Arduino zatvoreni vrt: 7 koraka

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

Vrtlarstvo u modernom dobu znači učiniti stvari kompliciranijima i napornijima, s elektronima, bitovima i bajtovima. Kombiniranje mikrokontrolera i vrtlarstva doista je popularna ideja. Mislim da je to zato što vrtovi imaju vrlo jednostavne ulaze i izlaze o kojima je lako omotati glavu. Pretpostavljam da ljudi (uključujući i mene) vide notorno jednostavan i opušten hobi i ne mogu a da se ne prisile da ga previše zakompliciraju.

U ovom projektu ću vam pokazati kako izgraditi jednostavniju verziju zatvorenog vrta pomoću ploče Arduino Dev.

Donosim potpune upute korak po korak kako bih vam pokazao kako napraviti vlastiti lijepi vrt, a detaljno vam objašnjavam i hardverske i softverske dijelove kako bih ovo uputstvo učinio najjednostavnijim načinom koji vas navodi da isprobate vlastite vještine u elektroničkoj izradi. Ovaj je projekt toliko zgodan za izradu posebno nakon dobivanja prilagođenih PCB -a koje smo naručili od JLCPCB -a kako bismo poboljšali izgled našeg automobila, a u ovom vodiču ima dovoljno dokumenata i kodova koji vam omogućuju stvaranje automatskog vrtnog sustava.

Ovaj smo projekt napravili u samo 7 dana, samo tri dana da dovršimo izradu hardvera i montažu, zatim 4 dana za pripremu koda i android aplikacije. kako bi kroz nju kontrolirali vrt. Prije nego što počnemo da vidimo prvo

Što ćete naučiti iz ovog vodiča:

• Odabir odgovarajućih komponenti ovisno o funkcionalnostima vašeg projekta
• Izrada strujnog kruga za povezivanje svih odabranih komponenti
• Sastavite sve dijelove projekta i počnite s testiranjem
• Korištenje aplikacije Android. da se povežete putem Bluetootha i počnete manipulirati sustavom

Korak 1: Što je unutarnji vrt

Većina biljaka ima jednostavne potrebe. Kako gosti odlaze, relativno su nezahtjevni. Postoje samo tri osnovne stvari koje morate razumjeti prije nego što odlučite pozvati biljku kući: svjetlo, voda i zrak. Ako savladate ova četiri elementa, iz biljne perspektive, možete stvoriti unutarnji vrt gotovo bilo gdje u svijetu i u bilo koje doba godine.

• Svjetlo - Većini vrtnih biljaka potrebno je najmanje šest sati svjetla dnevno. Ali mora biti dobro svjetlo. Ako stavite ruku ispred prozora i ne baca sjenu, velika je vjerojatnost da svjetlo nije dovoljno za većinu biljaka da žive sretnim životom. Međutim, uvjete pri slabom osvjetljenju uvijek možete nadopuniti rastućim svjetlima. Ako imate skromno prirodno svjetlo u svom domu i ne želite se mučiti sa posebnim osvjetljenjem, držite se biljaka kojima je inače potrebno slabo svjetlo ili pokušajte premjestiti svoj vrt u sunčana prozorska daska.
• Voda - Biljke trebaju uvjete bliske onima na svojim izvornim staništima. Biljka koja pustinju naziva domom bit će potrebno rjeđe zalijevati od biljke koja živi u močvari. Poznavanje vodenih uvjeta koje biljka preferira dobar je prvi korak za održavanje uspješnog unutarnjeg vrta. Lakše je nego što mislite jer će vam same biljke često dati tragove. Biljke s gustim gumenim lišćem gomilaju vodu i obično mogu preživjeti s manje vode od biljaka s tankim, nježnim lišćem. Ako ne volite zalijevati svoje biljke, odaberite sorte koje mogu uspjeti u manjoj mjeri ili odaberite lonce za biljke sa skrivenim rezervoarima kako biste smanjili svoje poslove zalijevanja.
• Zrak - Kao nusprodukt fotosinteze, biljke stvaraju kisik i filtriraju neugodne plinove, poput formaldehida, iz vašeg kućnog okruženja putem lišća. Da bi biljke bile zdrave, morate održavati njihovo lišće čistim i održavati zrak oko njih pokretnim i vlažnim. Da biste to učinili, možete ih postaviti na mjesto s dobrim protokom zraka ili im osigurati mali ventilator.

Napravit ću sustav zasnovan na Arduinu koji će nadzirati stanje temperature i vlažnosti moje biljke i automatski osigurati njegove potrebne potrebe poput intenziteta svjetla, vode i čistog svježeg zraka, a da bih to učinio, potrebni su mi neki senzori za upravljanje nekim pokretačima. Na primjer, ja ću kontrolirati intenzitet svjetla ovisno o signalima primljenim od osjetnika svjetline svjetla, isto za zalijevanje. Koristio sam senzor za vlagu za uključivanje i isključivanje pumpe za vodu i senzor temperature/vlažnosti za uključivanje i isključivanje kontrole ventilatora od 12 V DC.

Korak 2: Senzori i aktuatori

Izrada ovog sustava je sastavljanje nekih senzora i aktuatora kako bi se pristupilo fizičkim podacima oko postrojenja i kako bi se moglo pronaći koje stvari postrojenje traži i kada ih trebate isporučiti.

Ovo je razlog zašto biste trebali koristiti neke senzore i aktuatore sve spojene na jednu Arduino ploču:

Senzori

1. Senzor svjetla BH1750: BH1750FVI Digitalni je svjetlosni senzor, digitalni IC senzor ambijentalnog svjetla za sučelje sabirnice I2C. Ovaj IC je najprikladniji za dobivanje podataka o ambijentalnom osvjetljenju za podešavanje snage pozadinskog osvjetljenja LCD -a i tipkovnice mobitela. Moguće je detektirati široki raspon pri visokoj razlučivosti. (1 - 65535 lx).
2. Senzor vlažnosti tla: Senzori vlage koji mjere otpor ili vodljivost po matrici tla između dva kontakta u biti su bezvrijedni. Prije svega, otpornost nije dobar pokazatelj sadržaja vlage, jer jako ovisi o nizu čimbenika koji se mogu razlikovati od vrta do vrta, uključujući ph tla, otopljene krute tvari u vodi i temperaturu. Drugo, većina njih je loše kvalitete s kontaktima koji se lako korodiraju. Uglavnom bi bili sretni da jedan potraje kroz cijelu sezonu.
3. Senzor temperature i vlažnosti: DHT11 je osnovni, izuzetno jeftin digitalni senzor temperature i vlažnosti. Koristi kapacitivni senzor vlažnosti i termistor za mjerenje okolnog zraka te izbacuje digitalni signal na podatkovni pin (nisu potrebni analogni ulazi). Prilično je jednostavan za korištenje, ali zahtijeva pažljivo vrijeme za prikupljanje podataka. Jedina stvarna mana ovog senzora je što iz njega možete dobiti nove podatke samo svake 2 sekunde, tako da pri korištenju naše biblioteke očitanja senzora mogu biti stara do 2 sekunde.

Pokretači

1. Svjetlo bijela LED: Svjetlosna dioda (LED) je dvovodni poluvodički izvor svjetlosti. To je p – n spojna dioda koja emitira svjetlost kada se aktivira. [5] Kad se na vodiče primijeni odgovarajući napon, elektroni se mogu rekombinirati s elektronskim rupama unutar uređaja, oslobađajući energiju u obliku fotona.
2. Pumpa za vodu: Crpka je uređaj koji pokreće tekućine (tekućine ili plinove), a ponekad i muljeve, mehaničkim djelovanjem. Pumpe se mogu klasificirati u tri velike skupine prema metodi koju koriste za pomicanje fluida: izravne pumpe, pumpe i gravitacijske pumpe. Crpke rade nekim mehanizmom (obično klipnim ili rotacijskim), a troše energiju za obavljanje mehaničkih radova pomicanjem tekućina. Crpke rade putem mnogih izvora energije, uključujući ručni rad, električnu energiju, motore ili snagu vjetra, različitih veličina, od mikroskopskih za upotrebu u medicini do velikih industrijskih crpki.
3. DC 12V ventilator za hlađenje: Važno je razumjeti tehnike hlađenja koje se mogu koristiti za očuvanje života vaše biljke pomicanjem svježeg zraka oko biljke kada je potrebno održavati biljku u zdravim uvjetima.

Korak 3: Izrada PCB -a (produkcija JLCPCB)

O JLCPCB -u

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), najveće je poduzeće za prototip PCB-a u Kini i visokotehnološki proizvođač specijaliziran za brze prototipe PCB-a i proizvodnju malih serija PCB-a.

S više od 10 godina iskustva u proizvodnji PCB -a, JLCPCB ima više od 200 000 kupaca u zemlji i inozemstvu, s preko 8 000 internetskih narudžbi izrade prototipa PCB -a i male količine proizvodnje PCB -a dnevno. Godišnji proizvodni kapacitet je 200 000 m2. za različite 1-slojne, 2-slojne ili višeslojne PCB-e. JLC je profesionalni proizvođač PCB -a s velikom opremom, opremom za bušotine, strogim upravljanjem i vrhunskom kvalitetom.

Natrag na naš projekt

Kako bih proizveo PCB, usporedio sam cijene mnogih proizvođača PCB -a i odabrao JLCPCB za najbolje dobavljače PCB -a i najjeftinije davatelje PCB -a koji su naručili ovaj krug. Sve što trebam učiniti je nekoliko jednostavnih klikova za učitavanje gerber datoteke i postavljanje nekih parametara poput boje i količine debljine PCB -a, a zatim sam platio samo 2 dolara da dobijem svoju PCB -u nakon samo 3 dana i primijetio sam da postoji Neke su besplatne isporuke s vremena na vrijeme na ovoj platformi za naručivanje na mreži.

Ovdje možete preuzeti datoteku Circuit (PDF).

Kao što možete vidjeti na gornjim slikama, PCB je vrlo dobro izrađen i imam isti oblik lista PCB -a koji smo dizajnirali i sve naljepnice i logotipi su tu da me vode tijekom koraka lemljenja.

Korak 4: Sastojci

Sada pregledajmo potrebne komponente za ovaj projekt i možete pronaći sve povezane veze za online naručivanje pa će nam trebati:

• - PCB koji smo naručili od JLCPCB -a
• - Arduino Nano:
• - ESP01 modul:
• -HC-05 ili HC-06 Bluetooth modul:
• - Senzor svjetla BH1750:
• - Senzor temperature i vlažnosti:
• - Senzor vlage:
• - Pumpa za vodu:
• - 12V DC ventilator:
• - bijele LED diode:
• - Neki priključci zaglavlja:

Korak 5: Sastavite

Sada smo spremni pa počnimo lemiti komponente i ne zaboravite slijediti oznake kako biste izbjegli greške pri lemljenju. Započinjemo lemljenjem Arduino konektora za testiranje napajanja, a možete napisati i osnovni kôd za provjeru ispravne veze za svaki senzor, poput svjetlosnog senzora, a isti je za LED diode, jer su svi spojeni izravno na ploču (Arduino) pa im imate potpuni pristup.

Napomena: Lemilicu morate održavati lijepom i čistom. To znači brisanje po spužvi svaki put kad je koristite. Vrh vašeg lemilice trebao bi biti čist i sjajan. Kad god vidite da se vrh zaprlja od fluksa ili oksidira, što znači da izgubite sjaj, trebali biste ga očistiti. Čak i ako ste usred lemljenja. Čist vrh za lemljenje znatno MNOGO olakšava prijenos topline na lemilju.

PCB koji smo naručili od JLCPC -a vodit će vas da sve držite na pravom mjestu pa nemojte oklijevati posjetiti ovu vezu ako želite vidjeti tiskanu ploču koju smo napravili i izvršiti online narudžbu.

Kao što vidite, upotreba ovog PCB -a toliko je zgodna zbog svoje kvalitete i zasigurno sve naljepnice pružaju najbolje upute za vas, pa ćete biti 100% sigurni da nećete pogriješiti pri lemljenju.

Lemio sam svaku komponentu na njeno mjesto i možete koristiti obje strane PCB -a za lemljenje elektroničkih dijelova.

Sada imamo spremnu PCB i sve komponente su vrlo dobro lemljene, nakon toga sam pripremio ovaj dizajn za CNC lasersko rezanje kako bih elektronički dio i postrojenje umetnuo u jedan nosač, pa ako želite napraviti isti dizajn kao moje pronađite (DXF) datoteke ovdje

Korak 6: Android aplikacija

Ova će vam aplikacija omogućiti povezivanje s vašim Arduinom putem Bluetootha, a pomoću ručnog načina rada možete imati pristup ventilatorima, svjetlima, kao i pumpi za vodu za upravljanje UKLJUČENJEM i ISKLJUČENJEM, ne zaboravljajući senzore pomoću kojih možete čitati podatke pomoću pritiskom na gumb "pribavi podatke" i svi odgovarajući podaci bit će prikazani na ekranu vašeg pametnog telefona.

Ovu android aplikaciju možete besplatno preuzeti s ove veze

Korak 7: Arduino kôd i provjera valjanosti testa

kôd je dostupan i kao i obično možete ga preuzeti s ove veze. Kao što možete vidjeti na fotografijama, kôd je tako jednostavan i vrlo dobro komentiran pa ga možete razumjeti svojim posjedovanjem.

Kao što vidite dečki, svaki gumb ima funkcionalnost sa sustavom, ali ono što jako cijenim je automatski način za kontrolu svjetline svjetlosti Stavio sam senzor svjetla na donju bazu, a kada odaberemo ovaj način, sustav će kontrolirati svjetlinu prednjeg dijela svjetlosne LED diode ovisno o signalima senzora. Također možemo pročitati vrijednosti temperature i vlažnosti zraka izravno na ekranu pametnog telefona što je zaista impresivno.