Arduino zatvoreni vrt: 7 koraka

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

Vrtlarstvo u modernom dobu znači učiniti stvari kompliciranijima i napornijima, s elektronima, bitovima i bajtovima. Kombinacija mikrokontrolera i vrtlarstva zaista 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 koristeći Arduino Dev ploču.

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 elektronskoj izradi. Ovaj je projekt toliko zgodan za izradu posebno nakon dobivanja prilagođene PCB -a koju 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 sistema.

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

Šta ćete naučiti iz ovog vodiča:

• Odabir odgovarajućih komponenti ovisno o funkcionalnostima vašeg projekta
• Omogućavanje strujnog kola za povezivanje svih odabranih komponenti
• Sastavite sve dijelove projekta i počnite s testiranjem
• Koristeći Android aplikaciju. da se povežete putem Bluetootha i počnete manipulirati sistemom

Korak 1: Šta je zatvoreni 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: svjetlost, voda i zrak. Ako savladate ova četiri elementa, iz perspektive biljke, možete stvoriti zatvoreni vrt gotovo bilo gdje u svijetu i u bilo koje doba godine.

• Svjetlost - Većini vrtnih biljaka potrebno je najmanje šest sati svjetla dnevno. Ali mora biti dobro svjetlo. Ako stavite ruku ispred prozora i ona ne baca sjenu, velika je vjerojatnost da svjetlo nije dovoljno za većinu biljaka da žive sretan život. 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 obično potrebno slabo svjetlo ili pokušajte premjestiti svoj vrt u sunčana prozorska daska.
• Voda - Biljkama su potrebni uslovi bliski onima na njihovim rodnim staništima. Biljka koja pustinju naziva domom bit će potrebno rjeđe zalijevati od biljke koja živi u močvari. Poznavanje vodnih uslova koje biljka preferira dobar je prvi korak za održavanje uspješnog zatvorenog vrta. Lakše je nego što mislite jer vam same biljke često daju tragove. Biljke s gustim gumenim lišćem gomilaju vodu i obično mogu preživjeti s manje vode od biljaka s tankim, osjetljivim lišćem. Ako ne volite zalijevati svoje biljke, odaberite sorte koje mogu uspijevati u manjoj mjeri ili odaberite saksije 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 temperaturu i vlažnost 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 senzora 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 12V DC ventilatora.

Korak 2: Senzori i aktuatori

Izrada ovog sistema 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 je digitalni svjetlosni senzor, koji je digitalni IC senzor ambijentalnog svjetla za interfejs sabirnice I2C. Ovaj IC je najprikladniji za dobijanje podataka o ambijentalnom osvjetljenju za podešavanje snage pozadinskog osvjetljenja LCD -a i tastature na mobilnom telefonu. Moguće je otkriti široki raspon pri visokoj rezoluciji (1 - 65535 lx).
2. Senzor vlažnosti tla: Senzori vlage koji mjere otpor ili vodljivost po matrici tla između dva kontakta u osnovi su bezvrijedni. Prije svega, otpornost nije dobar pokazatelj sadržaja vlage, jer jako ovisi o brojnim faktorima koji mogu varirati od vrta do vrta, uključujući ph tla, otopljene čvrste tvari u vodi i temperaturu. Drugo, većina njih je loše kvalitete s kontaktima koji se lako korodiraju. Uglavnom biste bili sretni da jedan potraje 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 i izbacuje digitalni signal na pin podataka (nisu potrebni analogni ulazi). Prilično je jednostavan za korištenje, ali zahtijeva pažljivo određivanje vremena za prikupljanje podataka. Jedina stvarna mana ovog senzora je što iz njega možete dobiti nove podatke samo svake 2 sekunde, pa kada koristite našu biblioteku, 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] Kada se na vodiče primijeni odgovarajući napon, elektroni se mogu rekombinirati s elektronskim rupama unutar uređaja, oslobađajući energiju u obliku fotona.
2. Pumpa za vodu: Pumpa je uređaj koji mehaničkim djelovanjem pomiče tekućine (tekućine ili plinove), a ponekad i muljeve. Pumpe se mogu klasifikovati u tri velike grupe prema metodi koju koriste za pomeranje fluida: pumpe za direktno podizanje, pomeranje i gravitacione pumpe. Pumpe rade na neki mehanizam (obično klipni ili rotacioni), a troše energiju za obavljanje mehaničkih poslova pomeranjem fluid. Pumpe rade putem mnogih izvora energije, uključujući ručni rad, električnu energiju, motore ili energiju vjetra, različitih veličina, od mikroskopskih za upotrebu u medicini do velikih industrijskih pumpi.
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 (proizvod JLCPCB)

O JLCPCB

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 sa velikom opremom, opremom za bušotine, strogim upravljanjem i vrhunskom kvalitetom.

Nazad na naš projekat

Da bih proizveo PCB, usporedio sam cijene mnogih proizvođača PCB -a i izabrao JLCPCB najbolje dobavljače PCB -a i najjeftinije dobavljače PCB -a koji su naručili ovo kolo. Sve što trebam učiniti je nekoliko jednostavnih klikova za postavljanje 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 ponude s vremena na vrijeme na ovoj platformi za naručivanje na mreži.

Ovdje možete preuzeti datoteku Circuit (PDF).

Kao što možete vidjeti na slikama iznad, 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 tokom koraka lemljenja.

Korak 4: Sastojci

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

• - PCB koji smo naručili od JLCPCB
• - 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 konektori 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 ispravnosti veze za svaki senzor, poput svjetlosnog senzora, a isti je i za LED diode, jer su svi spojeni izravno na ploču (Arduino) tako da im imate potpuni pristup.

Napomena: Lemilicu morate održavati lijepom i čistom. To znači brisanje sunđerom svaki put kad ga koristite. Vrh vašeg lemilice trebao bi biti čist i sjajan. Kad god vidite da se vrh zaprlja fluksom 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 JLCPCB vodit će vas da sve držite na pravom mjestu, stoga ne oklijevajte posjetiti ovu vezu ako želite vidjeti PCB koji smo napravili i izvršiti online naručivanje.

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 napraviti greške 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 umetnuo elektronički dio i postrojenje u jedan nosač, pa ako želite napraviti isti dizajn kao moje pronađite (DXF) datoteke ovdje

Korak 6: Android aplikacija

Ova aplikacija će vam omogućiti da se povežete sa svojim Arduinom putem Bluetootha, a pomoću ručnog načina rada možete imati pristup ventilatorima, svjetlima i pumpi za vodu za uključivanje i isključivanje, ne zaboravljajući senzore pomoću kojih možete čitati podatke pomoću pritiskom na tipku „pribavi podatke“i svi odgovarajući podaci bit će prikazani na ekranu vašeg pametnog telefona.

Ovu android aplikaciju možete besplatno preuzeti sa ove veze

Korak 7: Arduino kôd i provjera valjanosti testa

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

Kao što vidite momci, svako dugme ima funkciju sa sistemom, ali ono što zaista cijenim je automatski način za kontrolu svjetline svjetlosti. Postavio sam senzor svjetla na donju bazu, a zatim kada odaberemo ovaj način, sistem će kontrolirati svjetlinu prednjeg dijela svjetlosne LED diode ovisno o signalima senzora. Također možemo pročitati vrijednosti temperature i vlažnosti direktno na ekranu pametnog telefona, što je zaista impresivno.