Tongkat Pemantauan Kelembapan Tanah Arduino - Jangan Lupa Menyiram Tanaman Anda: 4 Langkah (dengan Gambar)

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

Adakah anda sering lupa menyiram tanaman dalaman anda? Atau mungkin anda terlalu memberi perhatian dan menyiramnya?

Sekiranya anda melakukannya, anda harus menjadikan diri anda tongkat pemantauan kelembapan tanah yang dikuasakan bateri. Monitor ini menggunakan sensor kelembapan tanah kapasitif dan Arduino Pro Mini 3.3V untuk terus memantau tahap kelembapan tanah dan memberi amaran kepada anda ketika anda sedang atau di bawah penyiraman tanaman anda.

Dua potensiometer di papan membolehkan anda menyesuaikan dan menetapkan setpoint tahap kelembapan tinggi dan rendah yang mencetuskan kilatan dua LED untuk memberi amaran kepada anda. Anda juga boleh menambahkan bel pada litar dengan mudah jika anda mahukan penggera yang dapat didengar juga.

Anda juga boleh menekan butang untuk memaparkan bacaan kelembapan semasa dan titik setel tahap tinggi dan rendah pada paparan OLED bawaan.

Dengan persediaan standard di sini, unit ini bertahan sekitar 15-20 hari dengan sekali cas bateri 18650 yang mengaktifkannya. Tetapi, dengan menggunakan dua teknik daya rendah, ini dapat diperpanjang hingga sekitar 50-60 hari setiap cas.

Bekalan

Untuk membina satu monitor kelembapan tanah, anda memerlukan:

3.3V Arduino Pro Mini - Beli Di Sini

Versi 5V Boleh Digunakan Dengan Bateri & Perintang LED 220Ω yang berbeza

• Pengaturcara USB - Beli Di Sini
• Sensor Kelembapan Tanah Kapasitif - Beli Di Sini
• LED 3 x 5mm (Warna Berbeza Pilihan) - Beli Di Sini
• Perintang 10K - Beli Di Sini
• 3 x 100Ω Perintang - Beli Di Sini
• 2 x 10K Pot Potong - Beli Di Sini
• Suis Tombol Taktil - Beli Di Sini
• Slide Power Switch - Beli Di Sini
• Paparan OLED 128x32 I2C - Beli Di Sini
• Pin Header Lelaki - Beli Di Sini
• Pin Header Wanita - Beli Di Sini
• Kabel Riben - Beli Di Sini

Untuk Menghidupkan Monitor

• 18650 3.7V Lithium Battey - Beli di Sini
• Pemegang / Pengecas Bateri 18650 - Beli Di Sini

Langkah 1: Kumpulkan Komponen Anda & Pesan PCB

Saya bermula dengan merancang litar yang boleh dibuat menjadi PCB dan dikuasakan oleh bateri lithium-ion 18650 tunggal. Atas sebab ini, saya memilih Arduino versi 3.3V dan monitor kelembapan tanah kapasitif tertentu yang boleh digerakkan dari 3.3V atau 5V.

Anda boleh memuat turun fail PCB dari blog saya jika anda ingin memesan sendiri.

Anda juga boleh menggunakan Arduino Pro Mini 5V dengan komponen yang sama, anda hanya perlu menggunakan perintang LED 220ohm dan bukannya 100ohm yang digunakan di sini. Anda juga perlu menghidupkannya dengan pek bateri dan bukannya bateri lithium-ion tunggal.

Anda juga dapat memasang komponen ke papan roti dan kemudian membuat pendorong pendek ke sensor kelembapan, tetapi PCB menjadikannya sebagai penyediaan yang lebih padat dan kuat.

Saya memesan PCB dari PCB Way yang hanya mengenakan $ 5 untuk 5 PCB asas sehingga 100x100mm. Mereka dihasilkan dan dihantar dengan cepat dan berkualiti juga.

Langkah 2: Pasang PCB

Mulakan dengan memasang pin header ke Arduino anda. Reka bentuk ini menggunakan pin A4 dan A5 untuk sambungan I2C ke paparan OLED, jadi anda juga perlu menambahkan dua pin ini. Papan sering tidak disertakan dengan pin untuk kedua-dua ini kerana mereka terpisah dari jalur di sepanjang kedua sisi.

Selesaikan semua komponen pada PCB, perhatikan orientasi LED dan tombol tekan taktil.

Untuk menyambungkan sensor kelembapan ke papan anda, anda perlu melepaskan palam putih di hujungnya dan kemudian menyolder tiga pin header ke dalam barisan lubang yang paling dekat dengan hujung sensor. Gunakan pin ini untuk menyolder sensor terus ke PCB anda.

Setelah komponen anda disolder di tempatnya, potong pin yang menonjol dari bahagian belakang PCB.

Pateri papan pengecas bateri lithium-ion ke terminal kuasa pada PCB dengan menggunakan kabel kabel pita kecil sehingga pemegangnya dapat dilekatkan pada bahagian belakang PCB.

Langkah 3: Program Arduino Anda

Untuk memprogram Arduino Pro Mini, anda perlu menggunakan programmer USB anda dan pasangkannya ke pin header yang sesuai pada pelarian PCB. Ingat bahawa Tx pada pengaturcara pergi ke Rx di Arduino dan sebaliknya. Pastikan juga bahawa anda menggunakan output voltan yang betul dari pengaturcara, 3.3V untuk 3.3V Pro Mini dan 5V untuk 5V Pro Mini.

Anda boleh memuat turun lakaran dari catatan blog saya dan membaca penerangan terperinci mengenai apa yang dilakukan oleh setiap bahagian kod tersebut.

Langkah 4: Menentukur & Menggunakan Sensor Kelembapan Tanah Anda

Semasa pertama kali menghidupkan monitor, anda akan melihat skrin percikan pendek di paparan dan paparan kemudian akan mati.

Setelah dimatikan, anda boleh menekan butang di sebelah paparan untuk menghidupkannya kembali dan melihat tahap kelembapan yang diukur serta dua titik tahap tahap kelembapan. Kedua-dua setpoint boleh disesuaikan dengan memutar potensiometer tahap rendah dan tinggi. Terdapat beberapa logik dalam kod untuk mengelakkan menetapkan setpoint rendah lebih tinggi daripada setpoint tinggi dan tinggi lebih rendah daripada rendah.

Sebelum menggunakan sensor, anda perlu menentukurnya. Untuk melakukan ini, gunakan pengaturcara USB untuk memaparkan nilai sensor mentah dari sensor kelembapan. Ambil bacaan kering dari sensor di udara dan kemudian masukkan bahagian sensor ke dalam kendi air untuk mendapatkan tahap kelembapan maksimum. Pastikan komponen anda tidak basah semasa melakukannya. Ambil nilai maksimum dan minimum ini dan gantikannya dalam kod dan monitor anda kemudian boleh digunakan. Anda juga dapat menambahkan margin kecil ke maksimum dan minimum untuk memperhitungkan variasi persekitaran.

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, monitor berlangsung selama sekitar 15-20 hari dengan sekali pengisian bateri 18650. Saya telah memperincikan dua teknik di blog saya yang boleh anda laksanakan untuk memperbaikinya hingga sekitar 50-60 hari dengan sekali bayaran. Ini pada dasarnya hanya melibatkan menghidupkan sensor kelembapan apabila anda perlu membaca dan mengeluarkan LED kuasa kecil di Arduino. Anda juga dapat meningkatkan jangka hayat bateri dengan tidak kerap membaca.

Saya juga menambahkan pelat muka akrilik ke monitor setelah selesai melindungi komponen elektronik

Adakah anda sudah mencuba membuat monitor kelembapan tanah anda sendiri? Beritahu saya di bahagian komen!