

Most vezesse le az érzékelő három vezetékét az oszlop azon oldalán található lyukon keresztül, amely a külső edény aljáról felfelé emelkedik. Amikor megjelennek az alján, áthúzhatja őket. Most is kiváló alkalom van arra, hogy címkézze őket, miközben biztosak vagyunk abban, hogy mihez kapcsolódnak.

Míg a ragasztónk kéznél van, rögzítenünk kell a LED -et a helyére úgy, hogy benyomjuk az állványon lévő lyukon keresztül, és odaragasztjuk.

13. lépés: Szerelje össze a vízszivattyút

A vízszivattyú vezetékeit is át tudjuk vezetni a külső edény ugyanazon lyukán, mint a vízszint -érzékelőnél, majd címkézzük a vezetékeket, amikor a másik oldalon kijönnek.

Most vegye fel az 5 cm -es gumicsövet, rögzítse a vízszivattyúhoz, majd a másik végét a belső edény aljához.

Ezután óvatosan lecsúsztathatjuk a belső edényt a külső edénybe. Van egy vékony nyílás a vezetékek áthaladására, ügyeljen arra, hogy e két alkatrész összeszerelésekor ne fogja el a vezetékeket.

14. lépés: Adja hozzá az állványt

Most az összes feliratos huzalt átfűzhetjük az állvány lyukán, majd fejjel lefelé elhelyezhetjük a munkalapunkon. Használjon olvadó ragasztót, hogy rögzítse az edényt az állványra, és tartsa középen.

Ezután vegye ki a nedvességérzékelőnkből érkező két vezetéket, és fűzze le az egészet, amely végigvezet a Smart Plant Poton a másik irányba. Ezeknek most az oszlop tetején kell kiugrani, a korábban használt kis oldalsó lyuk helyett.

15. lépés: Néhány további forrasztás

Most forrasztja a vezetékeket a vízszivattyúból a B18 és B24 lyukakba.

A vízérzékelő földelővezetéke bárhová csatlakoztatható a földelő sín mentén. A pozitív vezetéket az A8 lyukhoz forrasztják, és az érzékelő vezetékét az A13 -hoz csatlakoztatják.

16. lépés: Kábelkezelés

Most ragassza fel a talajnedvesség -érzékelő modulját az állvány egyik belső falára, amint az a képen látható.

A két csavar segítségével a fennmaradó huzalokat rendezettebbé tehetjük a tábla alatt, majd csavarjuk a helyére. Győződjön meg arról, hogy az Arduino USB csatlakozóval ellátott vége az állványon lévő lyuk felé néz, hogy az USB -kábel áthaladhasson.

17. lépés: Cserepezzen be egy növényt

Most hozzáadhatjuk a növényünket.:)

A növény és a termesztőközeg kiválasztásával tetszés szerinti kreatív lehet. Csak ügyeljen arra, hogy a vízkivezető nyílás, a bemeneti nyílás és a vezetéknyílás mentes legyen minden termesztőközegtől.

A tetejét tetszés szerint díszítheti apró színes kavicsokkal is.

18. lépés: Csatlakoztassa a nedvességérzékelőt

Most csatlakoztathatjuk a nedvességérzékelőt a növénycserép tetején lévő két vezetékhez, majd behelyezhetjük a szárakat a talajba.

A felesleges drótot vissza lehet tolni a növénycserepbe.

19. lépés: Töltse fel a kódot

A projekt kódját itt találja:

Miután letöltötte, nyissa meg a "SmartPlant-V1-1.ino" fájlt az Arduino IDE-ben, és töltse fel a saját alkotásába. Ha minden jól megy, látni és hallani kell a következőket:

• Amikor a feltöltés befejeződött, és az Arduino újraindul, a LED -nek gyorsan ötször fel kell villannia, hogy megerősítse a kód futását.
• Az IDE soros monitor kinyomtatja az aktuális vízszintet.
• Néhány másodperc múlva hallani kell a szivattyú beindulását, mivel még nem kalibráltuk a talajnedvesség -érzékelő értékeit.
• A LED -nek lassan villognia kell, hogy figyelmeztessen bennünket, hogy nincs víz a belső tartályban.

20. lépés: A talaj nedvességszintjének kalibrálása

A fazék alján található a talajnedvesség -érzékelő érzékelő moduljának rögzítése. Ezen a modulon van egy potenciométer, amellyel beállíthatjuk azt a szintet, amelyet megjelöl az Arduino -nak, mivel a talaj elég nedves. Ehhez ellenőrizze, hogy a növény talajnedvessége éppen a minimumon van -e, amivel elégedett lenne. Várjon körülbelül egy órát, amíg a nedvesség kiegyenlítődik a termesztőközegben és az érzékelő körül.

Ezután egy kis csavarhúzóval elforgathatjuk a potenciométert, amíg a rajta lévő második lámpa ki nem gyullad, ekkor megáll, majd visszafelé fordítjuk, amíg a fény kialszik. Ezt követően helyesen van beállítva.

Ha valaha is módosítania kell a talaj nedvességtartalmát, akkor ezt tegye meg.

21. lépés: Kalibrálja a vízszintet a tározóban

Ezúttal nyissa meg a 'Water_Tank_Threshold_Test.ino' kódot az IDE -ben, és töltse fel. Rövid ideig ezt használjuk, hogy segítsünk a vízszint -érzékelő helyes küszöbszintjének beállításában.

A feltöltés után nyissa ki a soros monitort, és lassan kezdje hozzá a víz hozzáadását a tartályhoz, amíg el nem kezdi látni az érzékelő leolvasását. Álljon meg ezen a ponton, és várja meg, amíg a mérések meglehetősen konzisztensek lesznek. Jegyezze fel a most megjelenített átlagos értéket.

Most újra feltölthetjük a fő kódot, és elindulhatunk a tetején lévő változókhoz, hogy frissítsünk néhány értéket. Először a „WaterLevelThreshold” változóba írjuk be az imént jegyzett értéket.

Amíg itt tartunk, az ellenőrzési intervallum értékét 180 000 -re is beállíthatjuk. Ez azt jelenti, hogy a talaj nedvességtartalmát óránként ellenőrzik. Az „emptyReservoirTimer” értéket 900 -ra szeretné állítani. Ez azt jelenti, hogy a LED lassan villog 30 percig, hogy tudassa velünk, hogy szükségünk van még egy kis vízre a tartályban, mielőtt a kód továbbra is ellenőrzi az üzemet, öntözze meg, ha van vízünk balra, majd térjünk vissza arra, hogy felhívjuk a figyelmünket.

A „amountToPump” változója szabályozza, hogy mennyi vizet szivattyúzzunk az üzembe, amikor öntözzük. Az enyémet 300 -ra állítottam, de ezt beállíthatja, ha több vagy kevesebb vízre van szüksége.

22. lépés: Csak adjon hozzá vizet

Most feltölthetjük a víztartályt. Tartsa szemmel a képen látható túlfolyó lyukat. Ha itt vizet lát, hagyja abba az edény feltöltését. Ez azért van így, hogy ne áraszthassa el a belső elektronikát.

23. lépés: Kész

És ennyi - Smart Plant Pot teljes.:)

Remélem, élvezte a saját építését. Kérem, ossza meg készítményeit a Thingiverse -n, nagyon élvezem látni őket:

Támogass a Patreon -on:

FELIRATKOZÁS:

Ha köszönetet szeretne mondani, fontolja meg kávé vásárlását is: