Taman Dalaman Arduino: 7 Langkah

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

Berkebun di zaman moden bermaksud menjadikan sesuatu menjadi lebih rumit dan sukar, dengan elektron, bit, dan bait. Menggabungkan mikrokontroler dan berkebun adalah idea yang sangat popular. Saya rasa itu kerana kebun mempunyai input dan output yang sangat mudah sehingga senang dibungkus. Saya rasa orang (termasuk saya) melihat hobi yang sangat sederhana dan santai dan tidak dapat menahan diri daripada merasa terpaksa untuk membuatnya terlalu rumit.

Dalam projek ini saya akan menunjukkan kepada anda cara membina versi taman dalaman yang lebih mudah menggunakan papan Arduino Dev.

Saya memberikan panduan selangkah demi selangkah untuk menunjukkan cara membuat taman yang indah anda sendiri, dan saya menerangkan secara terperinci bahagian perkakasan dan perisian untuk menjadikan panduan ini sebagai kaedah termudah yang mendorong anda untuk mencuba kemahiran sendiri dalam pembuatan elektronik. Projek ini sangat berguna untuk dibuat khas setelah mendapatkan PCB khusus yang kami pesan dari JLCPCB untuk memperbaiki penampilan kereta kami dan juga terdapat cukup dokumen dan kod dalam panduan ini untuk membolehkan anda membuat sistem kebun automatik anda.

Kami telah membuat projek ini hanya dalam 7 hari, hanya tiga hari untuk menyelesaikan pembuatan perkakasan dan pemasangan, kemudian 4 hari untuk menyiapkan kod dan aplikasi android. untuk mengawal kebun melaluinya. Sebelum memulakan mari kita lihat terlebih dahulu

Apa yang anda akan pelajari dari tutorial ini:

• Memilih komponen yang tepat bergantung pada fungsi projek anda
• Membuat litar untuk menghubungkan semua komponen yang dipilih
• Pasang semua bahagian projek dan mulakan ujian
• Menggunakan aplikasi Android. untuk menyambung melalui Bluetooth dan mula memanipulasi sistem

Langkah 1: Apa itu Taman Dalam

Sebilangan besar tanaman mempunyai keperluan sederhana. Semasa tetamu pergi, mereka agak tidak memerlukan. Hanya ada tiga perkara asas yang perlu anda fahami sebelum anda memutuskan untuk menjemput kilang tanaman: cahaya, air dan udara. Sekiranya anda dapat menguasai keempat-empat elemen ini, dari perspektif tanaman, anda boleh membuat taman dalaman hampir di mana sahaja di dunia dan pada musim apa pun tahun ini.

• Cahaya - Sebilangan besar tanaman kebun memerlukan sekurang-kurangnya enam jam cahaya sehari. Tetapi ia mesti menjadi cahaya yang baik. Sekiranya anda meletakkan tangan anda di depan tingkap dan tidak memberikan bayangan, kemungkinan cahaya tidak mencukupi untuk kebanyakan tanaman menjalani kehidupan yang bahagia. Walau bagaimanapun, anda selalu dapat menambah keadaan cahaya rendah dengan lampu yang tumbuh. Sekiranya anda mempunyai cahaya semula jadi yang sederhana di rumah anda dan tidak mahu ribut dengan pencahayaan khas, berpegang pada tanaman yang biasanya memerlukan keadaan cahaya rendah, atau cuba pindahkan kebun anda ke tingkap yang cerah.
• Air - Tumbuhan memerlukan keadaan yang hampir dengan yang terdapat di habitat asalnya. Tumbuhan yang memanggil rumah padang pasir memerlukan penyiraman yang lebih jarang daripada tanaman yang tinggal di rawa. Mengetahui keadaan air yang lebih disukai tanaman adalah langkah pertama yang baik untuk menjaga kebun dalaman yang berjaya. Itu lebih mudah daripada yang anda fikirkan kerana tanaman itu sendiri akan sering memberi anda petunjuk. Tumbuhan dengan daun getah tebal adalah penimbun air dan biasanya dapat hidup dengan kurang air daripada tanaman dengan daun nipis dan halus. Sekiranya anda tidak suka menyiram tanaman anda, pilihlah varietas yang dapat tumbuh subur, atau pilihlah pot tanaman dengan takungan tersembunyi untuk mengurangkan pekerjaan penyiraman anda.
• Udara - Sebagai hasil sampingan fotosintesis, tumbuhan menghasilkan oksigen dan menyaring gas jahat, seperti formaldehid, dari persekitaran rumah anda melalui daunnya. Untuk menjaga kesihatan tanaman, anda perlu menjaga kebersihan daunnya dan menjaga udara di sekitarnya bergerak dan lembap. Untuk melakukan ini, anda boleh meletakkannya di tempat dengan aliran udara yang baik atau menyediakan kipas kecil.

Saya akan membuat sistem berasaskan Arduino untuk mengawasi status suhu dan kelembapan kilang saya dan secara automatik menyediakan keperluan yang diperlukan seperti intensiti cahaya, air, dan udara segar yang murni dan untuk melakukan ini, saya memerlukan beberapa sensor untuk mengawal beberapa penggerak. Sebagai contoh saya akan mengawal intensiti cahaya bergantung pada isyarat yang diterima dari sensor kecerahan cahaya yang sama untuk penyiraman. Saya menggunakan sensor moister untuk menghidupkan dan mematikan pam air dan sensor suhu / kelembapan untuk mengawal dan mematikan kawalan kipas DC 12V.

Langkah 2: Sensor dan Penggerak

Membuat sistem ini adalah Pengumpulan beberapa sensor dan penggerak untuk mengakses data fizikal di sekitar kilang dan dapat mengetahui perkara yang diminta oleh kilang dan kapan anda harus memasangnya.

Inilah sebab mengapa anda harus menggunakan beberapa sensor dan penggerak yang semuanya disambungkan ke satu papan Arduino:

Sensor

1. Sensor cahaya BH1750: BH1750FVI Merupakan sensor Cahaya Digital, yang merupakan IC Sensor Cahaya Ambient digital untuk antara muka bas I2C. IC ini paling sesuai untuk mendapatkan data cahaya sekitar untuk menyesuaikan kuasa lampu latar LCD dan Keypad telefon bimbit. Adalah mungkin untuk mengesan jarak jauh pada resolusi Tinggi. (1 - 65535 lx).
2. Sensor kelembapan tanah: Sensor kelembapan yang mengukur rintangan atau kekonduksian melintasi matriks tanah antara dua kenalan pada dasarnya sampah. Pertama, rintangan bukanlah penunjuk kadar kelembapan yang sangat baik, kerana sangat bergantung pada sejumlah faktor yang mungkin berbeza dari kebun ke kebun termasuk ph tanah, zat terlarut di dalam air, dan suhu. Kedua, kebanyakannya tidak berkualiti dengan kenalan yang mudah karat. Sebilangan besar anda akan bernasib baik kerana dapat bertahan sepanjang musim.
3. Sensor suhu & kelembapan: DHT11 adalah sensor suhu dan kelembapan digital asas dan kos rendah. Ia menggunakan sensor kelembapan kapasitif dan termistor untuk mengukur udara di sekitarnya, dan mengeluarkan isyarat digital pada pin data (tidak diperlukan pin input analog). Cukup mudah digunakan, tetapi memerlukan masa yang berhati-hati untuk mengambil data. Satu-satunya kelemahan sebenar sensor ini ialah anda hanya dapat memperoleh data baru daripadanya setiap 2 saat, jadi ketika menggunakan perpustakaan kami, pembacaan sensor boleh sampai 2 detik.

Penggerak

1. LED putih terang: Diod pemancar cahaya (LED) adalah sumber cahaya semikonduktor dua plumbum. Ini adalah diod persimpangan p – n yang memancarkan cahaya apabila diaktifkan. [5] Apabila voltan yang sesuai digunakan pada plumbum, elektron dapat bergabung semula dengan lubang elektron di dalam peranti, melepaskan tenaga dalam bentuk foton.
2. Pam air: Pam adalah alat yang menggerakkan cecair (cecair atau gas), atau kadang-kadang buburan, dengan tindakan mekanikal. Pam boleh dikelaskan kepada tiga kumpulan utama mengikut kaedah yang mereka gunakan untuk menggerakkan bendalir: pam angkat langsung, anjakan, dan graviti. Pam beroperasi dengan beberapa mekanisme (biasanya berulang atau berputar), dan menggunakan tenaga untuk melakukan kerja mekanikal dengan menggerakkan cecair. Pam beroperasi melalui banyak sumber tenaga, termasuk operasi manual, elektrik, mesin, atau tenaga angin, terdapat dalam berbagai ukuran, dari mikroskopik untuk digunakan dalam aplikasi perubatan hingga pam industri besar.
3. Kipas penyejuk DC 12V: Penting untuk memahami teknik penyejukan yang boleh digunakan untuk memelihara kehidupan tanaman anda dengan menggerakkan udara segar di sekitar kilang apabila diperlukan untuk menjaga tanaman dalam keadaan sihat.

Langkah 3: Pembuatan PCB (Dihasilkan oleh JLCPCB)

Mengenai JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), adalah perusahaan prototaip PCB terbesar di China dan pengeluar berteknologi tinggi yang mengkhususkan diri dalam prototaip PCB cepat dan pengeluaran PCB kecil.

Dengan pengalaman lebih dari 10 tahun dalam pembuatan PCB, JLCPCB mempunyai lebih dari 200, 000 pelanggan di dalam dan luar negara, dengan lebih dari 8, 000 pesanan prototaip PCB dalam talian dan pengeluaran PCB dalam jumlah kecil setiap hari. Kapasiti pengeluaran tahunan ialah 200, 000 sq.m. untuk pelbagai PCB 1-lapisan, 2-lapisan atau multi-lapisan. JLC adalah pengeluar PCB profesional yang dilengkapi dengan peralatan besar, peralatan sumur, pengurusan yang ketat dan berkualiti.

Kembali ke projek kami

Untuk menghasilkan PCB, saya telah membandingkan harga dari banyak pengeluar PCB dan saya memilih JLCPCB pembekal PCB terbaik dan pembekal PCB termurah untuk memesan litar ini. Yang perlu saya buat hanyalah beberapa klik mudah untuk memuat naik fail gerber dan menetapkan beberapa parameter seperti warna dan kuantiti ketebalan PCB, maka saya telah membayar hanya 2 Dolar untuk mendapatkan PCB saya setelah 3 hari sahaja dan saya perhatikan bahawa terdapat adalah beberapa tawaran penghantaran percuma dari semasa ke semasa dalam platform pesanan dalam talian ini.

Anda boleh mendapatkan fail Circuit (PDF) dari sini.

Seperti yang anda lihat dalam gambar di atas, PCB dihasilkan dengan sangat baik dan saya mempunyai bentuk daun PCB yang sama seperti yang kami reka dan semua label dan logo ada di sana untuk membimbing saya semasa langkah pematerian.

Langkah 4: Bahan

Sekarang mari kita tinjau komponen yang diperlukan untuk projek ini dan anda boleh mendapatkan semua pautan yang berkaitan untuk pesanan dalam talian, jadi kami memerlukan:

• - PCB yang kami pesan dari JLCPCB
• - Arduino Nano:
• - Modul ESP01:
• - Modul Bluetooth HC-05 atau HC-06:
• - Sensor cahaya BH1750:
• - Sensor suhu & kelembapan:
• - Sensor kelembapan:
• - Pam air:
• - Kipas 12V dc:
• - LED putih:
• - Beberapa penyambung Header:

Langkah 5: Perhimpunan

Kami sudah bersedia sekarang, mari mulakan pematerian komponen dan jangan lupa mengikuti label untuk mengelakkan kesilapan pematerian. Kami mulakan dengan menyolder penyambung Arduino untuk menguji bekalan kuasa dan anda juga boleh menulis beberapa kod ujian asas untuk mengesahkan sambungan yang betul untuk setiap sensor seperti sensor Cahaya dan sama untuk LED kerana semuanya disambungkan terus ke papan (Arduino) jadi anda mempunyai akses penuh kepada mereka.

Catatan: Anda perlu memastikan besi pemateri anda tetap baik dan bersih. Itu bermaksud mengelap pada span setiap kali anda menggunakannya. Hujung besi pematerian anda mestilah bersih dan berkilat. Bila-bila masa anda melihat hujungnya menjadi kotor dengan fluks atau pengoksidaan, ini bermaksud kehilangan kilauannya, anda harus membersihkannya. Walaupun anda berada di tengah-tengah pematerian. Memiliki hujung pematerian yang bersih menjadikannya BANYAK lebih mudah untuk memindahkan haba ke sasaran pematerian.

PCB yang kami pesan dari JLCPCB akan membimbing anda menyimpan semuanya di tempat yang betul jadi jangan ragu untuk mengunjungi pautan ini jika anda ingin melihat PCB yang telah kami buat dan membuat pesanan dalam talian.

Seperti yang anda lihat, penggunaan PCB ini sangat berguna kerana kualitinya dan pasti semua label di sana memberikan panduan terbaik untuk anda, jadi anda akan yakin 100% bahawa anda tidak akan membuat kesilapan pematerian.

Saya telah menyolder setiap komponen pada penempatannya dan anda boleh menggunakan kedua-dua sisi PCB untuk menyolder bahagian elektronik anda.

Sekarang kami telah menyediakan PCB dan semua komponen disolder dengan baik, setelah itu saya menyiapkan reka bentuk ini untuk membuat pemotongan laser CNC untuk memasukkan bahagian elektronik dan kilang dalam satu sokongan, jadi jika anda ingin membuat reka bentuk yang sama dengan saya cari fail (DXF) di sini

Langkah 6: Aplikasi Android

Aplikasi ini akan membolehkan anda menyambung ke Arduino anda melalui Bluetooth, dan menggunakan mod Manual anda boleh mempunyai akses kepada kipas, dan lampu serta pam air untuk kawalan ON dan OFF, tanpa melupakan sensor yang anda dapat membacanya dengan menekan butang "dapatkan data" dan semua data yang sesuai akan dipaparkan di layar telefon pintar anda.

Anda boleh mendapatkan aplikasi android ini secara percuma dari pautan ini

Langkah 7: Pengesahan Kod dan Ujian Arduino

kodnya ada dan seperti biasa anda boleh memuat turunnya dari pautan ini. Dan seperti yang anda lihat dalam foto, kodnya sangat mudah dan sangat baik dikomentari sehingga anda dapat memahaminya sendiri.

Seperti yang anda lihat, setiap butang mempunyai fungsi dengan sistem tetapi yang sangat saya hargai adalah mod automatik untuk kawalan kecerahan cahaya, saya meletakkan sensor cahaya di pangkalan bawah maka ketika kita memilih mod ini, sistem akan mengawal kecerahan bahagian depan LED cahaya bergantung pada isyarat sensor. Kita juga dapat membaca nilai suhu dan kelembapan secara langsung di skrin telefon pintar yang sangat mengagumkan.