Navodnjavač biljaka Arduino, bez koda: 11 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

U ovom uputstvu izrađujemo robota za zalijevanje koji navodnjava vaše biljke danju kada se tlo dovoljno osuši. Ovo je klasičan projekt zasnovan na Arduinu, ali ovaj put koristimo vizualni programski jezik, XOD, što proces programiranja čini prilično eksplicitnim.

Korak 1: Šminka robota

Uranjajuća pumpa za vodu isporučit će vodu u biljku kad se tlo osuši. Mjerimo razinu vlage pomoću senzora vlažnosti tla.

Ne želimo zalijevati biljku noću, pa senzor svjetline provjerava je li dan.

Kako bismo osigurali siguran rad crpke, koristimo drugi osjetnik vlažnosti tla kao osjetnik razine vode.

Vizualni jezik robota je lakonski: crvena LED označava "nema vode, ne može se navodnjavati" zelena LED znači "Radim, mjerim pokazatelje okoliša, spreman za navodnjavanje po potrebi".

Ploča Iskra Neo (Arduino Leonardo) upravlja svim modulima.

Korak 2: Sklapanje elektroničkih modula

Korišteni moduli:

• Iskra Neo ploča (Arduino Leonardo)
• Štit za utore
• Senzor vlažnosti tla (x2)
• Senzor svjetlosti
• LED modul (x2)
• Pumpa
• Zidni utikač (6-9V DC)

Obratite pažnju na krug napajanja:

• Pomoću kratkospojnika učinite da V2 sabirnica na štitniku utora koristi Vin napajanje (izravno iz utikača)
• Postavite MOSFET modul na bilo koji V2 utor s uključenim V = P+ kratkospojnikom
• Pobrinite se da drugi moduli koriste V1 sabirnicu napajanja (koja je Arduino 5V)

Najbolja praksa je povezivanje senzora vlažnosti tla kroz još par MOSFET -ova i njihovo redovito čitanje kako bi se izbjegla elektrolitska korozija, ali neka ovaj robot bude jednostavan.

Korak 3: Razumijevanje tijeka rada

Ispitajte dijagram odozdo prema gore!

• Crpka se uključuje kada su ispunjeni i "klimatski" i "vodeni" uvjeti
• Stanje vode znači da u spremniku ima dovoljno vode, ako nije tako, uključuje se "LED bez vode" i rezultat povezivanja za klimu i stanje vode postaje lažan
• Klimatski uvjeti također su složeni: vrijedi ako su istiniti i uvjeti tla i svjetline
• Stanje tla temelji se na usporedbi između trenutne razine vlažnosti tla i unaprijed definirane vrijednosti praga. Stanje svjetline slično je stanju tla, ali umjesto toga mjeri svjetlinu

Korak 4: Dobivanje graničnih vrijednosti

Pragovi senzora (uzorci podataka, mogu varirati u vašem slučaju):

• Vlažnost tla: 0,15
• Svjetlost: 0,58
• Voda: 0,2

Kako izvršiti mjerenja (za verzije XOD bez serijskih značajki):

1. Preuzmite i instalirajte Arduino IDE
2. Otvorite File-Examples-01. Basics-AnalogReadSerial primjer
3. Promijenite "delay (1);" na "odgodu (250);"
4. Spojite ploču. U izborniku usluga provjerite jesu li model ploče i priključak odabrani
5. Ponovite za svaki senzor:

• Provjerite broj pina u "int sensorValue = analogRead (A0);" i promijenite A0 u A3 i A2 za senzore svjetline i vode (ako ste sastavili uređaj prema shemi)
• Prenesite skicu Open Service-Serial Monitor, provjerite je li odabrano 9600 bauda u donjem desnom padajućem izborniku i gledajte kako se mjerenja uživo mijenjaju dok prilagođavate okruženje senzora
• Odaberite vrijednost između registriranog minimuma i maksimuma (bliže minimumu za osjetnik svjetline), podijelite je s 1023 i upotrijebite rezultat u zakrpi

Korak 5: Osnove XOD -a

• Preuzmite i instalirajte XOD IDE
• XOD program naziva se zakrpa; gradimo ga u području s nizom proreza s desne strane.
• Pri prvom pokretanju možete naići na ugrađenu zakrpu s vodičem.
• Zakrpa se sastoji od čvorova, povezanih vezama kroz pinove.
• Svaki čvor predstavlja ili fizički uređaj/signal ili podatkovnu stavku, dok veze upravljaju protokom podataka.
• Dvaput kliknite bilo koje prazno mjesto zakrpe ili pritisnite tipku "i" za otvaranje dijaloga za brzo pretraživanje u kojem se čvorovi mogu pronaći prema njihovim nazivima ili opisima.
• Upotrijebite preglednik projekta u gornjem lijevom kutu da biste istražili zakrpe.
• Odaberite čvor i pregledajte/uredite njegova svojstva u inspektoru s donje lijeve strane.
• Da biste sami isprobali XODing, kliknite File-New Project i stvorite praznu zakrpu.
• Možete se vratiti na vodič kad god želite otvaranjem izbornika Pomoć.

Korak 6: Zakrpa za navodnjavanje

Upotrijebite zakrpu (basic-irgator.xodball) ili je sami napravite prema dijagramu.

Primijetite da je zakrpa već stvorena, pa su neki čvorovi ažurirani u IDE -u:

• Čvorovi "analogno-ulaz" sada su zastarjeli, umjesto toga koristite "analogno-čitanje"
• "led" čvor sada ima više mogućnosti

Iako su pragovi samo stalni brojevi, ne stavljam ih u polja svojstava čvorova za usporedbu, već umjesto toga dodajem eksplicitne čvorove konstantnog broja kako bih naglasio da se te vrijednosti mogu drugačije ocijeniti. Na primjer, mogla bi postojati mobilna aplikacija koja vlasniku dopušta prilagodbu ovih vrijednosti, pa bi umjesto ovih čvorova s konstantnim brojem postojao još jedan čvor "dohvati iz aplikacije".

Korak 7: Uvođenje

• Kad je zakrpa spremna, kliknite Rasporedi, prenesite na Arduino.
• Spojite ploču.
• U padajućim izbornicima provjerite model ploče i serijski priključak, a zatim kliknite Prijenos.
• To može potrajati; Potrebna je internetska veza.
• Ako koristite preglednik XOD IDE, upotrijebite Arduino IDE za postavljanje programa na ploču.
• Ako imate problema s učitavanjem zakrpe, istražite XOD forum

Korak 8: Vrijeme izgradnje

Upotrijebite sve prikladne dijelove za izradu ili oblikovanje robotove školjke i sami ih ispišite 3D. U najgorem slučaju samo ispustite pumpu i senzor u spremnik za vodu i zalijepite osjetnik tla tamo gdje mu je mjesto. Razmislite o tome da napravite zastor za osjetnik svjetline, jer naše LED diode mogu zaslijepiti senzor i pogrešno će procijeniti noćno vrijeme.

Korak 9: Postavljanje senzora razine vode

Ako koristite senzor vlažnosti tla za provjeru razine vode, provjerite je li njegov zlatni premaz iznad vode, a vrhovi će propustiti vodu ranije nego što će gornja strana crpke.

Korak 10: Testiranje

Kad je vaš robot spreman, pragovi se mjere i kodiraju u zakrpi, a potonji se postavlja na ploču, vrijeme je za testiranje svih mogućih slučajeva.

• Osušite senzor razine vode. Samo crvena LED dioda treba svijetliti. Čak i ako je tlo suho i prostorija istovremeno osvijetljena, crpka se ne bi trebala pokrenuti.
• Sada dodajte vodu, ali prvo prekrijte osjetnik svjetline kako biste bili sigurni da suho tlo i prisutnost vode neće natjerati robota da se navodnjava noću.
• Na kraju, pustite robota da zalije vašu biljku. Trebalo bi prestati kad je tlo dovoljno vlažno.
• Izvadite osjetnik tla kako biste ponovili navodnjavanje (samo da biste bili sigurni).

Korak 11: Uživajte i poboljšajte se

Sada kada je osnovni navodnjavač dovršen, razmislite o nekim mogućnostima poboljšanja:

• Ponovno ožičite osjetnike vlažnosti tla kako biste izbjegli koroziju
• Dodajte druga mjerenja okoliša, npr. vlažnost zraka
• Napravite raspored u stvarnom vremenu
• Postavite robota na mrežu za daljinsko nadziranje i upravljanje