DIY monitor vlhkosti půdy s Arduinem a displejem Nokia 5110: 6 kroků (s obrázky)

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

V tomto Instructable uvidíme, jak pomocí Arduina postavit velmi užitečný monitor vlhkosti půdy s velkým LCD displejem Nokia 5110. Snadno změřte úrovně vlhkosti půdy vaší rostliny ze svého Arduina a vytvořte s tímto projektem zajímavá zařízení!

Sestavení monitoru půdní vlhkosti je skvělá zkušenost s učením. Když dokončíte stavbu tohoto projektu, budete lépe rozumět tomu, jak funguje snímač půdní vlhkosti, budete vědět, jak zapojit LCD displej Nokia 5110 a uvidíte v akci, jak silná může být platforma Arduino. S tímto projektem jako základnou a získanými zkušenostmi budete moci v budoucnu snadno stavět složitější projekty.

Tento projekt můžeme použít k měření vlhkosti půdy v květináči v reálném čase a nechat Arduino automaticky zalévat rostlinu v případě potřeby! Je to velmi užitečný senzor, který otevírá velké možnosti projektu.

Bez dalšího zdržování, můžeme začít!

Krok 1: Získejte všechny díly

Díly potřebné k vybudování tohoto projektu jsou tyto:

1. Senzor vlhkosti půdy ▶

2. LCD Nokia 5110 ▶

3. Arduino Uno ▶

4. Malý Breadboard ▶

5. Dráty ▶

Náklady na projekt jsou velmi nízké, je to asi 10 $.

Krok 2: Čidlo vlhkosti půdy

Senzor vlhkosti půdy je velmi zajímavý senzor. Také jeho použití je velmi jednoduché.

Dvě velké odkryté podložky fungují jako sondy senzoru. Čím více vody v půdě je, tím lepší je vodivost mezi podložkami. To má za následek nižší odpor.

Senzor je analogový, takže v analogovém výstupu získáváme napětí. Jak půda vysychá, získáváme na analogovém výstupu více napětí, protože odpor mezi sondami se zvyšuje. Abychom tedy získali půdní vlhkost půdy, musíme pouze přečíst tuto analogovou hodnotu pomocí mikrokontroléru, v tomto případě s Arduinem.

Můžeme nastavit práh, abychom umožnili digitální výstup na určité úrovni vlhkosti pomocí potenciometru v malém modulu DPS. Ale v tomto Instructable používáme pouze analogový výstup senzorového modulu.

Krok 3: LCD displej Nokia 5110

Nokia 5110 je můj oblíbený displej pro mé projekty Arduino.

Nokia 5110 je základní grafický LCD displej, který byl původně určen jako displej mobilního telefonu. Používá řadič PCD8544, což je nízkoenergetický řadič/ovladač LCD CMOS. Díky tomu má tento displej působivou spotřebu energie. Když je zapnutý, využívá pouze 0,4 mA, ale podsvícení je deaktivováno. V režimu spánku využívá méně než 0,06 mA! To je jeden z důvodů, proč je tento displej mým oblíbeným. PCD8544 je propojeno s mikrokontroléry prostřednictvím rozhraní sériové sběrnice. Díky tomu je použití displeje s Arduinem velmi snadné.

Stačí připojit 8 vodičů a použít následující knihovnu:

www.rinkydinkelectronics.com/library.php?i….

Tuto impozantní knihovnu vytvořil Henning Karlsen, který vynaložil obrovské úsilí, aby pomohl komunitě Arduino posunout se vpřed se svými knihovnami.

Připravil jsem podrobný návod, jak používat LCD displej Nokia 5110 s Arduinem. Připojil jsem to video v tomto Instructable, které poskytne mnoho užitečných informací o displeji, a proto vám doporučuji jej pečlivě sledovat.

Pojďme dál!

Krok 4: Sestavení monitoru vlhkosti půdy

Pojďme nyní spojit všechny části dohromady.

Nejprve připojíme modul senzoru vlhkosti půdy. Má pouze 4 piny a spojíme tři z nich.

Připojení čidla půdní vlhkosti

Vcc Pin jde do 5V Arduina

Pin GND ladí s GND Arduina

Pin A0 jde na pin A0 Arduina

Dalším krokem je připojení LCD displeje Nokia 5110.

Připojení LCD displeje Nokia 5110

RST jde na Digital Pin 12 Arduina

CE jde do Digital Pin 11 Arduina

DC jde na Digital Pin 10 Arduina

DIN jde na Digital Pin 9 Arduina

CLK jde na Digital Pin 8 Arduina

VCC jde na Arduino 3.3V

LIGHT přejde na Arduino GND (podsvícení zapnuto)

GND jde do Arduino GND

Nyní, když jsme spojili všechny části dohromady, nezbývá než načíst kód. Nyní můžeme začít měřit vlhkost půdy v reálném čase!

Krok 5: Kód projektu

Kód projektu se skládá ze 2 souborů.

1. ui.c

2. MoistureSensorNokia.ino

ui.c Code - uživatelské rozhraní

V souboru ui.c jsou binární hodnoty uživatelského rozhraní, které se zobrazí po spuštění projektu. Podívejte se na přiložené video, které jsem připravil, abyste zjistili, jak načíst vlastní grafiku do vašeho projektu Arduino.

Kód MoistureSensorNokia.ino - hlavní program

Hlavní kód projektu je velmi jednoduchý. Musíme zahrnout knihovnu Nokia 5110. Dále deklarujeme některé proměnné. Inicializujeme zobrazení a jednou vytiskneme ikonu ui. Poté odečteme analogovou hodnotu ze snímače. Všechna kouzla se dějí ve funkci smyčky:

prázdná smyčka () {

lcd.clrScr ();

lcd.drawBitmap (0, 0, ui, 84, 48);

sensorValue = analogRead (sensorPin); // Čteme senzor zde

procenta = convertToPercent (sensorValue);

percentString = String (procenta); stringLength = percentString.length (); displayPercent (stringLength); lcd.update (); zpoždění (1000); }

Ve funkci smyčky nejprve vymažeme displej a vytiskneme ikonu UI. Poté odečteme hodnotu senzoru. Poté skryjeme analogovou hodnotu, kterou čteme, v procentech a tuto hodnotu převedeme na proměnnou String, abychom ji mohli zobrazit na obrazovce. Tento postup se opakuje každou sekundu.

Připojil jsem kód k tomuto Instructable. Chcete-li si stáhnout nejnovější verzi kódu, můžete navštívit webovou stránku projektu:

Krok 6: Testování projektu

Nyní, když je kód načten, můžeme testovat půdní vlhkostní monitor a sledovat vlhkost půdy v reálném čase na LCD displeji Nokia 5110.

Jak můžete vidět na přiložených fotografiích, monitor vlhkosti půdy funguje dobře!

Položil jsem před sebe pohár se suchou zeminou. Když jsem umístil senzor do šálku, na displeji Nokia 5110 jsme odečetli nízkou hodnotu půdní vlhkosti. Když jsem do šálku nalil trochu vody, můžete jasně vidět, že vlhkost stoupala.

Projekt funguje dobře a můžeme vizuálně zkontrolovat úroveň vlhkosti půdy. Samozřejmě je to jen ukázka senzoru, v budoucnu s tímto senzorem budu stavět další užitečné projekty.

Jak vidíte, tento projekt je skvělou ukázkou toho, čeho je open source hardware a software schopen. Během několika minut lze postavit tak působivý projekt! Tento projekt je ideální pro začátečníky a jak jsem řekl na začátku, tento projekt je skvělá zkušenost s učením. Rád bych slyšel váš názor na tento projekt. Považujete to za užitečné? Lze do tohoto projektu implementovat nějaká vylepšení? Napište prosím své komentáře nebo nápady do sekce komentářů níže!