Pametni unutarnji nadzor biljaka - Saznajte kada vašoj biljci treba zalijevanje: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Prije nekoliko mjeseci izradio sam štap za praćenje vlažnosti tla koji se napaja iz baterije i može se zabiti u tlo u loncu vaše sobne biljke kako bih vam dao neke korisne informacije o razini vlage u tlu i bljeskale LED diode koje će vam reći kada zalijevati vodu biljka.

Odlično radi, ali je prilično istaknut zaglavljen u loncu i nije najljepši uređaj. Stoga sam razmišljao o načinu da napravim ljepši monitor za sobne biljke koji bi vam na prvi pogled mogao pružiti potrebne informacije.

Ako vam se sviđa ovaj Instructable, glasajte za njega u Remix natječaju!

Pribor

• Seeeduino XIAO - Kupite ovdje
• Ili Seeeduino XIAO s Amazona - Kupite ovdje
• Kapacitivni osjetnik vlage tla - kupite ovdje
• 5 mm RGB LED - Kupite ovdje
• 100Ω otpornik - kupite ovdje
• 200Ω otpornik - kupite ovdje
• Vrpčasti kabel - kupite ovdje
• Ženske igle zaglavlja - Kupite ovdje
• 3 mm MDF - Kupite ovdje
• 3 mm akril - Kupite ovdje
• Epoksidno ljepilo - Kupite ovdje

Korak 1: Projektiranje baze

Nakon što sam se poigrao s par ideja, pomislio sam napraviti jednostavnu okruglu podlogu na koju će stajati sobna biljka, sličnu podmetaču. Baza bi se sastojala od tri sloja, sloja MDF -a, zatim indikatorskog sloja koji bi zasvijetlio kako bi prikazao status postrojenja, a zatim još jednog sloja MDF -a.

Indikatorski sloj bi bio osvijetljen RGB LED diodom koja bi svijetlila zeleno kad biljka ima dovoljno vode i postajala crvena kada je biljci bila potrebna voda. Razine vlage između bile bi različite nijanse žute/narančaste jer LED prelazi iz zelene u crvenu. Dakle, zelenkasto-žuta boja bi značila da još uvijek postoji prilična količina vode, a narančasto-žuta znači da biste svoju biljku morali zalijevati vrlo brzo.

I dalje sam želio koristiti iste kapacitivne senzore za nadzor vlažnosti tla koje sam koristio u prvom projektu, jer sam imao par rezervnih dijelova. Ovaj put, međutim, na njega neće biti spojena nikakva elektronika, već će se sva obrada obaviti u bazi.

Mikrokontroler koji sam odlučio koristiti bio je Seeeduino XIAO jer je jako mali, kompatibilan je s Arduinom i košta samo 5 USD.

Započeo sam mjerenjem baze lonca kako bih mogao učiniti novu podlogu malo većom. Dizajnirao sam komponente u Inkscapeu za lasersko rezanje, kao i u PDF formatu za ručno ispisivanje i rezanje. Predloške možete preuzeti ovdje.

Korak 2: Rezanje akrila i MDF -a

Izrezao sam komponente iz 3 mm MDF -a i 3 mm prozirnog akrila na laserskom rezaču. Ako nemate laserski rezač, možete ispisati PDF predloške i ručno izrezati komponente. S MDF -om i akrilom prilično je lako raditi.

Kako bi RGB LED dioda osvijetlila rubove akrilnog sloja, morat ćete ih ogrubiti pomoću brusnog papira. Koristio sam brusni papir granulacije 240 i brusio sve rubove akrila sve dok nisu imali jednaku bijelu izmaglicu. Grubi rubovi raspršuju LED svjetlo i akril izgledaju kao da svijetli.

Korak 3: Sastavljanje baze

Zatim zalijepite slojeve epoksidnim ljepilom.

Koristite samo malu količinu epoksida, ne želite da iscuri s rubova i na akrilne površine koje ste upravo brusili ili ćete ih morati ponovno brusiti.

Upotrijebite male stezaljke za držanje slojeva zajedno ili ih stavite ispod teškog predmeta dok se epoksid stvrdnjava.

Korak 4: Lemljenje elektronike

Dok se epoksid stvrdnjava, komponente možete lemiti zajedno.

Krug je vrlo jednostavan, upravo imate dva PWM izlaza za kontrolu RGB LED, jedan za zelenu nogu i jedan za crvenu nogu, a zatim jedan analogni ulaz za očitavanje izlaza senzora.

Također će vam trebati otpornik za ograničavanje struje na svakoj od dvije LED noge. Zeleno svjetlo ovih LED dioda općenito je mnogo svjetlije od crvenog, pa sam koristio otpornik od 220 Ω na zelenoj nozi i otpornik od 100 Ω na crvenoj nozi kako bih malo bolje izbalansirao boje.

Ovi kapacitivni senzori vlage u tlu trebali bi raditi na 3.3V ili 5V, međutim, imao sam par koji jednostavno ne emitiraju ništa kad ih napaja 3.3V. Ako ustanovite da nemate izlaz iz svog senzora, možda ćete ga umjesto toga morati napajati iz 5V napajanja na Arduino - Vcc. Senzor ionako smanjuje napon, pa ćete i dalje dobivati samo 3.3V izlaz. Budite oprezni ako koristite senzor drugog modela jer ovaj Arduino može prihvatiti samo do 3,3 V na analognim ulazima.

Korak 5: Instaliranje elektronike

Zatim ćete morati instalirati svoje elektroničke komponente u svoje kućište na stražnjoj strani baze.

Kad sam prvi put pokušao sastaviti svoje komponente, vidio sam da sam bio pomalo optimističan u razmišljanju da ću ih sve staviti u dvoslojni prostor, pa sam morao izrezati dodatni odstojni sloj.

Gurnite LED diodu u rupu u akrilu pazeći da najsvjetliji dio LED diode bude unutar akrilnog sloja. Zato ga nemojte gurati do kraja.

Zatim zalijepite svoj Arduino u kućište, a igle zaglavlja na gornji poklopac. Za ovaj korak možete upotrijebiti epoksid ili pištolj za ljepilo, ja sam koristila pištolj za ljepilo jer se brže veže. Također je dobro zalijepiti lemljene spojeve na iglama zaglavlja ljepilom kako ne bi kratki na nogama LED -a kada ga zatvorite.

To je to za montažu, sad je samo trebate programirati.

Korak 6: Programiranje Arduina

Skica je vrlo jednostavna. Dovoljno je očitati senzor vlažnosti tla, a zatim ih preslikati između vlažnih i suhih granica. Zatim koristi ove mapirane vrijednosti za proporcionalno pokretanje dviju LED dioda.

Dakle, crvena LED dioda je potpuno uključena, a zelena je potpuno isključena kada se osuši, a obrnuto ako je mokra. Srednje razine su smanjile izlaze PWM -a kako bi osigurale različite nijanse žute/narančaste.

U svojoj prvoj verziji skice upravo sam ažurirao LED diode pri svakoj vrijednosti očitanoj sa senzora. Primijetio sam da postoje neke varijacije u mjerenjima i svako toliko je postojala vrijednost koja je bila znatno veća ili niža od ostalih, što je uzrokovalo treperenje/grešku u boji. Stoga sam malo promijenio kôd tako da je posljednjih deset očitanja prosječno, a ovaj prosjek radije daje boju LED -a. To čini promjene malo postupnijim i dopušta neke izdvojenosti bez značajnog utjecaja na boju.

Ti se podaci mogu vidjeti na izlazu serijskog monitora.

Skicu možete preuzeti ovdje zajedno s potpunim opisom koda.

Korak 7: Kalibriranje senzora

Posljednje što trebate učiniti prije korištenja monitora je kalibrirati senzor. Morat ćete to učiniti kako bi vaš Arduino znao na kojoj razini vlage vaša biljka ima dovoljno vode i na kojoj joj razini vlage treba voda. Ovo je važan korak jer se učinak svakog senzora malo razlikuje ovisno o položaju i vrsti tla, a svaka biljka ima različite zahtjeve za zalijevanjem.

Najbolji način da to učinite je da počnete sa svojom "suhom" biljkom, s tlom na razini vlage gdje biste očekivali zalijevanje.

Postavite biljku na podnožje, gurnite senzor u tlo (nemojte potapati elektroničke komponente), a zatim uključite senzor u igle zaglavlja na podnožju.

Povežite svoj Arduino s računalom i otvorite serijski monitor. Morat ćete dodati Serial.print (""); redak koda za ispis izlaza vašeg senzora na serijski monitor kako biste mogli vidjeti sirove vrijednosti. Želite da se nova vrijednost prikazuje svakih 1-2 sekunde, to možete promijeniti pomoću odgode. Možete ispisati i rezultat pomičnog prosjeka ako želite, samo ćete morati pričekati još malo da dobijete stabilizirana očitanja.

Imajte na umu prosjek od oko 10-20 očitanja nakon što se stabiliziraju, to će biti vaša "suha" zadana vrijednost.

Kad budete zadovoljni suhim očitanjima, zalijevajte biljku kao i inače. Dajte mu dovoljno vode da se potpuno upije u tlo, ali nemojte ga utopiti. Sada učinite isto kao i prije i postignite prosječnu "vlažnu" zadanu vrijednost.

Ažurirajte dvije zadane točke u kodu, a zatim ponovno prenesite skicu i spremni ste za pravilno korištenje baze.

Korak 8: Korištenje pametnog monitora unutarnjih postrojenja

Budući da ste biljku tek zalijevali kako biste je kalibrirali, zaslon bi trebao biti zelen. Polako će početi žutjeti, a zatim ponovno crveni tijekom sljedećih nekoliko dana kako se tlo osuši.

Zbog niza pokretnih prosjeka postoji malo kašnjenje između zalijevanja biljke i ponovnog osvjetljenja senzora. Trebao bi postati zelen nakon otprilike 20-30 sekundi.

Ako ćete bazu koristiti na stvarno osunčanom mjestu, možda ćete htjeti dodati drugu ili treću LED i još jedan akrilni sloj u bazu kako bi bila malo veća i svjetlija.

Recite mi što mislite o ovom monitoru u donjem odjeljku komentara. Što volite i što biste promijenili?

Kao što je već spomenuto, ako ste uživali, glasajte za ovaj projekt na Remix natječaju!

Zabavite se gradeći vlastite!