Smart Planter: 14 kroků

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Myšlenkou tohoto projektu bylo vybudovat inteligentní secí stroj pro závěrečný projekt robotiky Comp 3012. Vybral jsem si to pro projekt, protože mě v létě baví rostliny a zahradničení a chtěl jsem výchozí bod pro větší projekt, který možná dokončím v létě. Myšlenkou tohoto projektu bylo vytvořit způsob, jak monitorovat a vysazovat robotickou zpětnou vazbu, myšlenka byla monitorovat obsah vody v půdě a pumpovat vodu do půdy, když rostlina potřebuje vodu. Do projektu přidávám také přečtenou obrazovku LCD spolu s mnoha různými senzory, na konci můj chytrý secí stroj přečetl a zobrazil: teplotu, hladinu vody v povodí, úroveň vlhkosti dvou oblastí rostlin/půdy a úroveň světla.

Krok 1: Požadované součásti:

• 1x arduino deska
• 1x modul LCD
• 1x 10k potenciometr
• 1x prkénko
• 3x vlhkostní senzory
• 1x snímač teploty LM35
• 1x světelný senzor Adafruit
• 1x vodní čerpadlo 12v
• 1x napájecí zdroj 12 V (zobrazen akumulátor)
• 1x 5v spouštěcí relé
• 1x samčí kladný a záporný konektor BNC
• 1x samičí kladný a záporný konektor BNC
• 3x kontejner (vlastní výroba zobrazena)
• 2x sekce vodního potrubí
• 1x voda
• 1x Půda
• 1x rostlina

Krok 2: Schéma zapojení

V tomto schématu zapojení jsem použil 9 V místo 12 V a motor místo čerpadla, protože tyto možnosti nebyly k dispozici, také jsem použil teplotní čidlo místo světelného čidla adafruit a IR čidla pro znázornění čidla vlhkosti. Tyto náhražky by měly být v pořádku a měly by být reprezentativní pro skutečné senzory, protože jsou oba 3vodičové Grd, Vcc a signální výstup, stejně jako analogové.

Krok 3: Zkontrolujte snímače vlhkosti

Ty, které jsem koupil, mají rozsah od 1023 do 0 při připojení k 5v a 677 až 0 při připojení k 3,3v. Senzory také čtou od nejvyšší po nejnižší, tj. Vysoká (1023) není žádná vlhkost a nízká (200) je ve vodě.

Krok 4: Základní čtení a tisk

Naprogramujte arduino tak, aby odečetlo analogovou hodnotu ze senzoru vlhkosti v požadovaných časových intervalech, v tuto chvíli jsem také naprogramoval tisk na sériový monitor/plotter.

Krok 5: Sestavte nebo získejte své kontejnery

Postavil jsem své kontejnery z 20 gage oceli, protože jsem chtěl udržet a používat svůj projekt po této třídě. Myšlenkou kontejnerů bylo mít tři oddělené kontejnery propojené potrubím a senzory, nejprve vodní nádrž, pak kontejner pro desku a všechny senzory plus obrazovku LCD pro čtení a za třetí kontejner pro secí stroje.

Krok 6: Nastavte a otestujte obrazovku LCD a vytiskněte senzor vlhkosti

Krok 7: Nastavení kontejneru a komponent

V tuto chvíli začněte přidávat arduino a prkénko do prostředního kontejneru. Přidal jsem senzor vodní nádrže, obrazovku LCD a potenciometr 10k pro obrazovku LCD.

Krok 8: Zapojení věcí

připojte všechny věci, které jste právě přidali do kontejneru, protože jsem vyrobil kontejner z kovu, chtěl jsem se ujistit, že jsem na kovovém kontejneru nic neuzemnil a nezkratoval, aby se tomu zabránilo, přidal jsem podložky do elektrických desek, abych přidal vzduchová mezera mezi elektronickým a kovovým kontejnerem.

Krok 9: Test vodního čerpadla

Vyzkoušejte vodní čerpadlo, abyste zjistili, co je výtok na vstupu a výstupu, k tomu budete potřebovat zdroj 12 V, protože to je napětí čerpadla, i když jsem unavený, když běží můj s 9 V a zdálo se, že také funguje, budete také potřebovat rychlé připojení a odpojení, zde se hodí konektor BNC samec a samice. Je také důležité čerpadlo před testováním naplnit, nikdy byste neměli testovat vodní čerpadlo bez vody, protože by to mohlo způsobit poškození čerpadla.

Krok 10: Přidání věcí

Přidejte další senzory (snímače teploty, světla a oba snímače vlhkosti půdy) do nádob a arduina, vyzkoušejte tisk přes obrazovku LCD a sériový tisk, v tomto okamžiku jsem také nastavil některé senzory na 1-8 měřítko pro hladinu vody v povodí a úroveň vlhkosti půdy pro čitelnost to lze provést odečtením 1024 od odečtu 1023 a dělením 100

Krok 11: Zapojení vodního čerpadla

Vodič a olovo ve vodním čerpadle, zdroji napájení 12 V a spouštěcím relé 5 V. Nechal jsem záporné zapojení vodního čerpadla a zdroje 12 V připojené k rychlým konektorům BNC pro testování, jako by se při testování spouště čerpadla něco pokazilo, bylo snadné vytáhnout zástrčku a vypnout čerpadlo.

Krok 12: Spoušť vodní pumpy

Naprogramujte spoušť zdroje 12 V prostřednictvím spouště relé 5 V na základě úrovní vlhkosti půdy, protože čerpadlo je poměrně silné, budete ho chtít nastavit na velmi malé množství času a vyzkoušet, abyste dosáhli správné úrovně zavlažování. Tento krok jsem nedokončil, ale plánoval jsem to v létě, kdy budu mít trochu času navíc. Přidejte do nádoby secího stroje půdu, nastavte a zapojte všechny senzory a vodní potrubí.

Krok 13: Kdybych měl více času

Upřesnit, až budu mít nějaký čas navíc, rád bych zdokonalil své programování, abych využil správná volání funkcí a nastavení místo toho, abych měl vše ve velké smyčce, také bych naprogramoval samočinnou opravu vody a mírně doladil design krabice.

Krok 14: Vysvětlení kódu a zdroj kódu

Kód je ve skutečnosti docela jednoduchý, je to základní nastavení pinů pro všechny senzory a obrazovku LCD, načtení analogových hodnot z těchto pinů a vytištění na sériový monitor/plotter s on -line obrazovkou LCD na boku smyčka. Kdybych měl více času, naprogramoval bych také spoušť pro vodní čerpadlo a plánoval bych to v létě.