Monitor Tumbuhan Dalaman Pintar - Ketahui Kapan Tanaman Anda Memerlukan Penyiraman: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:07

Beberapa bulan yang lalu, saya membuat tongkat pemantauan kelembapan tanah yang bertenaga bateri dan dapat menempel ke dalam tanah di dalam periuk tanaman dalaman anda untuk memberi anda beberapa maklumat berguna mengenai tahap kelembapan tanah dan lampu kilat untuk memberitahu anda kapan menyiram tanaman.

Ia berfungsi dengan baik, tetapi cukup menonjol di dalam periuk dan ia bukan peranti yang paling menarik. Jadi ini membuat saya memikirkan cara untuk membuat monitor tanaman dalaman yang lebih cantik yang dapat memberi anda maklumat yang anda perlukan sekilas.

Sekiranya anda menikmati Instructable ini, sila pilih dalam peraduan Remix!

Bekalan

• Seeeduino XIAO - Beli Di Sini
• Atau Seeeduino XIAO Dari Amazon - Beli Di Sini
• Sensor Kelembapan Tanah Kapasitif - Beli Di Sini
• LED RGB 5mm - Beli Di Sini
• Perintang 100Ω - Beli Di Sini
• 200Ω Perintang - Beli Di Sini
• Kabel Riben - Beli Di Sini
• Pin Header Wanita - Beli Di Sini
• MDF 3mm - Beli Di Sini
• 3mm Akrilik - Beli Di Sini
• Pelekat Epoksi - Beli Di Sini

Langkah 1: Merancang Pangkalan

Setelah bermain-main dengan beberapa idea, saya terfikir untuk membuat asas bulat yang mudah agar tanaman dalaman dapat berdiri, mirip dengan coaster. Dasarnya terdiri dari tiga lapisan, lapisan MDF, kemudian lapisan indikator yang akan menyala untuk menunjukkan status kilang, dan kemudian lapisan MDF yang lain.

Lapisan penunjuk akan dinyalakan oleh LED RGB yang akan menyala hijau ketika kilang mempunyai cukup air dan menjadi merah ketika kilang memerlukan air. Tahap kelembapan di antaranya akan berubah warna kuning / oren ketika LED beralih dari hijau ke merah. Jadi kuning kehijauan bermaksud masih banyak air dan kuning-kuning bermaksud anda perlu menyiram tanaman anda sebentar lagi.

Saya masih mahu menggunakan sensor pemantauan kelembapan tanah kapasitif yang sama dengan yang saya gunakan pada projek pertama, kerana saya mempunyai beberapa alat ganti. Kali ini, bagaimanapun, tidak akan ada elektronik yang melekat padanya secara langsung, semua pemrosesan akan dilakukan di pangkalan.

Pengawal mikro yang saya putuskan untuk digunakan adalah Seeeduino XIAO kerana sangat kecil, serasi dengan Arduino dan harganya hanya $ 5.

Saya bermula dengan mengukur dasar periuk sehingga saya dapat membuat pangkalan baru sedikit lebih besar. Saya merancang komponen dalam Inkscape untuk dipotong laser dan juga dalam format PDF untuk dicetak dan dipotong dengan tangan. Anda boleh memuat turun templat di sini.

Langkah 2: Memotong Akrilik & MDF

Saya memotong komponen dari MDF 3mm dan akrilik jernih 3mm pada pemotong laser saya. Sekiranya anda tidak mempunyai pemotong laser, anda boleh mencetak templat PDF dan memotong komponennya dengan tangan. MDF dan akrilik agak senang digunakan.

Untuk mendapatkan LED RGB untuk menerangi tepi lapisan akrilik, anda perlu mengerasnya menggunakan kertas pasir. Saya menggunakan kira-kira 240 grit kertas pasir dan menggosok semua bahagian tepi akrilik sehingga mereka mempunyai jerebu yang sekata. Tepi kasar menyebarkan cahaya LED dan menjadikan akrilik kelihatan seperti menyala.

Langkah 3: Memasang Pangkalan

Seterusnya, lekatkan lapisan dengan menggunakan pelekat epoksi.

Hanya gunakan sebilangan kecil epoksi, anda tidak mahu ia meresap keluar dari tepi dan ke wajah akrilik yang baru anda pasang atau anda perlu mengolesnya lagi.

Gunakan beberapa penjepit kecil untuk menyatukan lapisan atau meletakkannya di bawah objek berat semasa epoksi menyembuhkan.

Langkah 4: Memateri Elektronik

Semasa epoksi sembuh, anda boleh menyatukan komponen anda bersama-sama.

Litarnya cukup mudah, anda baru mendapat dua output PWM untuk mengawal LED RGB, satu untuk kaki hijau dan satu untuk kaki merah, dan kemudian satu input analog untuk dibaca dalam output sensor.

Anda juga memerlukan perintang penghad semasa pada setiap dua kaki LED. Lampu hijau dari LED ini pada umumnya jauh lebih terang daripada warna merah, jadi saya menggunakan perintang 220Ω pada kaki hijau dan perintang 100Ω pada kaki merah untuk mengimbangkan warna sedikit lebih baik.

Sensor kelembapan tanah kapasitif ini semestinya dapat berjalan pada 3.3V atau 5V, namun, saya mempunyai pasangan yang tidak mengeluarkan apa-apa ketika digerakkan oleh 3.3V. Sekiranya anda mendapati bahawa anda tidak mendapat output dari sensor anda, anda mungkin perlu menghidupkannya dari bekalan 5V pada Arduino - Vcc sebagai gantinya. Sensor menurunkan voltan, jadi anda masih akan mendapat output 3.3V. Hati-hati jika anda menggunakan sensor model yang berbeza kerana Arduino ini hanya dapat menerima hingga 3.3V pada input analog.

Langkah 5: Memasang Elektronik

Seterusnya, anda perlu memasang komponen elektronik ke dalam perumahan anda di bahagian belakang pangkalan.

Semasa saya mencuba memasang komponen saya pada kali pertama, saya melihat bahawa saya agak optimis memikirkan bahawa saya akan memasukkan semuanya ke ruang dua lapisan, jadi saya terpaksa memotong lapisan spacer tambahan.

Tolak LED anda ke dalam lubang di akrilik, pastikan bahagian LED yang paling terang berada di dalam lapisan akrilik. Oleh itu, jangan terus masuk.

Kemudian tempelkan Arduino anda ke dalam perumahan dan pin header ke penutup atas. Anda boleh menggunakan epoksi atau gam gun untuk langkah ini, saya menggunakan gam gam kerana ia semakin cepat. Sebaiknya tutup sendi yang dipateri pada pin header dengan gam agar tidak pendek pada kaki LED semasa anda menutupnya.

Itu sahaja untuk perhimpunan, sekarang anda hanya perlu memprogramkannya.

Langkah 6: Memprogram Arduino

Lakarannya agak mudah. Ia hanya memerlukan bacaan dari sensor kelembapan tanah dan kemudian memetakan antara batas basah dan kering. Ia kemudian menggunakan nilai-nilai yang dipetakan ini untuk menggerakkan dua LED secara berkadar.

Oleh itu, LED merah menyala sepenuhnya dan hijau mati sepenuhnya apabila kering dan sebaliknya untuk basah. Tahap pertengahan telah memperkecil output PWM untuk memberikan pelbagai warna kuning / oren.

Dalam lakaran versi pertama saya, saya baru sahaja mengemas kini LED dengan setiap nilai dibaca dari sensor. Saya perhatikan bahawa terdapat beberapa variasi pengukuran dan sesekali ada nilai yang jauh lebih tinggi atau lebih rendah daripada yang lain, yang menyebabkan kerlipan / kesalahan warna. Oleh itu, saya mengubah kodnya sedikit sehingga rata-rata sepuluh bacaan terakhir dan rata-rata ini mendorong warna LED. Ini menjadikan perubahan sedikit lebih beransur-ansur dan memungkinkan untuk beberapa outliers tanpa mempengaruhi warna dengan ketara.

Data ini dapat dilihat pada output monitor Serial.

Anda boleh memuat turun lakaran di sini berserta penerangan lengkap mengenai kod tersebut.

Langkah 7: Mengkalibrasi Sensor

Perkara terakhir yang perlu dilakukan sebelum anda menggunakan monitor ialah menentukur sensor. Anda perlu melakukan ini agar Arduino anda tahu pada tahap kelembapan yang terdapat pada tanaman anda dengan air yang mencukupi dan pada tahap kelembapan apa yang diperlukan air. Ini adalah langkah penting kerana output setiap sensor sedikit berbeza berdasarkan kedudukan dan jenis tanah dan setiap tanaman mempunyai keperluan penyiraman yang berbeza.

Cara terbaik untuk melakukan ini adalah dengan memulakan tanaman "kering" anda, dengan tanah pada tahap kelembapan di mana anda harapkan menyiramnya.

Letakkan tanaman anda ke dasar, tekan sensor ke dalam tanah (jangan merendam komponen elektronik), dan kemudian pasangkan sensor ke pin header di dasar.

Sambungkan Arduino anda ke komputer anda dan buka monitor Serial anda. Anda perlu menambahkan Serial.print (""); baris ke kod untuk mencetak output sensor anda ke monitor Serial sehingga anda dapat melihat nilai mentah. Anda mahu nilai baru dipaparkan setiap 1-2 saat, anda boleh mengubahnya menggunakan kelewatan. Anda boleh menghasilkan hasil bergerak rata-rata juga jika anda mahu, anda hanya perlu menunggu sedikit lebih lama untuk mendapatkan bacaan anda yang stabil.

Perhatikan purata bacaan sekitar 10-20 setelah mereka stabil, ini akan menjadi titik "kering" anda.

Setelah anda berpuas hati dengan bacaan kering, siram tanaman anda seperti biasa. Beri cukup air untuk diserap sepenuhnya ke dalam tanah, tetapi jangan tenggelam. Sekarang lakukan perkara yang sama seperti sebelumnya dan dapatkan setpoint "basah" rata-rata.

Kemas kini dua set titik dalam kod dan kemudian muat naik semula lakaran dan anda sudah bersedia untuk mula menggunakan asas dengan betul.

Langkah 8: Menggunakan Smart Indoor Plant Monitor

Oleh kerana anda baru sahaja menyiram tanaman anda untuk menentukurkannya, paparannya mestilah hijau. Ia perlahan-lahan akan mula menjadi kuning dan kemudian menjadi merah semula dalam beberapa hari akan datang apabila tanah mengering.

Oleh kerana array rata-rata bergerak, ada sedikit kelewatan antara ketika anda menyiram kilang dan ketika sensor menyala semula. Ia harus berubah menjadi hijau selepas sekitar 20-30 saat.

Sekiranya anda akan menggunakan pangkalan di tempat yang sangat cerah maka anda mungkin mahu menambahkan LED kedua atau ketiga dan lapisan akrilik lain ke pangkalan untuk menjadikannya sedikit lebih besar dan lebih terang.

Beritahu saya pendapat anda mengenai monitor ini di bahagian komen di bawah. Apa yang anda suka dan apa yang akan anda ubah?

Seperti yang disebutkan sebelumnya, sila pilih projek ini dalam peraduan Remix jika anda menikmatinya!

Selamat membina sendiri!