Automatický zavlažovací systém Arduino: 8 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Seznamte se s Sprout - moderní vnitřní secí stroj, který automaticky zalévá vaše rostliny, bylinky, zeleninu atd. A způsobí revoluci ve vaší zahradnické hře.

Skládá se z integrované vodní nádrže, ze které se čerpá voda a udržuje půdu rostliny hydratovanou.

Senzor půdní vlhkosti je kalibrován tak, že periodicky měří vlhkost půdy a tím reguluje průtok vody. Pokud je půda příliš suchá, vodní čerpadlo se automaticky zapne a vypne, když půdní vlhkost dosáhne požadované úrovně.

Pokud jste osoba, která poddolovala jejich rostliny, Sprout zajistí, že se už nikdy nebudete muset starat o to, že budete opět špatným zahradníkem. A pokud jste typ člověka, který přemůže své rostliny, aby kompenzoval nepřítomnost, znamená to, že vám nehrozí utopení vašich rostlin nebo semen.

Kapacita vodní nádrže Sprout je přibližně 500 ml / 17 fl oz, což vám umožní zanedbávat vaše rostliny tak měsíc, než bude potřebovat doplnění.

Volitelnou funkci Bluetooth lze použít k ručnímu přepínání a ovládání vodní pumpy bezdrátově ze smartphonu.

Vývojář: Jste programátor, inženýr nebo designér, který má skvělý nápad na novou funkci/design ve Sproutu? Možná jste jen začátečník nebo jste si všimli chyby? Neváhejte a vezměte si s námi náš kód, schémata, 3D návrhové soubory a laserové řezací soubory od Githubu a dráteníka.

Klíčení: GitHub

Krok 1: Elektronický design

Seznam elektronických součástek: -Arduino Nano: AliExpressSnímač vlhkosti půdy: AliExpressHC-05 Bluetooth modul: AliExpressExpres: AliEx Adaptér AliExpressAC-12VDC: AliExpress

Nástroje:- Páječka: AliExpressSpájecí drát: AliExpress

Power Block

7805 reguluje napájecí napětí a snižuje jej na konstantních 5 V, což je vhodné pro provoz snímače vlhkosti Arduino a půdy.

Řízení čerpadla

MOSFET funguje jako přepínač, který je řízen Arduinem. Používáme MOSFET, protože Arduino nemůže přímo napájet DC pumpu. Rezistor připojený k bráně MOSFETu brání poškození MOSFETu. Dioda flyback připojená přes čerpadlo poskytuje cestu pro rozptyl uložené energie, když je čerpadlo vypnuto. Anoda diody je připojena k odtoku MOSFETu. Katoda diody je připojena k napájecí liště 9V. Zdroj diody je připojen k GND.

Senzor vlhkosti Senzor přivádí analogovou hodnotu k Arduinu. Prahová úroveň vlhkosti je kalibrována uživatelem v závislosti na typu použité rostliny.

Modul Bluetooth

K přenosu dat mezi Arduinem a smartphonem používá sériovou komunikaci.

Krok 2: Elektronická montáž

V repozitáři GitHub je k dispozici PCB pro tisk v měřítku 1 x, stejně jako zobrazení desky a schéma.

Klíčení: GitHub/Electronics

Úložiště také obsahuje formát PDF ve formátu A4, který obsahuje více desek plošných spojů na jedné stránce. To lze použít k výrobě více desek plošných spojů najednou pro hromadnou výrobu

Všechny součásti pájejte podle daných schémat.

Upravitelné soubory Eagle jsou k dispozici níže.

Desku plošných spojů si můžete objednat zde: PCBWay

Krok 3: Konfigurace softwaru a Bluetooth

Software

Senzor vlhkosti je připojen k analogovému vstupnímu kolíku Arduina. Prahová hodnota určuje, zda má být čerpadlo ZAPNUTO/VYPNUTO.

Kód najdete na Sprout: GitHub/Code

Nebojte se upravit a přispět do úložiště GitHub.

Konfigurace aplikace pro smartphone a Bluetooth

Modul Bluetooth HC-05 je mezilehlým blokem mezi smartphony a Arduino. Používá sériovou komunikaci k odesílání dat ze smartphonu do Arduina a funguje jako dálkové ovládání.

Aplikace přenáší hodnotu „48“nebo „49“, která představuje „ZAPNUTO“a „VYPNUTO“. Čerpadlo lze tedy ovládat bezdrátově.

Jednoduše otevřete aplikaci, vyhledejte zjistitelná zařízení a spárujte s modulem HC-05. poté klikněte na „Přepnout režim“a přepněte tlačítko na obrazovce.

Aplikace je k dispozici v aplikaci Bluetooth

Krok 4: Mechanický návrh

Hlavní část Sprout je krabice 30 cm x 15 cm x 19 cm vyrobená z MDF.

Všechny kroky mechanického návrhu byly jasně ukázány ve videu přiloženém na začátku Instructable. Můžete se také podívat na Sprout: Video/Mechanical Design

Box je rozdělen na dvě části:

1. Větší část obsahuje půdu a rostliny
2. Menší část je dále rozdělena na dvě další sekce tak, že jedna část obsahuje obvodovou desku, zatímco druhá obsahuje vodní nádrž.

Nádrž na vodu je plastová láhev o objemu 500 ml.

Skříň MDF má 8 samostatných vzájemně propojených ploch, které lze řezat laserem a vzájemně do sebe zasouvat.

Soubory Laser Cutting, Fusion 360 Design file (3D Design file), izometrické i ortogonální pohledy na každou plochu najdete na Sprout: GitHub/Mechanical Design

V úložišti GitHub můžete také najít upravitelné soubory Illustratoru, které lze upravit podle vašich konkrétních požadavků/rozměrů a poté je lze řezat laserem.

Krok 5: Mechanická montáž: Příprava lahve

Nádrž na vodu je plastová láhev o objemu 500 ml. K tomu lze použít typickou 500ml plastovou láhev sody.

Maximální průměr lahve by měl být 74 mm. Maximální průměr uzávěru lahve by měl být 50 mm. Maximální výška od dna lahve po nejnižší část víčka by měla být 18,5 cm.

Láhev musí být řezána asi 50 mm nad základnou, aby do ní bylo možné umístit pumpu. Do lahve musí být vyříznuty otvory, aby bylo možné skrz láhev protáhnout výstupní potrubí a napájecí vodiče.

Jakmile jsou výstupní potrubí a dráty vytaženy přes příslušné otvory, láhev může být znovu uzavřena. K utěsnění lahve musíme použít epoxidovou sloučeninu, která během několika hodin ztvrdne. Tím zabráníte úniku jakékoli vody.

Vodu lze znovu naplnit z horní části lahve jednoduchým otevřením jejího víčka.

Krok 6: Mechanická montáž: Příprava krabice

Jakmile úspěšně vyříznete 8 různých ploch krabice laserem, naneste na každou stranu každé plochy několik vrstev vysoce kvalitního laku na dřevo. Díky tomu je vysoce vodoodpudivý a odolný vůči vlhkosti a vlhkosti.

Namontujte také napájecí konektor na zadní desku a připojte jej k desce plošných spojů.

Namontujte obvodovou desku na zadní desku krabice tak, aby se vešla do příslušné sekce.

Protáhněte výstupní trubku čerpadla danými otvory tak, aby se dostala do sekce zeminy rostlin. Totéž proveďte pro vodiče senzoru vlhkosti.

Nezapomeňte připojit vodní čerpadlo k obvodové desce, jak je znázorněno na schématu

Začněte do sebe zasouvat různé tváře krabice a zajistěte, aby láhev pohodlně zapadla do určené oblasti.

Celou krabici utěsněte lepidlem na dřevo nebo lepidlem

Všechny tyto kroky byly předvedeny ve videu na začátku tohoto Instructable.

Krok 7: Mechanická montáž: Cement

Tento krok určí texturu a konečnou úpravu krabice a také poskytne květináč další ochranný povlak.

Naneste lepidlo na každou stranu krabice. Poté lepidlo posypte trochou cementu. Pomocí zbývajícího kruhového kusu MDF, který byl vyříznut z horní desky, vyrovnejte cement po povrchu každé plochy krabice. Tento krok opakujte pro každou tvář krabice, jak ukazuje video.

Jakmile cement zaschne, pokropte ho vodou každých 6 hodin po dobu 1 dne. To umožní cementu vytvrzovat bez prasklin a také zabrání úniku vody.

Krok 8: Přidejte půdu a rostliny

Jakmile cement vytvrdne, naplňte krabici zeminou.

Před vytvořením otvoru pro dripper nezapomeňte konec výtokové trubky tepelně utěsnit. Dripper slouží k regulaci vody vycházející z potrubí tak, aby voda nevytékala z květináče.

Umístěte snímač půdní vlhkosti do půdy.

Proveďte klíčení pomocí napájecího konektoru na zadní desce a ujistěte se, že jste naplnili nádržku na vodu na plnou úroveň.

Vyzkoušejte, zda vše funguje, a měli byste být hotovi.

Vítěz soutěže Epilog 9

Druhé místo v soutěži Arduino Contest 2017