Vnitřní zahrada Arduino: 7 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

Zahradnictví v moderní době znamená dělat věci komplikovanějšími a náročnějšími, s elektrony, bity a bajty. Kombinace mikrokontrolérů a zahradničení je opravdu populární nápad. Myslím, že je to proto, že zahrady mají velmi jednoduché vstupy a výstupy, kolem kterých je snadné obalit hlavu. Myslím, že lidé (včetně mě) vidí notoricky jednoduchý a uvolněný koníček a nemohou si pomoci, ale cítí se nuceni to příliš komplikovat.

V tomto projektu vám ukážu, jak pomocí desky Arduino Dev postavit jednodušší verzi vnitřní zahrady.

Poskytuji úplné podrobné pokyny, které vám ukážou, jak si vytvořit vlastní krásnou zahradu, a podrobně vysvětluji hardwarové i softwarové části, aby se toto vedení stalo nejjednodušším způsobem, který vás přivede k vyzkoušení vlastní dovednosti v elektronické výrobě. Tento projekt je tak praktické vyrobit speciálně po získání přizpůsobené desky plošných spojů, kterou jsme objednali u JLCPCB, abychom vylepšili vzhled našeho auta, a také v této příručce je dostatek dokumentů a kódů, které vám umožní vytvořit si automatický zahradní systém.

Tento projekt jsme provedli za pouhých 7 dní, pouhé tři dny na dokončení výroby hardwaru a sestavení, poté 4 dny na přípravu kódu a aplikace pro Android. aby bylo možné skrz ni ovládat zahradu. Než začneme, podívejme se nejprve

Co se z tohoto kurzu naučíte:

• Výběr správných komponent v závislosti na funkcích vašeho projektu
• Vytvoření obvodu pro připojení všech vybraných komponent
• Sestavte všechny části projektu a začněte testovat
• Pomocí aplikace pro Android. připojit se přes Bluetooth a začít manipulovat se systémem

Krok 1: Co je vnitřní zahrada

Většina rostlin má jednoduché potřeby. Jak hosté odcházejí, jsou relativně nenároční. Než se rozhodnete pozvat rostlinu domů, musíte pochopit pouze tři základní věci: světlo, vodu a vzduch. Pokud zvládnete tyto čtyři prvky, z pohledu rostliny můžete vytvořit vnitřní zahradu téměř kdekoli na světě a během jakéhokoli ročního období.

• Světlo - většina zahradních rostlin potřebuje alespoň šest hodin světla denně. Ale musí to být dobré světlo. Pokud dáte ruku před okno a nevrhá stín, je pravděpodobné, že světlo není dostačující pro většinu rostlin ke spokojenému životu. Slabé světelné podmínky však můžete kdykoli doplnit rostoucími světly. Pokud máte ve svém domě mírné přirozené světlo a nechcete si dělat starosti se speciálním osvětlením, držte se rostlin, které běžně potřebují slabé osvětlení, nebo zkuste přesunout zahradu na slunný parapet.
• Voda - rostliny potřebují podmínky blízké podmínkám ve svém přirozeném prostředí. Rostlina, která nazývá domov pouště, bude potřebovat méně časté zalévání než rostlina, která žije v bažině. Vědět, jaké vodní podmínky rostlina preferuje, je dobrým prvním krokem k udržení úspěšné vnitřní zahrady. Je to jednodušší, než si myslíte, protože samotné rostliny vám často poskytnou vodítka. Rostliny se silnými gumovými listy hromadí vodu a obvykle mohou přežít s menším množstvím vody než rostliny s tenkými, jemnými listy. Pokud nenávidíte zalévat své rostliny, vyberte si odrůdy, kterým se daří méně, nebo si vyberte květináče se skrytými nádržkami, abyste omezili zálivku.
• Vzduch - Jako vedlejší produkt fotosyntézy rostliny produkují kyslík a filtrují nepříjemné plyny, jako je formaldehyd, z vašeho domácího prostředí prostřednictvím listů. Aby byly rostliny zdravé, musíte udržovat jejich listy čisté a udržovat vzduch kolem nich v pohybu a vlhký. Chcete -li to provést, můžete je umístit na místo s dobrým prouděním vzduchu nebo jim poskytnout malý ventilátor.

Vyrobím systém založený na Arduinu, který bude dohlížet na stav teploty a vlhkosti mé rostliny a automaticky zajistí její potřebné potřeby, jako je intenzita světla, voda a čistý čerstvý vzduch, a abych to mohl udělat, potřebuji nějaká čidla k ovládání některých akčních členů. Například budu ovládat intenzitu světla v závislosti na signálech přijímaných ze snímače jasu světla pro zalévání Použil jsem vlhčí senzor pro zapnutí a vypnutí vodního čerpadla a snímač teploty/vlhkosti pro zapnutí a vypnutí ovládání 12V DC ventilátorů.

Krok 2: Senzory a akční členy

Vytvoření tohoto systému je Sestavení některých senzorů a akčních členů za účelem přístupu k fyzickým datům kolem elektrárny a za účelem zjištění, která věc je požadována závodem a kdy byste jej měli dodat.

To je důvod, proč byste měli použít některá čidla a akční členy připojené k jedné desce Arduino:

Senzory

1. Světelný senzor BH1750: BH1750FVI je digitální světelný senzor, což je digitální snímač okolního světla IC pro rozhraní sběrnice I2C. Tento integrovaný obvod je nejvhodnější pro získání údajů o okolním osvětlení pro úpravu výkonu podsvícení displeje LCD a klávesnice mobilního telefonu. Je možné detekovat široký rozsah při vysokém rozlišení. (1 - 65535 lx).
2. Senzor vlhkosti půdy: Senzory vlhkosti, které měří odpor nebo vodivost napříč půdní matricí mezi dvěma kontakty, jsou v podstatě nevyžádané. Za prvé, odpor není příliš dobrým indikátorem obsahu vlhkosti, protože je velmi závislý na řadě faktorů, které se mohou lišit od zahrady k zahradě, včetně ph půdy, rozpuštěných pevných látek ve vodě a teploty. Za druhé, většina z nich má špatnou kvalitu s kontakty, které snadno korodují. Z velké části byste měli štěstí, kdyby vám jeden vydržel celou sezónu.
3. Snímač teploty a vlhkosti: DHT11 je základní, ultra levný digitální snímač teploty a vlhkosti. K měření okolního vzduchu používá kapacitní snímač vlhkosti a termistor a na datový kolík vyplivuje digitální signál (nejsou potřeba žádné analogové vstupní kolíky). Jeho použití je poměrně jednoduché, ale vyžaduje pečlivé načasování získávání dat. Jedinou skutečnou nevýhodou tohoto senzoru je, že z něj můžete získávat nová data pouze jednou za 2 sekundy, takže při používání naší knihovny mohou být údaje ze senzorů staré až 2 sekundy.

Pohony

1. Světle bílá LED: Světelná dioda (LED) je dvouvodičový polovodičový světelný zdroj. Jedná se o spojovací diodu p – n, která při aktivaci vyzařuje světlo. [5] Když je na vodiče aplikováno vhodné napětí, elektrony jsou schopné rekombinovat s elektronovými otvory v zařízení a uvolňovat energii ve formě fotonů.
2. Vodní čerpadlo: Čerpadlo je zařízení, které mechanickým působením pohybuje tekutinami (kapalinami nebo plyny) nebo někdy kejdou. Čerpadla lze rozdělit do tří hlavních skupin podle metody, kterou používají k pohybu kapaliny: čerpadla s přímým zdvihem, výtlakem a gravitací. Čerpadla pracují nějakým mechanismem (typicky pístovým nebo rotačním) a spotřebovávají energii k provádění mechanické práce pohybem tekutina. Čerpadla pracují prostřednictvím mnoha zdrojů energie, včetně ručního provozu, elektřiny, motorů nebo větrné energie, v mnoha velikostech, od mikroskopických pro použití v lékařských aplikacích až po velká průmyslová čerpadla.
3. DC 12V chladicí ventilátor: Je důležité porozumět chladicím technikám, které lze použít k zachování životnosti vaší rostliny pohybem čerstvého vzduchu kolem rostliny, když je to nutné k udržení rostliny ve zdravých podmínkách.

Krok 3: Výroba DPS (vyrábí JLCPCB)

O JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co.

S více než 10 lety zkušeností s výrobou desek plošných spojů má JLCPCB více než 200 000 zákazníků doma i v zahraničí, s více než 8 000 online objednávkami prototypů desek plošných spojů a malou výrobou desek plošných spojů denně. Roční výrobní kapacita je 200 000 m2. pro různé 1vrstvé, 2vrstvé nebo vícevrstvé desky plošných spojů. JLC je profesionální výrobce desek plošných spojů, který se vyznačuje velkým měřítkem, vybavením studny, přísným řízením a vynikající kvalitou.

Zpět k našemu projektu

Abych mohl vyrábět DPS, porovnal jsem cenu od mnoha výrobců DPS a pro objednání tohoto obvodu jsem vybral JLCPCB jako nejlepší dodavatele DPS a nejlevnější poskytovatele DPS. Jediné, co musím udělat, je několik jednoduchých kliknutí k nahrání souboru Gerber a nastavení některých parametrů, jako je barva a množství tloušťky desky plošných spojů, poté jsem zaplatil jen 2 dolary, abych získal desku plošných spojů až po 3 dnech a všiml jsem si, že tam je v této online objednávkové platformě čas od času několik nabídek dopravy zdarma.

Odtud můžete získat soubor Circuit (PDF).

Jak vidíte na obrázcích výše, deska plošných spojů je velmi dobře vyrobena a mám stejný tvar listu desky plošných spojů, jaký jsme navrhli, a všechny etikety a loga jsou tu, aby mě vedly během kroků pájení.

Krok 4: Ingredience

Nyní se podívejme na potřebné komponenty pro tento projekt a najdete všechny související odkazy pro online objednávání, takže budeme potřebovat:

• - DPS, kterou jsme objednali u JLCPCB
• - Arduino Nano:
• - Modul ESP01:
• -Modul Bluetooth HC-05 nebo HC-06:
• - Světelný senzor BH1750:
• - Snímač teploty a vlhkosti:
• - Senzor vlhkosti:
• - Vodní čerpadlo:
• - 12V DC ventilátor:
• - bílé LED diody:
• - Některé konektory záhlaví:

Krok 5: Sestavení

Nyní jsme připraveni, takže začneme pájet součásti a nezapomeňte sledovat štítky, abychom se vyhnuli chybám při pájení. Začneme pájením konektoru Arduino, abychom otestovali napájení, a můžete také napsat základní testovací kód pro ověření správného připojení pro každý senzor, jako je světelný senzor, a jeho stejný pro LED diody, protože všechny jsou připojeny přímo k desce (Arduino), takže k nim máte plný přístup.

Poznámka: Páječku musíte udržovat hezkou a čistou. To znamená, že jej otřete na houbu pokaždé, když ho použijete. Špička vaší páječky by měla být čistá a lesklá. Kdykoli uvidíte, jak se špička zašpiní tavivem nebo oxiduje, znamená to, že ztratíte lesk, měli byste ji vyčistit. I když jste uprostřed pájení. Čistý pájecí hrot usnadňuje přenos tepla na pájecí cíl.

Deska plošných spojů, kterou jsme objednali u JLCPCB, vás bude udržovat ve správném umístění, takže neváhejte navštívit tento odkaz, pokud si chcete prohlédnout desku plošných spojů, kterou jsme vyrobili, a provést online objednávku.

Jak vidíte, používání této desky plošných spojů je díky své kvalitě tak praktické a určitě vám všechny tam uvedené štítky poskytnou to nejlepší vodítko, takže si budete 100% jisti, že neuděláte žádné chyby při pájení.

Každou součástku jsem připájel na její umístění a k pájení elektronických součástek můžete použít obě strany desky plošných spojů.

Nyní máme desku plošných spojů připravenou a všechny součásti jsou velmi dobře pájeny, poté jsem připravil tento návrh na CNC laserové řezání za účelem vložení elektronické části a závodu do jedné podpory, takže pokud chcete vytvořit stejný design jako tady najdu soubory (DXF)

Krok 6: Aplikace pro Android

Tato aplikace vám umožní připojit se k vašemu Arduinu přes Bluetooth a pomocí manuálního režimu máte přístup k ventilátorům a světlům a také vodnímu čerpadlu pro ovládání ZAPNUTÍ a VYPNUTÍ, aniž byste zapomněli na senzory, ze kterých jim můžete přečíst data stisknutím tlačítka „získat data“se na obrazovce smartphonu zobrazí všechna příslušná data.

Tuto aplikaci pro Android můžete získat zdarma z tohoto odkazu

Krok 7: Ověření kódu Arduino a testu

kód je k dispozici a jako obvykle si jej můžete stáhnout z tohoto odkazu. A jak vidíte na fotografiích, kód je tak jednoduchý a velmi dobře komentovaný, abyste mu mohli porozumět.

Jak vidíte, kluci, každé tlačítko má v systému funkčnost, ale co opravdu oceňuji, je automatický režim pro ovládání jasu světla. Umístil jsem světelný senzor na spodní základnu, a když vybereme tento režim, systém bude ovládat jas přední části. světelné LED diody v závislosti na signálech senzorů. Také můžeme číst hodnoty teploty a vlhkosti přímo na obrazovce chytrého telefonu, což je opravdu působivé.