Navodnjavač biljaka Arduino, bez koda: 11 koraka

2025 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2025-01-23 14:37

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

Imerzivna pumpa za vodu isporučit će vodu biljci kada se tlo osuši. Merimo nivo vlage pomoću senzora vlažnosti tla.

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

Kako bismo osigurali siguran rad pumpe, koristimo drugi senzor vlažnosti tla kao senzor nivoa vode.

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

Iskra Neo (Arduino Leonardo) ploča upravlja svim modulima.

Korak 2: Sklapanje elektroničkih modula

Korišteni moduli:

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

Obratite pažnju na krug napajanja:

• Pomoću kratkospojnika učinite da V2 sabirnica na štitniku za utore koristi Vin napajanje (iz utičnice direktno)
• Postavite MOSFET modul na bilo koji V2 utor s uključenim V = P+ kratkospojnikom
• Uvjerite 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 redovno čitanje kako bi se izbjegla elektrolitska korozija, ali neka ovaj robot bude jednostavan.

Korak 3: Razumevanje toka posla

Pregledajte dijagram odozdo prema gore!

• Pumpa se uključuje kada su ispunjeni i "klimatski" i "vodeni" uslovi
• Stanje vode znači da u rezervoaru ima dovoljno vode, ako nije tako, uključuje se "LED bez vode" i rezultat povezivanja za klimu i stanje vode postaje lažan
• Klimatski uslovi su takođe složeni: tačno je ako su ispunjeni uslovi i tla i svjetline
• Stanje tla temelji se na usporedbi između trenutne razine vlažnosti tla i unaprijed definirane granične vrijednosti. Stanje sjaja je slično stanju tla, ali umjesto toga mjeri svjetlinu

Korak 4: Dobijanje 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);" to "delay (250);"
4. Povežite ploču. Uverite se da su model ploče i port izabrani u meniju Servis
5. Ponovite za svaki senzor:

• Proverite broj pina u "int sensorValue = analogRead (A0);" i promijenite A0 u A3 i A2 za senzore svjetline i vode (ako ste uređaj sastavili prema shemi)
• Otpremite 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 senzor svjetline), podijelite je s 1023 i koristite rezultat u zakrpi

Korak 5: Osnove XOD -a

• Preuzmite i instalirajte XOD IDE
• XOD program se naziva zakrpa; gradimo ga u području s nizom proreza s desne strane.
• Pri prvom pokretanju možete naići na ugrađenu zakrpu za vodiče.
• Zakrpa se sastoji od čvorova, povezanih vezama kroz pinove.
• Svaki čvor predstavlja ili fizički uređaj/signal ili stavku podataka, dok veze kontroliraju protok podataka.
• Dvaput kliknite na bilo koji prazan prostor zakrpe ili pritisnite tipku "i" za otvaranje dijaloga za brzo pretraživanje u kojem se čvorovi mogu pronaći prema njihovim imenima ili opisima.
• Koristite 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

Koristite 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 "analogni ulaz" su sada zastarjeli, umjesto toga koristite "analogno čitanje"
• "led" čvor sada ima više funkcija

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 dozvoljava vlasniku da podesi ove vrijednosti, pa bi postojao još jedan čvor "dohvati iz aplikacije" umjesto ovih čvorova s konstantnim brojem.

Korak 7: Raspoređivanje

• Kad je zakrpa spremna, kliknite Razvrsti, otpremi na Arduino.
• Povežite ploču.
• U padajućim izbornicima provjerite model ploče i serijski port, a zatim kliknite Upload.
• To može potrajati; Potrebna je internetska veza.
• Ako koristite XOD IDE preglednika, upotrijebite Arduino IDE za postavljanje programa na ploču.
• Ako imate problema s učitavanjem zakrpe, istražite XOD Forum

Korak 8: Vrijeme izgradnje

Upotrijebite bilo koje prikladne dijelove da napravite robotovu školjku ili dizajn i sami ih odštampate 3D. U najgorem slučaju samo ispustite pumpu i senzor u rezervoar za vodu i zalijepite senzor tla tamo gdje mu je mjesto. Razmislite o tome da napravite zavjesu za senzor svjetline, jer naše LED diode mogu zaslijepiti senzor i pogrešno će procijeniti noćno vrijeme.

Korak 9: Postavljanje senzora nivoa vode

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

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 nivoa vode. Samo crvena LED dioda bi trebala svijetliti. Čak i ako je tlo suho i prostorija istovremeno osvijetljena, pumpa se ne bi trebala pokrenuti.
• Sada dodajte vodu, ali prvo prekrijte senzor 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 kada je tlo dovoljno vlažno.
• Izvadite senzor tla kako biste ponovili navodnjavanje (samo da budete sigurni).

Korak 11: Uživajte i poboljšajte se

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

• Ponovo spojite senzore vlažnosti tla kako biste izbjegli koroziju
• Dodajte druga mjerenja okruženja, npr. vlažnost vazduha
• Napravite raspored u stvarnom vremenu
• Postavite robota na mrežu za daljinsko nadgledanje i upravljanje