Sistem Penyiraman Tanaman Automatik Arduino: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:09

Meet Sprout - Penanam Dalam Ruangan Moden yang menyiram tanaman, herba, sayur-sayuran dan sebagainya secara automatik dan akan merevolusikan permainan berkebun anda.

Ia terdiri daripada takungan air bersepadu dari mana air dipam & menjadikan tanah tanaman sentiasa terhidrat.

Sensor kelembapan tanah dikalibrasi sedemikian rupa sehingga secara berkala mengukur kelembapan tanah sehingga mengatur aliran air. Sekiranya tanah terlalu kering, pam air secara automatik AKTIF dan mati apabila kelembapan tanah telah mencapai tahap yang diinginkan.

Sekiranya anda adalah orang yang merendam tanaman mereka, Sprout akan memastikan anda tidak perlu risau lagi untuk menjadi tukang kebun yang tidak baik. Dan jika anda adalah orang yang mengatasi tanaman mereka untuk mengimbangi ketidakhadiran, ini bermakna anda tidak dalam bahaya menenggelamkan tanaman atau biji anda.

Kapasiti takungan air Sprout adalah sekitar 500 ml / 17 fl oz, yang memungkinkan anda mengabaikan tanaman anda selama sebulan sebelum memerlukan pengisian semula.

Ciri Bluetooth pilihan boleh digunakan untuk menukar & mengawal pam air secara manual dari telefon pintar anda.

Kembangkan: Adakah anda seorang pengaturcara, jurutera atau pereka yang mempunyai idea hebat untuk ciri / reka bentuk baru di Sprout? Mungkin anda hanya seorang pemula atau anda telah melihat pepijat? Jangan ragu untuk mendapatkan kod, skema, fail reka bentuk 3D & fail pemotongan laser dari Github dan memperhatikannya.

Pucuk: GitHub

Langkah 1: Reka Bentuk Elektronik

Senarai Komponen Elektronik: -Arduino Nano: AliExpressDC Pam Air: AliExpressSoil Moisture Sensor: AliExpressHC-05 Modul Bluetooth: AliExpressLM7805 Voltage Regulator: AliExpressIRF540 MOSFET: AliExpress220 Ohm Resistor: AliExpressIN4001 Diode: AliExpressBrackExpressExpressExpressExpressExpressExpressExpressExpressExpressExpressExpressExpressExpressExpressExpress: Penyesuai AliExpressAC-12VDC: AliExpress

Alatan: - Besi Solder: AliExpressSolder Wire: AliExpress

Sekatan Kuasa

7805 mengatur voltan bekalan dan mengurangkannya menjadi 5V tetap menjadikannya sesuai untuk menjalankan Arduino & Soil Moisture Sensor.

Kawalan Pam

MOSFET bertindak sebagai suis yang dikendalikan oleh Arduino. Kami menggunakan MOSFET kerana Arduino tidak dapat langsung menghidupkan DC Pump. Perintang yang disambungkan ke pintu MOSFET menghalang MOSFET daripada rosak. Dioda flyback yang disambungkan di pam menyediakan jalan untuk menghilangkan tenaga tersimpan semasa pam dimatikan. Anod Diod disambungkan ke Parit MOSFET. Katod Diod disambungkan ke rel bekalan 9V. Sumber Diod disambungkan ke GND.

Sensor Kelembapan Sensor memberi nilai analog kepada Arduino. Tahap kelembapan ambang dikalibrasi oleh pengguna bergantung pada jenis tanaman yang digunakan.

Modul Bluetooth

Menggunakan Komunikasi Bersiri untuk memindahkan data antara Arduino dan Telefon Pintar anda.

Langkah 2: Pemasangan Elektronik

PCB cetak Skala 1x serta paparan papan dan skema boleh didapati di repositori GitHub.

Pucuk: GitHub / Elektronik

Repositori ini juga mengandungi PDF bersaiz A4 yang mengandungi banyak PCB pada satu halaman. Ini dapat digunakan untuk membuat beberapa PCB sekaligus untuk produksi massal

Memateri semua komponen mengikut Skema yang diberikan.

Fail Eagle yang boleh diedit terdapat di bawah.

Anda boleh Memesan PCB di sini: PCBWay

Langkah 3: Konfigurasi Perisian & Bluetooth

Perisian

Sensor Kelembapan disambungkan ke pin Input Analog Arduino. Nilai ambang menentukan sama ada Pam harus ON / OFF.

Anda boleh mendapatkan kodnya di Sprout: GitHub / Code

Jangan ragu untuk mengubah suai & menyumbang ke repositori GitHub.

Aplikasi Telefon Pintar & Konfigurasi Bluetooth

Modul Bluetooth HC-05 adalah blok perantaraan antara Smartphone & Arduino. Ia menggunakan Komunikasi Bersiri untuk mengirim data dari Telefon Pintar ke Arduino & bertindak sebagai Alat Kawalan Jauh.

Aplikasi menghantar nilai '48' atau '49' yang masing-masing mewakili 'ON' & 'OFF'. Oleh itu pam boleh dikawal secara wayarles.

Cukup buka aplikasinya, cari peranti yang dapat ditemui & pasangkan dengan modul HC-05. kemudian klik pada 'Switch Mode' dan alihkan butang pada skrin.

Aplikasi ini tersedia di Aplikasi Bluetooth

Langkah 4: Reka Bentuk Mekanikal

Badan utama Sprout ialah Kotak 30cm X 15cm X 19cm yang terbuat dari MDF.

Semua langkah Reka Bentuk Mekanikal telah ditunjukkan dengan jelas dalam video yang dilampirkan pada permulaan Instructable. Anda juga boleh melihatnya di Sprout: Video / Mechanical Design

Kotak itu terbahagi kepada dua bahagian:

1. Bahagian yang lebih besar mengandungi Tanah & Tumbuhan
2. Bahagian yang lebih kecil kemudian dibahagikan kepada dua bahagian lagi sehingga satu bahagian mengandungi Circuit Board sementara yang lain mengandungi Water Reservoir.

Takungan air adalah sebotol plastik 500ml.

Kotak MDF mempunyai 8 muka saling berasingan yang boleh dipotong laser dan disisipkan satu sama lain.

Fail Laser Cutting, Fusion 360 Design file (3D Design file), isometrik dan juga pandangan ortogonal setiap wajah boleh didapati di Sprout: GitHub / Mechanical Design

Anda juga boleh mencari fail Illustrator yang dapat diedit di repositori GitHub yang dapat diubah suai mengikut keperluan / dimensi khusus anda dan kemudian boleh dipotong laser.

Langkah 5: Pemasangan Mekanikal: Penyediaan Botol

Takungan air adalah sebotol plastik 500ml. Botol Soda plastik 500ml khas boleh digunakan untuk ini.

Diameter maksimum botol mestilah 74mm. Diameter maksimum penutup botol hendaklah 50mm. Ketinggian maksimum dari pangkal botol ke bahagian bawah penutup mestilah 18.5 cm.

Botol mesti dipotong kira-kira 50mm di atas pangkalnya sehingga pam boleh diletakkan di dalamnya. Lubang mesti dipotong ke dalam botol sehingga kabel Outlet Pipe dan Power dapat dimasukkan melalui botol.

Setelah Paip Outlet dan wayar dikeluarkan melalui lubang masing-masing, botol boleh ditutup semula. Untuk menutup botol kita mesti menggunakan Epoxy Compound yang akan mengeras dalam beberapa jam. Ini akan mengelakkan air keluar.

Air boleh diisi semula dari bahagian atas botol dengan hanya membuka penutupnya.

Langkah 6: Pemasangan Mekanikal: Penyediaan Kotak

Setelah berjaya memotong 8 muka kotak dengan laser, Sapukan beberapa lapisan pernis kayu berkualiti tinggi ke setiap sisi setiap wajah. Ini menjadikannya sangat penghalau air & menjadikannya tahan terhadap kelembapan & kelembapan.

Pasang juga Jack Power di Plat Belakang & sambungkannya ke Circuit Board.

Pasang Papan Litar di Plat Belakang Kotak sehingga sesuai dengan bahagian masing-masing.

Tarik Pipa Keluar Pam melalui lubang yang diberikan sehingga sampai ke bahagian tanah Tanaman. Lakukan perkara yang sama untuk wayar Sensor Kelembapan.

Jangan lupa sambungkan Pam Air ke Papan Litar seperti yang ditunjukkan dalam Skema

Mulailah mengaitkan wajah Kotak yang berbeza dan pastikan botol itu sesuai dengan tepat ke kawasan yang ditentukan.

Sapukan gam kayu atau pelekat untuk menutup seluruh kotak

Semua langkah-langkah ini telah ditunjukkan dalam Video yang terdapat di Permulaan Instruktif ini.

Langkah 7: Pemasangan Mekanikal: Simen

Langkah ini akan menentukan tekstur keluar & kemasan akhir kotak serta memberi pelindung lapisan pelindung yang lain.

Sapukan gam pada setiap muka kotak. Kemudian taburkan sedikit simen di atas gam. Gunakan baki MDF bulat yang tersisa yang dipotong dari Plat Atas untuk melicinkan simen di permukaan setiap muka kotak. Ulangi langkah ini untuk setiap muka kotak seperti yang ditunjukkan dalam video.

Setelah simen kering, taburkan dengan air setiap 6 jam selama 1 hari. Ini akan membolehkan simen sembuh, tanpa retakan dan juga akan mencegah air bocor.

Langkah 8: Masukkan Tanah & Tumbuhan

Setelah simen sembuh, isi kotak dengan tanah.

Ingatlah untuk memanaskan penutup hujung paip Outlet sebelum membuat lubang di dalamnya untuk penitis. Dripper digunakan untuk mengatur air yang keluar dari paip agar air tidak mengalir keluar dari penanam.

Letakkan Soil Moisture Sensor di dalam tanah.

Power Sprout melalui Power Jack di Plat Belakang & pastikan mengisi takungan air ke tahap penuh.

Uji sama ada semuanya berfungsi dan anda mesti selesai.

Naib Johan dalam Cabaran Epilog 9

Naib Johan dalam Peraduan Arduino 2017