Chytrý pokojový monitor rostlin - zjistěte, kdy vaše rostlina potřebuje zálivku: 8 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Před několika měsíci jsem vyrobil tyč pro monitorování vlhkosti půdy, která je napájena bateriemi a lze ji zapíchnout do půdy v květináči pokojové rostliny, aby vám poskytla užitečné informace o úrovni půdní vlhkosti a blikajících LED diodách, které vám sdělí, kdy zalévat. rostlina.

Dělá to skvělou práci, ale je to docela prominentní uvízl v hrnci a není to nejlépe vypadající zařízení. A tak jsem přemýšlel o způsobu, jak vytvořit lépe vypadající monitor pokojových rostlin, který by vám na první pohled poskytl informace, které potřebujete.

Pokud vás tento Instructable baví, hlasujte pro něj v soutěži Remix!

Zásoby

• Seeeduino XIAO - Koupit zde
• Nebo Seeeduino XIAO od Amazonu - Koupit zde
• Kapacitní snímač vlhkosti půdy - Koupit zde
• 5mm RGB LED - kupte zde
• Rezistor 100Ω - Koupit zde
• Rezistor 200Ω - Koupit zde
• Plochý kabel - Koupit zde
• Ženské hlavičky - kupte zde
• 3mm MDF - Koupit zde
• 3mm akryl - Koupit zde
• Epoxidové lepidlo - Koupit zde

Krok 1: Navrhování základny

Když jsem si pohrával s několika nápady, napadlo mě vytvořit jednoduchou kulatou základnu, na které by pokojová rostlina mohla stát, podobně jako tácek. Základna by se skládala ze tří vrstev, vrstvy MDF, pak indikátorové vrstvy, která by se rozsvítila, aby ukazovala stav rostliny, a pak další vrstvy MDF.

Indikační vrstva by se rozsvítila pomocí RGB LED, která by se rozsvítila, když má rostlina dostatek vody, a zčervenala, když rostlina potřebovala vodu. Úrovně vlhkosti mezi nimi by se lišily odstíny žluté/oranžové, když LED přechází ze zelené na červenou. Zeleno-žlutá by tedy znamenala, že je tam ještě pořádné množství vody, a oranžově žlutá by znamenala, že budete muset zalévat rostlinu poměrně brzy.

Stále jsem chtěl použít stejné kapacitní senzory monitorující vlhkost půdy, které jsem použil v prvním projektu, protože jsem měl pár náhradních dílů. Tentokrát však k němu nebude přímo připojena žádná elektronika, veškeré zpracování by proběhlo v základně.

Mikrokontrolér, který jsem se rozhodl použít, byl Seeeduino XIAO, protože je opravdu malý, je kompatibilní s Arduino a stojí pouhých 5 $.

Začal jsem měřením základny hrnce, abych mohl nový základ trochu zvětšit. Komponenty v Inkscape jsem navrhl tak, aby byly řezány laserem, a také ve formátu PDF, aby byly vytištěny a řezány ručně. Zde si můžete stáhnout šablony.

Krok 2: Řezání akrylu a MDF

Vyřízl jsem komponenty z 3mm MDF a 3mm čirého akrylu na mé laserové řezačce. Pokud nemáte laserovou řezačku, můžete si vytisknout šablony PDF a ručně vystřihnout součásti. S MDF i akrylem se pracuje celkem snadno.

Chcete -li, aby RGB LED osvětlila okraje akrylové vrstvy, musíte je zdrsnit pomocí brusného papíru. Použil jsem brusný papír o zrnitosti 240 a obrousil všechny okraje akrylu, dokud neměly rovnoměrný bílý opar. Hrubé hrany rozptylují světlo LED a způsobují, že akrylát vypadá, jako by se rozsvítil.

Krok 3: Sestavení základny

Poté slepte vrstvy dohromady pomocí nějakého epoxidového lepidla.

Používejte pouze malé množství epoxidu, nechcete, aby prosakovalo z okrajů a na akrylové plochy, které jste právě obrousili, nebo je budete muset znovu obrousit.

Pomocí malých svorek držte vrstvy pohromadě nebo je vložte pod těžký předmět, zatímco epoxid vytvrzuje.

Krok 4: Pájení elektroniky

Zatímco epoxid vytvrzuje, můžete své součásti pájet dohromady.

Obvod je docela jednoduchý, máte jen dva PWM výstupy pro ovládání RGB LED, jeden pro zelenou nohu a jeden pro červenou nohu, a pak jeden analogový vstup pro čtení na výstupu senzoru.

Budete také potřebovat odpor omezující proud na každé ze dvou nožiček LED. Zelené světlo z těchto LED diod je obecně mnohem jasnější než červené, takže jsem použil 220Ω odpor na zelené noze a 100Ω odpor na červené noze, abych trochu lépe vyvážil barvy.

Tyto kapacitní senzory půdní vlhkosti by měly být schopny běžet buď na 3,3 V nebo 5 V, ale měl jsem pár, kteří při napájení 3,3 V nic nevydávají. Pokud zjistíte, že ze senzoru nemáte žádný výstup, bude možná nutné jej místo toho napájet z 5V zdroje na Arduino - Vcc. Senzor stejně sníží napětí, takže stále budete mít pouze 3,3V výstup. Buďte opatrní, pokud používáte jiný model snímače, protože tento konkrétní Arduino může na analogových vstupech přijímat pouze až 3,3 V.

Krok 5: Instalace elektroniky

Dále budete muset nainstalovat své elektronické součástky do skříně v zadní části základny.

Když jsem se pokoušel poprvé sestavit své komponenty, viděl jsem, že jsem byl trochu optimistický v myšlení, že je všechny dostanu do dvouvrstvého prostoru, takže jsem musel snížit další mezerníkovou vrstvu.

Zatlačte LED do otvoru v akrylátu a ujistěte se, že nejjasnější část LED je v akrylové vrstvě. Nezasunujte to tedy úplně dovnitř.

Poté nalepte Arduino do pouzdra a kolíky záhlaví na horní kryt. K tomuto kroku můžete použít epoxidovou nebo lepicí pistoli, já jsem použil lepicí pistoli, protože tuhne rychleji. Také je dobré pájené spoje na kolících záhlaví zakrýt lepidlem, aby se při zavírání nezkratovaly na nožičkách LED.

To je pro sestavu vše, nyní ji stačí naprogramovat.

Krok 6: Programování Arduina

Náčrt je celkem jednoduchý. Jednoduše odebírá hodnoty ze senzoru půdní vlhkosti a poté je mapuje mezi mokrým a suchým limitem. Tyto mapované hodnoty pak použije k proporcionálnímu řízení dvou LED diod.

Červená LED tedy úplně svítí a zelená je úplně suchá a naopak za mokra. Mezilehlé úrovně mají škálované výstupy PWM, aby poskytovaly různé odstíny žluté/oranžové.

Ve své první verzi náčrtu jsem právě aktualizoval LED diody s každou hodnotou načtenou ze senzoru. Všiml jsem si, že došlo k určitým odchylkám v měření a vždy tak často existovala hodnota, která byla výrazně vyšší nebo nižší než ostatní, což způsobilo barevné blikání/závadu. Trochu jsem tedy změnil kód, takže posledních deset měření je zprůměrováno a tento průměr spíše řídí barvu LED. Díky tomu jsou změny o něco postupnější a umožňují některé odlehlé hodnoty bez výrazného ovlivnění barvy.

Tato data lze vidět na výstupu sériového monitoru.

Zde si můžete stáhnout skicu spolu s úplným popisem kódu.

Krok 7: Kalibrace senzoru

Poslední věcí, kterou musíte před použitím monitoru udělat, je kalibrace senzoru. Budete to muset udělat, aby váš Arduino věděl, na jaké úrovni vlhkosti má vaše rostlina dostatek vody a na jaké úrovni potřebuje vodu. Toto je důležitý krok, protože výkon každého senzoru se mírně liší podle polohy a typu půdy a každá rostlina má jiné požadavky na zálivku.

Nejlepší způsob, jak to udělat, je začít s vaší „suchou“rostlinou, s půdou na úrovni vlhkosti, kde byste očekávali její zalévání.

Umístěte rostlinu na základnu, zatlačte senzor do půdy (neponořujte elektronické součásti) a poté zapojte senzor do kolíků záhlaví na základně.

Připojte Arduino k počítači a otevřete sériový monitor. Budete muset přidat Serial.print (""); řádek ke kódu pro tisk výstupů vašeho senzoru na sériový monitor, abyste viděli nezpracované hodnoty. Chcete, aby se nová hodnota zobrazovala každé 1-2 sekundy, můžete to změnit pomocí zpoždění. Pokud chcete, můžete také zobrazit výsledek klouzavého průměru, ale na stabilizované hodnoty budete muset chvíli počkat.

Všimněte si průměru asi 10–20 odečtů, jakmile se stabilizují, to bude vaše „suchá“žádaná hodnota.

Jakmile budete spokojeni se suchými hodnotami, zalévejte rostlinu jako obvykle. Dejte jí dostatek vody, aby se plně vsákla do půdy, ale neutápějte ji. Nyní udělejte to samé jako dříve a získejte průměrnou „mokrou“žádanou hodnotu.

Aktualizujte dva nastavené body v kódu a poté znovu nahrajte skicu a jste připraveni začít správně používat základnu.

Krok 8: Použití Smart Indoor Plant Monitor

Protože jste právě zalévali rostlinu, abyste ji kalibrovali, měl by být displej zelený. Jak půda schne, začne během příštích několika dnů pomalu žloutnout a poté znovu červenat.

Vzhledem k poli klouzavého průměru dochází k malému zpoždění mezi zavlažováním rostliny a opětovným rozsvícením senzoru na zelenou. Zhruba po 20-30 sekundách by se měl zbarvit do zelena.

Pokud budete používat základnu na opravdu slunném místě, možná budete chtít přidat k základně druhou nebo třetí LED a další akrylovou vrstvu, aby byla o něco větší a jasnější.

Dejte mi vědět, co si myslíte o tomto monitoru v sekci komentáře níže. Co se vám líbí a co byste změnili?

Jak již bylo zmíněno dříve, hlasujte prosím pro tento projekt v soutěži Remix, pokud se vám líbil!

Bavte se stavět vlastní!