Kako napraviti automatski sustav za navodnjavanje pomoću Arduina: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:35

U ovom Instructables -u pokazat ću vam kako izgraditi i primijeniti automatski sustav navodnjavanja koji može osjetiti sadržaj vode u tlu i automatski navodnjavati vaš vrt. Ovaj se sustav može programirati za različite potrebe usjeva i sezonske varijacije. Ovaj sustav je najprikladniji za tehniku navodnjavanja kap po kap. Također sam testirao sustav na različite uvjete tla i dostupnost vode.

Za lakše razumijevanje pogledajte povezani video.

Ovaj sustav će vam pomoći da automatski zalijevate vrt u svom dvorištu ili zatvoreni vrt i ne morate brinuti o zalijevanju omiljenih biljaka u svom gustom rasporedu.

Arduino UNO je mozak ovog sustava i njime se upravlja svim senzorima i uređajima za prikaz. Senzor vlage koristi se za očitavanje sadržaja vlage u tlu. LCD je opremljen za praćenje statusa tla, temperature okoline i stanja opskrbe vodom (vodena pumpa).

Korak 1: Potrebni materijali

1. Arduino UNO
2. Senzor vlage tla (s upravljačkim programom LM393)
3. Senzor temperature LM 35
4. 16x2 LCD zaslon
5. Prekidač za razinu vode
6. Zvučnik
7. 5V relej
8. BC547 ili slični NPN tranzistori
9. Otpornici (pogledajte dijagram kruga)
10. Potenciometar (10Kohm)
11. LED dioda 5 mm
12. 1N4007 Dioda
13. Stezaljke i stezaljke
14. PCB / Breadboard
15. Osnovni alati i Set za lemljenje

Korak 2: Izgradite krug

Ovaj se krug može izgraditi na Breadboard -u ili na PCB -u. Za privremeni pokušaj ovo možete izgraditi na ploči. Za detalje pogledajte dijagram kruga. Povežite se kao što je dolje navedeno.

ARDUINO PINOVI

0 _ N/C

1 _ N/C

2 _ LCD-14

3 _ LCD-13

4 _ LCD-12

5 _ LCD-11

6 _ N/C

7_WATER_LEVEL_STATUS_LED

8 _ N/C

9_ ZVUČNIK

10 _ Nije dostupno

11 _ LCD-6

12 _ LCD-4

13 _ PUMP_STATUS_LED) _AND_TO_RELAY

A0_ SOIL_MOISTURE_SENSOR

A4 _ LM35_ (TEMPERATURE_SENSOR)

LCD-1 _ GND

LCD-5 _ GND

LCD-2 _+Vcc

LCD-3 _ LCD_ SVJETLOST

*Prijavljena je greška za nestabilna očitanja temperature. Izbjegavajte osjetnik temperature. Ažurirat ću kôd kad se riješi.

Korak 3: Princip rada sklopa

Vrijednosti senzora vlažnosti tla ovise o otpornosti tla. Upravljački program LM393 dvostruki je diferencijalni usporednik koji uspoređuje napon osjetnika s fiksnim 5 V opskrbnim naponom.

Vrijednost ovog senzora varira od 0 do 1023. 0 u najmočnijem stanju, a 1023 u vrlo suhom.

LM35 je precizni osjetnik temperature integriranog kruga, čiji je izlazni napon linearno proporcionalan Celzijevoj temperaturi. LM35 radi na -55˚ do +120˚C.

Prekidač za razinu vode Sadrži Reed-Magnetski prekidač okružen plutajućim magnetom. Kad je voda dostupna, provodi.

Arduino očitava stanje tla pomoću senzora vlažnosti tla. Ako je tlo SUHO, radi sljedeće radnje ….

1) Provjera dostupnosti vode pomoću senzora razine vode.

2) Ako je voda dostupna, pumpa se UKLJUČUJE i automatski isključuje kada se isporuči dovoljna količina vode. Crpku pokreće sklop relejnog pogona.

3) Ako voda nije dostupna, bit ćete obaviješteni zvučnim signalom.

Za sve ostale uvjete, crpka ostaje isključena, a status tla (suho, vlažno, nakvašeno), temperatura i status crpke prikazuju se na LCD zaslonu.

Korak 4: Arduino kod

Postupak

• Spojite Arduino na računalo.
• Preuzmite priloženi kôd i otvorite ga.
• Odaberite svoj COM port i svoju Arduino ploču iz opcije Alati.
• Pritisnite gumb za prijenos.

Nakon učitavanja koda otvorite serijski monitor koji prikazuje vrijednosti senzora vlažnosti tla u rasponu od 0-1023. Testirajte senzor na različite uvjete tla i zabilježite vrijednost senzora za najprikladnije stanje tla te uredite vrijednosti u kodu za svoju primjenu. Ako želite promijeniti osjetljivost senzora za različite uvjete tla, promijenite vrijednosti 3 stanja navedena u Kodeksu.

_

Temperatura se izračunava prema sljedećoj formuli X = ((vrijednost senzora) * 1023,0)/ 5000

Temperatura u Celzijusima ((X/10)

Korak 5: Implementacija i testiranje

Za testiranje projekta možete slijediti sljedeće korake.

1) Spojite Arduino na napajanje (5V) putem USB -a ili vanjskog izvora napajanja.

2) Ukopajte senzor vlage u tlo. Bolje postavite senzor blizu korijena biljaka za točna mjerenja. Napomena: Stezaljke za ožičenje nisu vodootporne.

3) Priključite pumpu za vodu na relej (N/O i zajednički stezaljke) i uključite napajanje. Pojedinosti o povezivanju i iscrtavanju potražite u Krugu.

UPOZORENJE: VISOKI NAPONI. RAZUMIJTE Ožičenje prije nego što ste nastavili

4) Senzor temperature može se postaviti na samu PCB ili na tlo. Ne uranjajte senzor u vodu.

5) Potenciometar se može mijenjati za podešavanje svjetline LCD -a.

6) Postavite osjetnik razine vode u spremnik za vodu/spremnik.

To sam implementirao u svom kućnom vrtu i postavio sam senzor blizu jedne od biljaka. Također sam stavio pumpu i senzor razine vode u kantu s vodom. U videu možete vidjeti da se crpka, kad ispustim senzor razine vode u vodu, uključi dok tlo ne postane vlažno.

Iako ovo savršeno funkcionira, postoje male greške i poboljšanja koja se mogu napraviti u ovom projektu. Prijavljena je greška za nestabilna očitanja temperature kada oba senzora rade zajedno. Ažurirat ću ako se greška riješi.

Daljnja poboljšanja koja korisnici mogu primijeniti:

• Dodajte značajku IOT za analizu podataka i daljinsko upravljanje.
• Integrirajte s navodnjavanjem kapanjem i više senzora na različitim mjestima na terenu.
• Improvizirajte performanse senzora kako biste ih mogli implementirati u duboko tlo.
• Koristite pouzdanije temperaturne senzore.
• Kontrola vlažnosti i temperature za staklenike.
• Analiza sadržaja minerala u vodi i koncentracije gnojiva.

Ako naiđete na bilo kakve nedoumice ili prijedloge, slobodno me obavijestite u odjeljku za komentare. Ako ste ovo napravili, javite mi u odjeljku komentara.

Hvala vam

HS Sandesh

(Tehnokratski Youtube kanal)