Sadržaj:
2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2025-01-13 06:57
Uzgoj biljaka je zabavan, a zalijevanje i briga o njima zapravo nisu gnjavaža. Aplikacije za mikrokontrolere za praćenje njihovog zdravlja prisutne su po cijelom internetu, a inspiracija za njihov dizajn dolazi od statične prirode biljke i lakoće praćenja nečega što ne trči uokolo i ne znoji se. Ja sam relativno nov u rastu biljaka i čini se da su vodiči na internetu napisani dobronamjerno, ali ne i kao inženjeri. Prijatelj koga sam pitao "koliko da ih zalijem …" odgovorio je da je jedini način da se biljka podigne i ako vam je lagano zalijevate je. Vrlo je dobar u "rastu". Zabadanje prsta u tlo ne pomaže mnogo. Većina instruktora koristi jeftinu sondu za vlagu tla koja je sklona raznim greškama, od kojih su najočitiji nepreciznost i korozija.
Pregledom literature otkriveno je da prljavština može biti i do 40% vode, a za mjerenje su potrebni prilično skupi instrumenti. Jeftinije sonde oslanjaju se na vodljivost koja će varirati ovisno o otopljenim solima i drugim faktorima. Gore je grafikon koji sam napravio spremnika prljavštine izvaganog 2 sedmice, nakon čega je pećnica zagrijana na 300 kako bi se uklonila sva nepovezana voda. Četrdeset posto ukupnog tla čini voda, a tijekom deset vrućih dana direktnog sunca izgubilo je 75% vode relativno linearnom brzinom. Dakle, koji je pravilan nivo vlage? Ovisi o raznim faktorima, ali pri izgradnji ove mašine dobar je pokazatelj da pažljivo zalijete biljku do nivoa za koji mislite da je ispravno i postavite je na mašinu koja pažljivo mjeri njenu težinu, a zatim unutar zadanog ograničenja dodaje vodu po potrebi. Dizajn se može izmijeniti za viseće korpe za biljke i sisteme za vodu pod pritiskom.
Mašina je morala raditi na solarnoj energiji, biti autonomna sa vlastitim vodoopskrbom, nadzirati svoju opskrbu vodom putem obavijesti na webu, spavati kada se ne koristi kako bi se smanjila snaga i zapamtiti osnovnu težinu i koliko zalijevanja i drugih podataka između sna ciklusa. Novi ESP32 činio se dobrim kandidatom za mozak.
Korak 1: Prikupite zalihe
Stroj je izrađen od dvije BigBox keramičke pločice od 12 inča u aluminijskom okviru kanala u spremniku za vodu. Elektronika je osigurana u plastičnoj električnoj kutiji na stražnjoj strani. Rezervoar za vodu ima izlazno crevo iz zatvorene pumpe i senzorske jedinice zalepljene na dno rezervoara koji napaja postrojenje. Konzole konzole opterećenja s poprečne grede na vrhu jedinice.
1. Arrow Početna Proizvodi 00743 Tanki kontejner za piće od 2 galona u prozoru
2. uxcell 5kom 5.5V 60mA Poly Mini solarna ćelija Modul DIY
3. Gikfun Prekidači za nagibanje s metalnom kuglom za Arduino
4. Uxcell a14071900ux0057 10 kg čelična elektronska vaga s elektronskom vagom
5. Adafruit HUZZAH32 - ESP32 pero ploča
6. HX711 Modul oglasnog modula senzora za pretvaranje opterećenja mjernih ćelija senzora oglasa za Arduino
7. Mini relej sa adapterom za fiksiranje
8. TP4056 Modul punjača od litijumskih ćelija sa zaštitom baterije
9. ECEEN USB pumpa Mini uranjajuća pumpa za vodu za akvarijske hidroponske pogone putem USB-a DC 3,5-9 V
10. 18650 Lipo baterija sa držačem baterije
Korak 2: Izgradite kutiju
Okvir kutije izrađen je od BigBox aluminijumskog ugla od 1 inča. Opću ideju dobivate iz slika i nije ih previše teško sastaviti. Okviri se temelje na kvadratnim pločicama koje čine prednju i stražnju stranu jedinice. Pločice se drže na površinama aluminijskog okvira silikonskim ljepilom. Dimenzija središnjeg dijela ovisi o veličini vašeg spremnika za vodu. Otvor rezervoara je dizajniran tako da ga možete lako izvući iz jedinice i napuniti odozgo. Žice i cijevi koje pričvršćuju spremnik moraju biti dovoljno dugačke i saviti se straga.
Postavljanje solarnih panela ovisi o dizajnu. Namjeravao sam upotrijebiti više okruglih ploča kako bih mu dao "kockice", ali smjestio sam se na kvadrate jer su davali najbolju kombinaciju napona i struje. Neću ulaziti u detalje spajanja više solarnih panela, ali potrebno vam je najmanje 5,5 V da bi krug punjača funkcionirao. Svi su ti paneli paralelno zakačeni kako bi se povećala amperaža. Rupe na keramičkoj pločici pažljivo su izbušene dijamantskim nastavkom-pazite da za to upotrijebite vodu kao rashladno sredstvo ili ćete pokvariti komad. Ove rupe bi trebale trajati samo nekoliko minuta. Upotrijebite velike količine silikonskog ljepila da biste držali ploče i žice s unutarnje strane pločica na mjestu.
Merna ćelija je vrlo razumna i ima različite težine. Koristio sam sortu od 10 kg, ali ako idete prema tome, planirajte teške sadilice. Kao i drugi moji instrukcijski instrumenti: https://www.instructables.com/id/Bike-Power-Pedal-IoT/ ove mjerne ćelije moraju biti konzolno izvađene sa svoje potporne strane s rupama za vijke od 4 mm i 5 mm. U tom slučaju aluminijski poprečni dio između dva nosača keramičkih pločica drži jedan kraj mjerne ćelije. Drugi podržava platformu od ravne aluminijumske silikonske šipke zalijepljene na drenažnu čašu biljke. Budite vrlo oprezni sa žicama ovih ljudi-vrlo su krhki i gotovo ih je nemoguće popraviti ako se prekinu blizu izvora. Pokupite s puno vrućeg ljepila ili silicija kako biste održali njihov integritet.
Korak 3: Izgradite pumpu/prazan držač prekidača
Pumpa se napaja relejem iz Lipo baterije i radi dobro s ograničenim naponom, ali ne možete premašiti visinu od oko 2 stope ako ne koristite pojačivač snage za podizanje napona. Pumpa je u stvari šampion, ne treba joj punjenje, vodootporna je i ima USB utikač na jednom kraju. Međutim, ne ide dobro na sušenje. Prekidač za potpuno/prazno rezervoar jednostavno je prekidač za nagib koji sam obrisao silikonom u vodootporan, a zatim privezao za aluminijumski nosač pumpe i plutajuću gumenu patku. Gumenu patkicu treba izravno pričvrstiti na aluminijsku šipku kako bi se uklonilo vuču s kabela prekidača za nagib. Kad u spremniku ima vode, patka pluta i naginje prekidač-kratki spoj na masu i dopuštajući naredbama za napajanje releja i pumpe. On također šalje ove podatke na web i poslat će vam tweet ako vam zatreba vode. Pumpa je silikonski zalijepljena za ovu noseću strukturu, a zatim zalijepljena za dno rezervoara za vodu.
Korak 4: Izgradnja elektronike
Adafruit HUZZAH32 - ESP32 Feather Board relativno je novi mikrokontroler i vrlo dobro radi u ovom pametnom pomoćniku za biljke. Prednost ove ploče u odnosu na stariju 8266 je u boljoj sposobnosti spavanja (navodno godinama umjesto sat vremena …) u sposobnosti da zapamti ono što je naučio između drijemanja (stari 8266 resetiran s nule …) i manju potrošnju energije dok dremate i više igala. Sjajni Youtuber Andreas Spiess detaljno opisuje promjene u kodu kako bi ESP32 napravio odgovarajući posao vaganja i trebali biste pogledati njegov video ako želite saznati više o tome kako detalji funkcioniraju. Primjer spavanja iz Arduino IDE -a također je korišten i modificiran za ovaj softver.
Fritzing dijagram pažljivo prikazuje sve spojeve ožičenja. Komponente su sastavljene na perf pločama, a zatim spojene zajedno. Lipo baterija je vaša standardna jeftina 18650 na vlastitim sankama. Ploča punjača je TP4056 za koju Andreas kaže da je vrlo efikasna u ovoj ulozi solarnog punjenja. Dugme za uključivanje/isključivanje sa ugrađenom LED diodom šalje napajanje celom sistemu, kao i zajednički relejni priključak koji napaja pumpu. Relativna ploča je lijepa Adafruit relejna ploča sa relejem koja radi na 3 V. Pojačalo HX711 napaja se kroz Adafruit i spojeno je na dva pina na ploči.
Sve komponente su složene u plastičnu vanjsku električnu kutiju otvorenu na donjem dijelu kako bi omogućile protok zraka, ali blokirale kišu. Postavite ESP32 na vrh kako biste omogućili programiranje i serijski nadzor sa skinutim poklopcem.
Korak 5: Softver
"loading =" lijen"
Uređaj je jednostavan za upotrebu. Kada se napajanje uključi, LED dioda na prekidaču za napajanje trepće sve dok se biljka u saksiji koja je zalijevana do nivoa koji želite održavati ne postavi na platformu. Nakon stabilizacije težine, računalo pamti ovu početnu težinu i svakih sat vremena ili postavljeni interval uspoređuje novu težinu biljaka i ili je ispravlja dodatnom ispumpanom vodom ili prijavljuje novu težinu i sve ostale informacije u Thingspeak, a zatim odlazi na spavanje. Gornji grafikoni prikazuju rezultate tokom trodnevnog vremenskog perioda za biljku paradajza visoku oko 2 stope koja raste na suncu. Rast biljke s vremenom će očito utjecati na težinu saksije i treba je kompenzirati ponovnom inicijalizacijom nakon vremena određenog povećanjem rasta biljke. Dodatne softverske adaptacije omogućile bi automatiziranu analizu maksimalne i minimalne tolerancije vode i zahtjeva biljaka tako što bi se posuda poplavila dok se težina više ne promijeni, a zatim bi se mjerio nagib gubitka težine vode tokom vremena. To će ovisiti o vrsti tla, vremenskim prilikama i strukturi biljaka i korijena. Tada bi se mogli prilagoditi dodatni algoritmi zalijevanja zasnovani na procjeni podataka Thingspeak. Nedostaci težine umjesto održavanja postrojenja s vodljivim senzorima su potreba za mjerenjem ograničenog zalijevanog područja, ali pametne sadilice poput ove su jeftine, lako se umrežavaju i kontroliraju te ih je na čudan način OCD zabavno pratiti na internetu.
Korak 7: Ponovite
Da, dobro dizajnirana mašina je dobro radila nekih tjedan dana, a zatim bi imala tendenciju da ESP32 uđe u čudnu petlju i da se ne pokrene ispravno i isprazni bateriju preko noći. Nikakva promjena softvera nije mogla utjecati na to pa sam odustao i dodao Adafruit TPL5111 za kontrolu energetskog ciklusa ESP -a, ali budući da više nisam mogao koristiti memoriju kao što sam prije napisao za korištenje EEPROM -a i promijenio sam iz Thingspeak u Blynk koji sam pronađite više zabave na svom telefonu i zaista dobrom sistemu. Promjena hardvera je samo pitanje povezivanja TPL 5111 na napajanje i masu, gotovog pina na ESP i Enable out na EN pina. Obavezno postavite prekidač između EN-izlaza i EN-a na ploči kako biste mogli mijenjati programe i učitavati. Ciklus spavanja postavljam na svaka dva sata. Kako bih očistio EEPROM i resetirao jedinicu za novo postrojenje ili za dodatnu težinu, postavio sam prekidač u Blynku za brisanje memorije i ponovno pokretanje procesa težine. Program za novi softver je gore naveden, a program na Blynku je očigledno za postavljanje. Ova mašina zaista odlično radi i proizvodi neke sitne proizvode. Zaista sam impresioniran koliko je stvar ispala zabavna --- solarne ćelije rade lako i nikada joj ne nestaje energije.