Pametni unutarnji monitor za biljke - saznajte kada vašoj biljci treba zalijevanje: 8 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:04

Prije nekoliko mjeseci napravio sam štap za nadgledanje vlažnosti tla koji se napaja iz baterije i može se zabiti u tlo u saksiji vaše sobne biljke kako bih vam dao neke korisne informacije o nivou vlažnosti tla i LED diodama koje će vam reći kada zalijevati biljka.

Odlično radi, ali je prilično istaknut zaglavljen u loncu i nije najljepši uređaj. Tako sam se naterao na razmišljanje 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 na Remix takmičenju!

Supplies

• Seeeduino XIAO - Kupite ovdje
• Ili Seeeduino XIAO sa Amazona - Kupite ovdje
• Kapacitivni senzor 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 - Kupi ovdje
• Epoksidno ljepilo - Kupite ovdje

Korak 1: Projektovanje baze

Nakon što sam se poigrao s nekoliko ideja, pomislio sam napraviti jednostavnu okruglu podlogu na koju će sobna biljka stajati, sličnu podmetaču. Baza bi se sastojala od tri sloja, sloja MDF -a, zatim indikatorskog sloja koji bi zasvijetlio da prikaže 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 njih bile bi različite nijanse žute/narandžaste dok 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 morali vrlo brzo zalijevati biljku.

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

Mikrokontroler koji sam odlučio koristiti bio je Seeeduino XIAO jer je zaista 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.

Da 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 ujednačeno bijelu izmaglicu. Grubi rubovi raspršuju svjetlo LED diode i čine da akril izgleda kao da svijetli.

Korak 3: Sklapanje baze

Zatim zalijepite slojeve pomoću epoksidnog ljepila.

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 očvršćuje.

Korak 4: Lemljenje elektronike

Dok se epoksid stvrdnjava, komponente možete lemiti zajedno.

Krug je vrlo jednostavan, imate samo 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.

Trebat će vam i otpornik za ograničavanje struje na svakoj od dvije LED noge. Zeleno svjetlo ovih LED dioda općenito je mnogo jače od crvenog, pa sam upotrijebio otpornik od 220 Ω na zelenoj nozi i otpornik od 100 Ω na crvenoj nozi kako bih uravnotežio boje.

Ovi kapacitivni senzori vlažnosti tla trebali bi raditi na 3.3V ili 5V, međutim, imao sam par koji jednostavno ne emitiraju ništa pri napajanju od 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 imati izlaz od 3,3 V. 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 nemojte gurati do kraja.

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

To je to za montažu, sada je samo potrebno programirati.

Korak 6: Programiranje Arduina

Skica je prilično jednostavna. On samo očitava očitanja sa senzora vlažnosti tla, a zatim ih preslikava između vlažnih i suhih granica. Zatim koristi ove mapirane vrijednosti za proporcionalno pokretanje dviju LED dioda.

Dakle, crvena LED lampica je potpuno upaljena, a zelena je potpuno isključena kada se osuši i obrnuto ako je mokra. Srednji nivoi su smanjili izlaze PWM -a kako bi pružili različite nijanse žute/narandžaste.

U svojoj prvoj verziji skice upravo sam ažurirao LED diode sa svakom očitanom vrijednošću sa senzora. Primijetio sam da postoje neke varijacije u mjerenjima i da je povremeno postojala vrijednost koja je bila znatno veća ili niža od ostalih, što je uzrokovalo treperenje/grešku u boji. Pa sam malo promijenio kôd tako da je zadnjih deset očitanja prosječno i ovaj prosjek radije daje boju LED -a. Ovo čini promjene malo postepenijim i dopušta neke izdvojenosti bez značajnog utjecaja na boju.

Ovi podaci se mogu vidjeti na izlazu serijskog monitora.

Skicu možete preuzeti ovdje zajedno sa potpunim opisom koda.

Korak 7: Kalibracija senzora

Posljednja stvar koju trebate učiniti prije upotrebe monitora je kalibrirati senzor. Morat ćete to učiniti kako bi vaš Arduino znao na kojem nivou vlage vaša biljka ima dovoljno vode i na kojoj vlažnosti joj je potrebna voda. Ovo je važan korak jer se izlaz 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 da ćete ga zalijevati.

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

Povežite svoj Arduino sa računarom 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 pokretnog prosjeka ako želite, samo ćete morati pričekati još malo da dobijete stabilizirana očitanja.

Uzmite u obzir prosjek od 10-20 očitanja nakon što se stabilizuju, ovo 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 dobijte prosječnu "vlažnu" zadanu vrijednost.

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

Korak 8: Upotreba pametnog zatvorenog monitora biljaka

Pošto ste biljku tek zalijevali da biste je kalibrirali, zaslon bi trebao biti zelen. Polako će početi postajati žuta, a zatim ponovo crvena sljedećih nekoliko dana kako se tlo osuši.

Zbog niza pokretnih prosjeka, postoji malo kašnjenje između trenutka kada zalijevate biljku i do trenutka kada senzor ponovo postane zelen. Trebao bi postati zelen nakon otprilike 20-30 sekundi.

Ako ćete bazu koristiti na zaista osunčanom mjestu, možda ćete htjeti dodati drugu ili treću LED i još jedan akrilni sloj u bazu kako biste je učinili većom i svjetlijom.

Javite mi šta mislite o ovom monitoru u donjem odjeljku komentara. Šta volite i šta biste promijenili?

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

Zabavite se gradeći vlastite!