Pot Tanaman Pintar Automatik - (DIY, 3D Printed, Arduino, Self Watering, Project): 23 Langkah (dengan Gambar)

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

Helo, Kadang-kadang ketika kita pergi dari rumah selama beberapa hari atau benar-benar sibuk tanaman rumah (tidak adil) menderita kerana mereka tidak disiram ketika mereka memerlukannya. Ini adalah penyelesaian saya.

Ini adalah Pot Tanaman Pintar yang merangkumi:

• Takungan air terbina dalam.
• Sensor untuk memantau tahap kelembapan tanah.
• Pam untuk mengepam air ke kilang apabila diperlukan.
• Monitor paras air di takungan air.
• LED untuk memberitahu anda bila semuanya baik-baik saja, atau jika takungan air hampir kosong.

Semua elektronik, pam dan takungan air terdapat di dalam periuk agar sentiasa kelihatan cerdas. Setiap periuk (jika anda membuat lebih dari satu) juga dapat disesuaikan dengan keperluan berbagai jenis tanaman. Ia mempunyai Arduino Nano yang mengawal segalanya dan kos komponennya disimpan serendah mungkin.

Langkah 1: Tutorial Video

Sekiranya anda lebih suka video daripada membaca, sila lihat video di atas. Jika tidak, teruskan membaca dan saya akan membimbing anda untuk membuat Smart Plant Pot anda sendiri selangkah demi selangkah.

Langkah 2: Perkara yang Anda Perlu

Anda akan memerlukan beberapa perkara untuk membina sendiri. Berikut adalah senarai item beserta pautan ke tempat anda boleh mencarinya di Amazon.

• Arduino Nano: https://geni.us/ArduinoNanoV3 x1
• Pam tenggelam mini: https://geni.us/MiniPump x1
• Tiub 5mm: https://geni.us/5mmTubing bernilai 5cm
• Transistor: https://geni.us/2npn2222 1x 2N2222
• Perintang (1k dan 4.7k): https://geni.us/Ufa2s Setiap satu
• Kawat: https://geni.us/22AWGKawat untuk menghubungkan komponen bersama-sama
• LED 3mm: https://geni.us/LEDs x1
• Sensor paras air: https://geni.us/WaterLevelSensor x1
• Selak: https://geni.us/NutsAndBolts M3 x 10mm x2
• Sensor kelembapan tanah: https://geni.us/MoistureSensor x1
• Papan separuh Perma-proto: https://geni.us/HalfPermaProto x1
• Filamen PLA:

Langkah 3: Cetak Bahagian Cetak 3D

Bahagian yang dicetak 3D akan memerlukan sedikit masa untuk mencetak jadi ia adalah tempat yang baik untuk memulakannya sementara anda menunggu apa sahaja yang anda pesan sampai.

Anda akan menemui fail CAD yang boleh dimuat turun di sini:

Saya mencetak semua lombong saya di PLA pada ketinggian lapisan 0.15mm. Saya mencetak 'periuk luar' dengan tiga perimeter dan ini memastikan bahawa kedap air bagi saya. Pastikan cetakan anda kedap air sebelum menggunakannya untuk memastikan anda tidak berisiko merosakkan komponen elektronik anda. Sekiranya gagal, anda boleh mencuba salah satu perkara berikut:

• Cetak dengan lebih banyak perimeter / dinding
• Meningkatkan kadar aliran extruder
• Rawat bahagian dalam cetakan dengan sejenis sealer

Langkah 4: Sediakan Diagram Elektronik & Litar

Kita boleh mengalihkan perhatian kita kepada elektronik. Anda memerlukan beberapa alat untuk membantu anda memasang dan menyolder pelbagai komponen elektronik untuk projek ini:

• Kawat pateri
• Soldering iron (Saya menggunakan bateri sejuk ini yang baru saya dapat:
• Gunting wayar
• Menolong tangan

Dilampirkan adalah rajah pematerian. Sekiranya anda mahu, anda boleh melangkau bahagian berikut dan mengikut rajahnya sendiri, walaupun jika anda mahu, saya akan menuntun anda mengikut komponen sekarang.

Langkah 5: Solder Arduino ke Proto Board

Mula-mula kita akan memasangkan Arduino Nano ke papan Perma-Prota kami. Semasa kita pergi, saya akan merujuk kepada lubang di papan Perma-Prota oleh koordinat mereka seperti lubang B7. Huruf dan nombor untuk lubang ditulis di sepanjang tepi papan Perma-Proto.

Untuk meletakkan Arduino Nano di tempat yang betul letakkan pin D12 pada Arduino walaupun lubang H7 pada papan prototaip. Kemudian pusingkan papan dan pasangkan pin di tempatnya.

Langkah 6: Tambahkan Transistor dan Perintang

Ketiga-tiga kaki transistor ingin melalui lubang C24, 25 dan 26 di papan. Muka transistor yang rata mahu menghadap ke arah tengah papan. Sebaik sahaja anda memasangkannya di tempat, potong lebihan panjang kaki dari sisi lain dengan pemotong wayar.

Perintang 4.7 k ohm (jalur warna menjadi kuning, ungu kemudian merah) melalui lubang A25 dan A28.

Perintang 1k ohm (jalur coklat, hitam kemudian merah) melalui lubang J18 dan J22.

Langkah 7: Sediakan LED dan Sambungkan ke Papan

Pateri wayar panjang 7cm yang terpisah untuk setiap kaki LED. Setelah selesai, gunakan beberapa pita penebat atau pengecutan haba untuk mengelakkan kedua-dua kaki dan wayar daripada bersentuhan dan memendekkan litar kami kemudian.

Sekarang kaki positif dari LED, yang lebih panjang dari kedua kaki, perlu disolder ke lubang J17 di papan. Negatif kemudian disolder ke lubang I22.

Langkah 8: Sediakan Pam

Sebelum memasang dan menyambungkan pam, kita perlu memanjangkan wayarnya. Tambahkan 13cm tambahan ke kedua-dua wayar yang berasal dari pam air. Sekali lagi, tambahkan pita penebat pada sambungan setelah anda menyatukannya.

Langkah 9: Sediakan Sensor Tahap Air

Kali ini pateri tiga wayar 20cm ke tiga pin sensor paras air.

Langkah 10: Sambungkan Komponen Sensing Kelembapan Bersama

Pasang 10cm pada pin berikut pada modul sensor kelembapan:

• D0
• GND
• VCC

Kemudian pateri wayar dari D0 ke J12 pada papan Proto, wayar tanah ke mana sahaja di sepanjang landasan tanah dan akhirnya wayar dari VCC ke lubang C8.

Pateri seterusnya dua wayar 25cm ke pin negatif dan positif di bahagian lain modul sensor.

Langkah 11: Tambahkan Sambungan Tambahan ke Proto Board

Gunakan wayar panjang pendek (hijau dalam foto) untuk menyambungkan lubang B26 ke landasan tanah dan kemudian wayar lain untuk menghubungkan landasan tanah kita ke pin tanah Arduino melalui lubang A20.

Kami memerlukan satu lagi wayar untuk menghubungkan lubang C28 dan J7.

Langkah 12: Mari Mulakan Pemasangan Bahagian Kami

Gunakan sedikit gam lebur panas atau yang serupa untuk memasang sensor paras air ke plat lekapannya di bahagian dalam Pot Luar. Pastikan bahagian atas sensor sejajar dengan bahagian atas pelekap pelekap.

Sekarang masukkan tiga wayar dari sensor ini ke lubang yang anda dapati di sisi lajur yang naik dari bawah Pot Luar. Apabila mereka muncul di bahagian bawah, anda boleh menariknya. Sekarang juga merupakan masa yang tepat untuk melabel mereka sementara kita yakin dengan apa yang mereka hubungkan.

Walaupun kita mempunyai lem kita harus meletakkan LED di tempatnya dengan menekannya walaupun lubang di dudukan dan menempelkannya di sana.

Langkah 13: Pasang Pam Air

Kita juga boleh memasukkan wayar dari pam air kita melalui lubang yang sama di Pot Luar seperti yang kita lakukan untuk sensor paras air dan kemudian melabelkan wayar ketika keluar dari sisi lain.

Sekarang ambil tiub getah 5cm, pasangkannya ke pam air dan kemudian hujung yang lain ke bahagian bawah Pot Dalam.

Kita kemudian boleh memasukkan Inner Pot dengan berhati-hati ke dalam Pot Luar. Terdapat slot tipis untuk wayar melewati, berhati-hatilah agar anda tidak menangkap wayar semasa memasang dua bahagian ini.

Langkah 14: Tambahkan Stand

Sekarang kita boleh memasukkan semua wayar berlabel kita melalui lubang di dudukan dan kemudian meletakkan semuanya di atas meja kerja kita terbalik. Gunakan sedikit gam cair panas untuk memasang periuk ke dudukan dan simpan di kedudukan tengah.

Seterusnya, ambil dua wayar yang datang dari sensor kelembapan kami dan masukkan ke sepanjang keseluruhan yang melalui Pot Tanaman Pintar kami ke arah lain. Ini harus keluar melalui bahagian atas lajur sekarang dan bukannya lubang sisi kecil yang kita gunakan sebelumnya.

Langkah 15: Beberapa Pematerian Lebih Banyak

Sekarang pateri wayar dari pam air ke lubang B18 dan B24.

Kawat tanah dari sensor air dapat dihubungkan ke mana saja di sepanjang landasan kereta api. Pimpin positif disolder ke lubang A8 dan wayar sensor disambungkan ke A13.

Langkah 16: Pengurusan Kabel

Sekarang pasangkan modul untuk sensor kelembapan tanah ke salah satu dinding dalaman pendirian seperti yang ditunjukkan dalam foto.

Dengan menggunakan dua baut, kita boleh menggulung wayar yang tersisa ke dalam susunan yang lebih kemas di bawah papan dan kemudian memasangkannya di tempatnya. Pastikan hujung Arduino dengan sambungan USB menghadap lubang di dudukan agar kabel USB dapat melewatinya.

Langkah 17: Tanam Tumbuhan

Sekarang kita boleh menambah kilang kita.:)

Anda boleh menjadi kreatif seperti yang anda mahukan dengan pilihan tanaman dan media tanam anda. Pastikan lubang keluar air, masuk dan lubang pendawaian tidak ada sebarang medium yang tumbuh.

Anda juga boleh menghiasi bahagian atasnya dengan kerikil berwarna-warni kecil jika anda mahu.

Langkah 18: Sambungkan Sensor Kelembapan

Sekarang kita dapat menyambungkan sensor kelembapan ke dua wayar yang keluar dari bahagian atas periuk tanaman kemudian memasukkan cangkangnya ke dalam tanah.

Sebarang wayar yang berlebihan boleh ditolak ke dalam pasu tanaman.

Langkah 19: Muat naik Kod

Anda akan menemui kod untuk projek di sini:

Setelah anda memuat turunnya, buka fail 'SmartPlant-V1-1.ino' di Arduino IDE dan muat naik ke ciptaan anda. Dengan semuanya berjalan lancar, anda mesti melihat dan mendengar perkara berikut berlaku:

• Apabila muat naik selesai dan Arduino menghidupkan semula LED harus berkelip dengan cepat lima kali untuk mengesahkan kod sedang berjalan.
• Monitor bersiri IDE akan mencetak bacaan paras air semasa.
• Selepas beberapa saat lagi, anda akan mendengar pam dinyalakan kerana kami belum menentukur nilai untuk sensor kelembapan tanah.
• LED kemudian mula berkedip perlahan untuk memberi amaran bahawa tidak ada air di dalam tangki dalaman.

Langkah 20: Kalibrasi Tahap Kelembapan Tanah

Di bahagian bawah periuk adalah tempat kami memasang modul sensor untuk sensor kelembapan tanah. Modul ini mempunyai potensiometer di atasnya yang akan kita gunakan untuk menetapkan tahap yang akan diturunkan ke Arduino sebagai tanah yang cukup lembap. Untuk melakukan ini, periksa kelembapan tanah untuk tanaman hanya pada tahap minimum yang anda pasti gembira. Tunggu satu jam atau lebih sehingga kelembapan keluar melalui medium yang tumbuh dan di sekitar sensor.

Kita kemudian boleh menggunakan pemutar skru kecil untuk menghidupkan potensiometer sehingga lampu kedua padanya menyala, pada titik ini berhenti dan kemudian putar kembali ke arah atas sehingga lampu hanya padam. Ini kemudian ditetapkan dengan betul.

Sekiranya anda perlu menyesuaikan tahap kelembapan tanah, di sinilah anda melakukannya.

Langkah 21: Kalibrasi Paras Air di Takungan

Kali ini buka kod 'Water_Tank_Threshold_Test.ino' di IDE dan muat naik. Kami akan menggunakannya sebentar untuk membantu menetapkan tahap ambang yang betul untuk sensor paras air.

Setelah dimuat, buka monitor bersiri dan perlahan-lahan mula menambahkan air ke tangki sehingga anda mula melihat bacaan dari sensor. Berhenti pada tahap ini dan tunggu sehingga bacaan menjadi cukup konsisten. Catat nilai purata yang kini dipaparkan.

Sekarang kita boleh memuat naik semula kod utama dan menuju ke pemboleh ubah di bahagian atas untuk mengemas kini beberapa nilai. Mula-mula kita akan memasukkan nilai yang baru kita catat ke dalam pemboleh ubah 'WaterLevelThreshold'.

Semasa kami berada di sini, kami juga dapat menetapkan nilai selang pemeriksaan menjadi 180, 000. ini bermaksud tahap kelembapan tanah akan diperiksa setiap jam. Nilai 'blankReservoirTimer' ingin ditetapkan ke 900. Ini bermakna LED akan berkelip perlahan selama 30 minit untuk memberitahu kami bahawa kami memerlukan lebih banyak air di dalam tangki sebelum kod terus memeriksa kilang, menyiramnya jika kami mempunyai air kiri dan kemudian kembali berusaha untuk menarik perhatian kita.

Pemboleh ubah untuk 'jumlahToPump' mengawal berapa banyak air yang dipam ke kilang semasa kita menyiramnya. Saya telah menetapkan tambang menjadi 300 tetapi anda boleh menyesuaikannya jika anda memerlukan air lebih kurang.

Langkah 22: Masukkan Air

Sekarang kita dapat mengisi takungan air. Perhatikan lubang limpahan yang ditunjukkan dalam gambar. Apabila anda melihat air di sini berhenti mengisi periuk. Ini di sini untuk memastikan anda tidak membanjiri elektronik dalaman.

Langkah 23: Selesai

Dan itu sahaja - Pot Tanaman Pintar lengkap.:)

Saya harap anda menikmati pembinaannya. Pertimbangkan untuk berkongsi karya anda di Thingiverse, saya sangat gembira melihatnya:

Sokong saya di Patreon:

Langganan:

Sekiranya anda ingin mengucapkan terima kasih, pertimbangkan juga untuk membeli kopi kepada saya: