Kako napraviti automatski sistem za navodnjavanje pomoću Arduina: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

U ovom uputstvu ću vam pokazati kako izgraditi i implementirati automatski sistem za navodnjavanje koji može osjetiti sadržaj vode u tlu i automatski navodnjavati vaš vrt. Ovaj sistem se može programirati za različite potrebe usjeva i sezonske varijacije. Ovaj sistem je najpogodniji za tehniku navodnjavanja kap po kap. Takođe sam testirao sistem na različite uslove tla i dostupnost vode.

Za lakše razumijevanje pogledajte povezani video.

Ovaj sistem će vam pomoći da automatski navodnjavate svoj vrt ili zatvoreni vrt i ne morate brinuti o zalijevanju omiljenih biljaka u svom gustom rasporedu.

Arduino UNO je mozak ovog sistema i njime se upravlja svim senzorima i uređajima za prikaz. Senzor vlage se koristi za očitavanje sadržaja vlage u tlu. LCD je opremljen za praćenje statusa tla, temperature okoline i statusa vodosnabdijevanja (vodene pumpe).

Korak 1: Potrebni materijali

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

Korak 2: Izgradite krug

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

ARDUINO PINS

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 _ N/H

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 očitavanja temperature. Izbjegavajte osjetnik temperature. Ažurirat ću kôd kad se riješi.

Korak 3: Princip rada kola

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

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

LM35 je precizni senzor temperature s integriranim krugom, čiji je izlazni napon linearno proporcionalan Celzijusovoj temperaturi. LM35 radi na -55˚ do +120˚C.

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

Arduino očitava stanje tla pomoću senzora vlažnosti tla. Ako je tlo suho, radi sljedeće operacije ….

1) Provjerava se dostupnost vode pomoću senzora nivoa vode.

2) Ako je voda dostupna, pumpa se uključuje i automatski isključuje kada se isporuči dovoljna količina vode. Pumpa se pokreće krugom upravljačkog releja.

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

Za sve ostale uslove, pumpa ostaje isključena, a status tla (suvo, vlažno, vlažno), temperatura i status pumpe se prikazuju na LCD ekranu.

Korak 4: Arduino kod

Procedura

• Povežite Arduino sa računarom.
• Preuzmite priloženi kôd i otvorite ga.
• Odaberite svoj COM port i svoju Arduino ploču iz opcije Alati.
• Kliknite na dugme Otpremi.

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) Zakopajte senzor vlage u tlo. Bolje postavite senzor blizu korijena biljaka za precizna mjerenja. Napomena: Stezaljke za ožičenje nisu vodootporne.

3) Priključite pumpu za vodu na relej (N/O i zajednički stezaljke) i uključite napajanje. Za detalje o povezivanju i pinout -u pogledajte krug.

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 senzor nivoa vode u rezervoar/rezervoar za vodu.

Implementirao sam ovo u svom vrtu i postavio senzor blizu jedne od biljaka. Takođe sam stavio pumpu i senzor nivoa vode u kantu vode. Na videu možete vidjeti da se pumpa uključuje kada spustim senzor nivoa vode u vodu, dok se tlo ne navlaži.

Iako ovo savršeno funkcionira, postoje male greške i poboljšanja koja se mogu napraviti u ovom projektu. Prijavljena je greška za nestabilna očitavanja temperature kada oba senzora rade zajedno. Ažuriraću ako greška bude rešena.

Daljnja poboljšanja koja korisnici mogu primijeniti:

• Dodajte IOT funkciju za analizu podataka i daljinsko upravljanje.
• Integrirajte s navodnjavanjem kapanjem i više senzora na različitim mjestima na terenu.
• Improvizirajte performanse senzora tako da se mogu implementirati u duboko tlo.
• Koristite pouzdanije temperaturne senzore.
• Kontrola vlažnosti i temperature za staklenike.
• Analiza sadržaja minerala vode i koncentracije gnojiva.

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

Hvala ti

HS Sandesh

(Tehnokratski Youtube kanal)