Arduino štapić za praćenje vlage tla - nikada ne zaboravite zalijevati svoje biljke: 4 koraka (sa slikama)

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

Zaboravljate li često zalijevati svoje sobne biljke? Ili im možda pridajete previše pažnje i zalijevate ih?

Ako to učinite, trebali biste sami napraviti štap za praćenje vlažnosti tla na baterije. Ovaj monitor koristi kapacitivni senzor vlažnosti tla i 3,3 V Arduino Pro Mini za kontinuirano praćenje razine vlažnosti tla i upozorava vas kada zalivate ili podlijevate svoje biljke.

Dva potenciometra na ploči omogućuju vam podešavanje i postavljanje zadane vrijednosti visoke i niske razine vlage koja pokreće treptanje dviju LED dioda kako bi vas upozorila. Također možete jednostavno dodati zujalicu u krug ako želite i zvučni alarm.

Također možete pritisnuti gumb za prikaz trenutnog očitanja vlage te zadanih vrijednosti visoke i niske razine na ugrađenom OLED zaslonu.

Sa standardnim postavkama ovdje, jedinica traje oko 15-20 dana s jednim punjenjem baterije 18650 koja se napaja. No, koristeći dvije tehnike male snage, to se može produljiti na oko 50-60 dana po punjenju.

Pribor

Za izradu jednog monitora vlage u tlu trebat će vam:

3.3V Arduino Pro Mini - Kupite ovdje

Verzija 5V može se koristiti s različitim baterijama i 220Ω LED otpornicima

• USB programator - Kupite ovdje
• Kapacitivni osjetnik vlage tla - kupite ovdje
• 3 x 5 mm LED diode (po mogućnosti različite boje) - Kupite ovdje
• 10K otpornik - kupite ovdje
• 3 x 100Ω otpornici - kupite ovdje
• 2 x 10K trim lonci - kupite ovdje
• Taktilni prekidač s gumbom - Kupite ovdje
• Klizni prekidač za napajanje - Kupite ovdje
• 128x32 I2C OLED zaslon - Kupite ovdje
• Muške igle zaglavlja - Kupite ovdje
• Ženske igle zaglavlja - Kupite ovdje
• Vrpčasti kabel - kupite ovdje

Za napajanje monitora

• 18650 3.7V litijeva baterija - kupite ovdje
• 18650 Držač baterije/punjač - Kupite ovdje

Korak 1: Okupite svoje komponente i naručite PCB -ove

Počeo sam s projektiranjem sklopa koji bi se mogao pretvoriti u tiskanu ploču, a napajao bi ga jedna litij-ionska baterija 18650. Iz tog sam razloga odabrao 3.3V verziju Arduina i upravo ovaj kapacitivni monitor vlage u tlu koji se može napajati iz 3.3V ili 5V.

PCB datoteke možete preuzeti s mog bloga ako želite naručiti vlastite.

Također možete koristiti 5V Arduino Pro Mini s istim komponentama, samo ćete morati upotrijebiti 220ohm LED otpornike umjesto onih od 100ohma koji se ovdje koriste. Također ćete ga morati napajati baterijom, a ne jednom litij-ionskom baterijom.

Komponente možete sastaviti i na ploču za krug, a zatim kratko povesti do osjetnika vlage, no PCB samo pretvara u kompaktnije i robusnije postavljanje.

Naručio sam PCB -ove s PCB Way -a koji naplaćuje samo 5 USD za 5 osnovnih PCB -a do 100x100 mm. Proizvedeni su i isporučeni jako brzo, a također su i izvrsne kvalitete.

Korak 2: Sastavite PCB -ove

Započnite pričvršćivanjem igle zaglavlja na svoj Arduino. Ovaj dizajn koristi pinove A4 i A5 za I2C vezu s OLED zaslonom pa ćete morati dodati i ove dvije iglice. Ploče često ne dolaze s iglama za ovo dvoje jer su odvojene od traka s dvije strane.

Lemite sve komponente na mjesto na PCB -u, pazeći na orijentaciju LED dioda i taktilni gumb.

Da biste senzor vlage priključili na svoju ploču, morat ćete ukloniti bijeli utikač s kraja, a zatim lemiti tri igle zaglavlja u niz rupa najbliži kraju senzora. Pomoću ovih igala zalemite senzor izravno na PCB.

Nakon što su sve komponente lemljene na mjestu, obrežite sve izbočene igle sa stražnje strane PCB -a.

Lemite ploču punjača litij-ionskih baterija na priključke za napajanje na PCB-u pomoću malog vrpcastog kabela tako da se držač može zalijepiti na stražnju stranu PCB-a.

Korak 3: Programirajte svoj Arduino

Da biste programirali svoj Arduino Pro Mini, morat ćete upotrijebiti svoj USB programator i priključiti ga u odgovarajuće pinove zaglavlja na probijanju PCB -a. Upamtite da Tx na programatoru ide na Rx na Arduinu i obrnuto. Također se pobrinite da koristite ispravan izlazni napon iz programatora, 3.3V za 3.3V Pro Mini i 5V za 5V Pro Mini.

Skicu možete preuzeti s mog posta na blogu i pročitati detaljan opis onoga što svaki dio koda radi.

Korak 4: Kalibriranje i upotreba senzora vlage tla

Kada prvi put uključite monitor, na ekranu ćete vidjeti kratki uvodni zaslon, a zatim će se zaslon isključiti.

Nakon isključivanja, možete pritisnuti gumb pored zaslona da biste ga ponovno uključili i vidjeti stvarnu izmjerenu razinu vlage, kao i dvije zadane vrijednosti razine vlage. Dvije zadane vrijednosti mogu se podesiti okretanjem potenciometara za nisku i visoku razinu. U kodu postoji neka logika koja sprječava postavljanje niske zadane vrijednosti veće od visoke zadane vrijednosti, a visoke niže od niske.

Prije uporabe senzora morate ga kalibrirati. Da biste to učinili, upotrijebite USB programator za prikaz sirovih vrijednosti senzora s osjetnika vlage. Očistite suho očitavanje senzora na zraku, a zatim uronite dio senzora u vrč vode kako biste postigli maksimalnu razinu vlage. Pazite da pritom ne nakvasite nijednu komponentu. Uzmite ove maksimalne i minimalne vrijednosti i zamijenite ih u kodu i vaš je monitor tada spreman za rad. Također možete dodati malu maržu na maksimum i minimum kako biste uzeli u obzir varijacije u okolišu.

Kao što je ranije spomenuto, monitor traje oko 15-20 dana s jednim punjenjem baterije 18650. Na svom sam blogu opisao dvije tehnike koje možete primijeniti kako biste to dodatno poboljšali na otprilike 50-60 dana s jednim punjenjem. To u osnovi uključuje samo napajanje osjetnika vlage kada trebate očitati i ukloniti malu LED diodu za napajanje na Arduinu. Također možete poboljšati vijek trajanja baterije rjeđim očitanjem.

Monitoru sam dodao i akrilnu prednju ploču nakon što je bio dovršen kako bih zaštitio elektroničke komponente

Jeste li pokušali napraviti vlastiti monitor vlažnosti tla? Javite mi u odjeljku komentara!