Zavlažovač rostlin Arduino, kód zdarma: 11 kroků

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

V tomto pokynu stavíme zavlažovací robot, který zavlažuje vaše rostliny ve dne, když půda dostatečně vyschne. Jedná se o klasický projekt založený na Arduinu, ale tentokrát používáme vizuální programovací jazyk XOD, což činí proces programování zcela explicitní.

Krok 1: Make -up robota

Ponorné vodní čerpadlo dodá rostlině vodu, když je půda suchá. Jeho vlhkost měříme pomocí senzoru půdní vlhkosti.

Nechceme zalévat naši rostlinu v noci, takže senzor svítivosti kontroluje, zda je den.

Aby byl zajištěn bezpečný provoz čerpadla, používáme jako snímač hladiny vody další snímač půdní vlhkosti.

Vizuální jazyk robota je lakonický: červená LED znamená „není voda, nelze zavlažovat“zelená LED znamená „Pracuji, měřím indikátory prostředí, jsem připraven zavlažovat, když to bude potřeba“.

Deska Iskra Neo (Arduino Leonardo) ovládá všechny moduly.

Krok 2: Sestavení elektronických modulů

Použité moduly:

• Deska Iskra Neo (Arduino Leonardo)
• Štěrbinový štít
• Čidlo vlhkosti půdy (x2)
• Senzor svítivosti
• LED modul (x2)
• Čerpadlo
• Zásuvka do zásuvky (6-9V DC)

Všimněte si napájecího obvodu:

• Pomocí propojky nastavte sběrnici V2 na štěrbinový štít tak, aby používala napájecí zdroj Vin (přímo ze zásuvky)
• Umístěte modul MOSFET na libovolný slot V2 se zapnutým propojkou V = P+
• Zajistěte, aby ostatní moduly používaly napájecí sběrnici V1 (což je Arduino 5V)

Nejlepší praxí je zapojit senzory půdní vlhkosti přes další pár MOSFETů a pravidelně je číst, aby se předešlo elektrolytické korozi, ale ponechejme tohoto robota jednoduchého.

Krok 3: Porozumění pracovnímu postupu

Prozkoumejte diagram zdola nahoru!

• Čerpadlo se zapne, když jsou splněny podmínky „klimatu“i „vody“
• Stav vody znamená, že je v nádrži dostatek vody, pokud tomu tak není, rozsvítí se „LED bez vody“a výsledek spojení pro klima a vodní podmínky se stane falešným
• Klimatické podmínky jsou také složité: je to pravda, pokud jsou pravdivé jak půdní, tak světelné podmínky
• Půdní stav je založen na srovnání mezi aktuální úrovní půdní vlhkosti a předem definovanou prahovou hodnotou Podmínky svítivosti jsou podobné půdním podmínkám, ale místo toho měří svítivost

Krok 4: Získání prahových hodnot

Prahové hodnoty senzoru (ukázková data se mohou ve vašem případě lišit):

• Vlhkost půdy: 0,15
• Svítivost: 0,58
• Voda: 0,2

Jak provádět měření (pro verze XOD bez sériových funkcí):

1. Stáhněte a nainstalujte Arduino IDE
2. Otevřete příklad souboru-01. Basics-AnalogReadSerial
3. Změňte „zpoždění (1);“na "zpoždění (250);"
4. Připojte desku. Ujistěte se, že je v nabídce Servis vybrán váš model desky a port
5. Opakujte pro každý senzor:

• Zkontrolujte číslo pinu v "int sensorValue = analogRead (A0);" a změňte A0 na A3 a A2 pro senzory svítivosti a vody (pokud jste zařízení sestavili podle schématu)
• Nahrajte skicu Otevřete servisní sériový monitor, ujistěte se, že je v rozevíracím seznamu vpravo dole vybráno 9600 baudů, a sledujte, jak se živá měření mění při úpravě prostředí senzoru
• Vyberte hodnotu mezi registrovaným minimem a maximem (blíže k minimu pro senzor svítivosti), vydělte jej 1023 a použijte výsledek ve své opravě

Krok 5: Základy XOD

• Stáhněte a nainstalujte XOD IDE
• Program XOD se nazývá patch; stavíme to v oblasti s řadou štěrbinových řad vpravo.
• Při prvním spuštění můžete narazit na vestavěnou opravu tutoriálu.
• Patch se skládá z uzlů, spojených s odkazy přes piny.
• Každý uzel představuje buď fyzické zařízení/signál nebo datovou položku, zatímco odkazy řídí tok dat.
• Poklepáním na libovolné prázdné místo opravy nebo stisknutím klávesy „i“otevřete dialog pro rychlé hledání, kde lze uzly nalézt podle jejich názvů nebo popisů.
• Prozkoumejte opravy pomocí prohlížeče projektů vlevo nahoře.
• Vyberte uzel a jeho vlastnosti zobrazte/upravte v inspektoru vlevo dole.
• Chcete-li si XODing vyzkoušet sami, klikněte na File-New Project a vytvořte prázdnou opravu.
• K tutoriálu se můžete kdykoli vrátit, když otevřete nabídku Nápověda.

Krok 6: Oplach zavlažovače

Použijte opravu (basic-irrgator.xodball) nebo si ji sestavte sami podle schématu.

Všimněte si, že poskytnutá oprava již byla vytvořena, takže některé uzly byly aktualizovány v IDE:

• Uzly „analogového vstupu“jsou nyní zastaralé, použijte místo nich „analogové čtení“
• uzel „led“má nyní více funkcí

Přestože jsou prahy pouze konstantní čísla, nedávám je do polí vlastností porovnávacích uzlů, ale místo toho přidávám explicitní uzly konstantních čísel, abych zdůraznil, že tyto hodnoty lze vyhodnotit odlišně. Například by mohla existovat mobilní aplikace, která umožňuje majiteli tyto hodnoty upravit, takže místo těchto uzlů s konstantním počtem by existoval jiný uzel „načíst z aplikace“.

Krok 7: Nasazení

• Když je patch připraven, klikněte na Nasadit, Nahrát do Arduina.
• Připojte desku.
• V rozevíracích seznamech zkontrolujte model desky a sériový port a poté klikněte na Nahrát.
• Může to chvíli trvat; Je vyžadováno připojení k internetu.
• Pokud používáte prohlížeč XOD IDE, použijte Arduino IDE k nahrání programu na desku.
• Pokud máte problémy s nahráváním opravy, prozkoumejte fórum XOD

Krok 8: Čas výstavby

Použijte libovolné vhodné součásti k výrobě skořepiny nebo designu robota a vytiskněte je sami. V nejhorším případě upusťte čerpadlo a snímač do vodní nádrže a nalepte snímač půdy tam, kam patří. Zvažte vytvoření závěsu pro senzor svítivosti, protože naše LED diody mohou senzor oslepit a v noci špatně vyhodnotí.

Krok 9: Umístění snímače hladiny vody

Pokud ke kontrole hladiny vody používáte snímač půdní vlhkosti, ujistěte se, že je její zlatý povlak nad vodou a že její špičky budou postrádat vodu dříve, než horní strana čerpadla.

Krok 10: Testování

Když je váš robot připraven, měří se prahy a zakódují se do patche a ten se nahraje na desku, je čas otestovat všechny možné případy.

• Nechte snímač hladiny vody suchý. Svítit by měla pouze červená LED dioda. I když je půda suchá a místnost je současně osvětlena, čerpadlo by se nemělo spustit.
• Nyní přidejte vodu, ale nejprve zakryjte senzor svítivosti, abyste se ujistili, že suchá půda a přítomnost vody nezpůsobí, aby robot v noci zavlažoval.
• Nakonec nechte robota zalévat vaši rostlinu. Mělo by se zastavit, když je půda dostatečně vlhká.
• Vyjměte snímač půdy a zopakujte zavlažování (pro jistotu).

Krok 11: Užívejte si a zlepšujte se

Nyní, když je základní irigátor kompletní, zvažte několik možností vylepšení:

• Znovu zapojte snímače vlhkosti půdy, abyste zabránili korozi
• Přidejte další měření prostředí, např. vlhkost vzduchu
• Vytvořte si rozvrh v reálném čase
• Připojte robota online, abyste jej mohli dálkově sledovat a ovládat