Jak vytvořit automatický zavlažovací systém pomocí Arduina: 5 kroků

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

V tomto Instructables vám ukážu, jak vybudovat a implementovat automatický zavlažovací systém, který dokáže snímat obsah vody v půdě a automaticky zavlažovat vaši zahradu. Tento systém lze naprogramovat pro různé požadavky na plodiny a sezónní výkyvy. Tento systém je nejvhodnější pro techniku kapkové závlahy. Systém jsem také testoval na různé půdní podmínky a dostupnost vody.

Pro lepší pochopení se podívejte na propojené video.

Tento systém vám pomůže automaticky zavlažovat vaši zahradu ve dvoře nebo vnitřní zahradu a nemusíte si dělat starosti se zaléváním svých oblíbených rostlin ve svém nabitém programu.

Arduino UNO je mozkem tohoto systému a jsou jím ovládána všechna čidla a zobrazovací zařízení. K odečtení obsahu vlhkosti v půdě se používá senzor vlhkosti. K dispozici je LCD monitor pro sledování stavu půdy, okolní teploty a stavu přívodu vody (vodní čerpadlo).

Krok 1: Požadované materiály

1. Arduino UNO
2. Senzor půdní vlhkosti (s ovladačem LM393)
3. Snímač teploty LM 35
4. 16x2 LCD displej
5. Přepínač hladiny vody
6. mluvčí
7. 5V relé
8. BC547 nebo podobné NPN tranzistory
9. Rezistory (viz schéma zapojení)
10. Potenciometr (10Kohm)
11. 5mm LED
12. 1N4007 Dioda
13. Svorkovnice a šroubové svorky
14. PCB / Breadboard
15. Základní nástroje a pájecí sada

Krok 2: Vybudujte obvod

Tento obvod lze postavit buď na Breadboard, nebo na PCB. Pro dočasný pokus to můžete postavit na prkénko. Podrobnosti najdete ve schématu zapojení. Vytvořte připojení, jak je uvedeno níže.

ARDUINO PINY

0 _ Není k dispozici

1 _ Není k dispozici

2 _ LCD-14

3 _ LCD-13

4 _ LCD-12

5 _ LCD-11

6 _ N/C

7_VODNÍ_LEVEL_STATUS_LED

8 _ Není k dispozici

9_ REPRODUKTOR

10 _ N/C

11 _ LCD-6

12 _ LCD-4

13 _ ČERPADLO_STATUS_LED) _AND_TO_RELAY

A0_SOIL_MOISTURE_SENSOR

A4 _ LM35_ (TEMPERATURE_SENSOR)

LCD-1 _ GND

LCD-5 _ GND

LCD-2 _+Vcc

LCD-3 _ LCD_BRIGHTNESS

*Chyba hlášená pro nestabilní odečty teploty. Vyhněte se prosím teplotnímu čidlu. Jakmile bude vyřešen, kód aktualizuji.

Krok 3: Princip fungování obvodu

Hodnoty snímače vlhkosti půdy závisí na odporu půdy. Ovladač LM393 je duální diferenciální komparátor, který porovnává napětí senzoru s pevným napájecím napětím 5V.

Hodnota tohoto senzoru se pohybuje od 0 do 1023. 0 je vlhký stav a 1023 je velmi suchý stav.

LM35 je přesné teplotní čidlo s integrovaným obvodem, jehož výstupní napětí je lineárně úměrné teplotě Celsia. LM35 pracuje při -55 ° C až +120 ° C.

Přepínač hladiny vody obsahuje magnetický spínač obklopený plovoucím magnetem. Když je k dispozici voda, vede.

Arduino čte stav půdy pomocí senzoru půdní vlhkosti. Pokud je Půda SUCHÁ, provádí následující operace….

1) Pomocí senzoru hladiny vody kontroluje dostupnost vody.

2) Pokud je k dispozici voda, čerpadlo se zapne a automaticky se vypne, když je dodáno dostatečné množství vody. Čerpadlo je poháněno obvodem ovladače relé.

3) Pokud je voda nedostupná, budete upozorněni zvukem.

Za jakýchkoli jiných podmínek zůstane pumpa vypnutá a na LCD obrazovce se zobrazí stav půdy (suché, vlhké, zamlžené), teplota a stav čerpadla.

Krok 4: Arduino kód

Postup

• Připojte Arduino k počítači.
• Stáhněte si přiložený kód a otevřete jej.
• V nabídce Nástroje vyberte svůj COM port a desku Arduino.
• Klikněte na tlačítko Nahrát.

Po nahrání kódu otevřete sériový monitor, který zobrazuje hodnoty snímače vlhkosti půdy v rozmezí 0-1023. Otestujte senzor pro různé půdní podmínky a poznamenejte si jeho hodnotu pro nejvhodnější půdní podmínky a upravte hodnoty v kódu pro vaši aplikaci. Pokud chcete změnit citlivost senzoru pro různé půdní podmínky, změňte hodnoty 3 podmínek uvedených v Kodexu.

_

Teplota se vypočítá podle následujícího vzorce X = ((hodnota senzoru) * 1023,0)/ 5000

Teplota ve stupních Celsia = (X/10)

Krok 5: Implementace a testování

K otestování projektu lze použít následující kroky.

1) Připojte Arduino k napájecímu zdroji (5 V) pomocí USB nebo externího zdroje napájení.

2) Zakopejte čidlo vlhkosti do půdy. Pro přesné měření je lepší umístit senzor blízko kořenů rostlin. Poznámka: Připojovací svorky nejsou vodotěsné.

3) Připojte vodní čerpadlo k relé (spínací a společné svorky) a zapněte síť. Podrobnosti o připojení a zapojení viz obvod.

UPOZORNĚNÍ: VYSOKÉ NAPĚTÍ. POROZUMĚTE Drátování, NEŽ POSTUPUJETE

4) Teplotní čidlo lze umístit na samotnou desku plošných spojů nebo na půdu. Neponořujte snímač do vody.

5) Potenciometr lze měnit pro nastavení jasu LCD.

6) Umístěte snímač hladiny vody do nádoby/nádrže na vodu.

Implementoval jsem to ve své domácí zahradě a umístil senzor poblíž jedné z rostlin. Také jsem umístil čerpadlo a snímač hladiny vody do kbelíku s vodou. Na videu můžete vidět, že když spustím snímač hladiny vody do vody, čerpadlo se zapne, dokud půda zvlhne.

Přestože to funguje perfektně, v tomto projektu lze provést drobné chyby a vylepšení. Když oba senzory spolupracují, byla hlášena chyba pro nestabilní odečty teploty. Aktualizuji, pokud bude chyba vyřešena.

Další vylepšení, která mohou uživatelé implementovat:

• Přidejte funkci IOT pro analýzu dat a dálkové ovládání.
• Integrujte s kapkovou závlahou a více senzory na různých místech pole.
• Zlepšete výkon senzoru, aby mohl být implementován v hluboké půdě.
• Používejte spolehlivější teplotní senzory.
• Regulace vlhkosti a teploty pro skleníky.
• Analýza obsahu minerálních látek ve vodě a koncentrace hnojiv.

Pokud narazíte na nějaké pochybnosti nebo návrhy, dejte mi vědět v sekci komentáře. Pokud jste to vytvořili, dejte mi prosím vědět v sekci komentáře.

Děkuji

HS Sandesh

(Kanál Technocrat na YouTube)