Arduino Plant Irrigator, Kod Percuma: 11 Langkah

2025 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2025-01-23 15:01

Dalam instruksional ini, kami membuat robot penyiraman, yang mengairi tanaman anda pada waktu siang ketika tanah menjadi cukup kering. Ini adalah projek berasaskan Arduino klasik, tetapi kali ini kami menggunakan bahasa pengaturcaraan visual, XOD, yang menjadikan proses pengaturcaraan cukup eksplisit.

Langkah 1: Solek Robot

Pam air yang mendalam akan menghantar air ke kilang apabila tanah kering. Kami mengukur tahap kelembapannya menggunakan sensor kelembapan tanah.

Kami tidak mahu menyiram kilang kami pada waktu malam, jadi sensor pencahayaan memeriksa apakah itu pada waktu siang.

Untuk memastikan operasi pam selamat, kami menggunakan sensor kelembapan tanah yang lain sebagai sensor paras air.

Bahasa visual robot itu laconic: LED merah bermaksud "tidak ada air, tidak boleh menyiram" LED hijau bermaksud "Saya beroperasi, mengukur petunjuk persekitaran, siap untuk menyiram apabila diperlukan".

Papan Iskra Neo (Arduino Leonardo) memerintahkan semua modul.

Langkah 2: Menyusun Modul Elektronik

Modul yang digunakan:

• Papan Iskra Neo (Arduino Leonardo)
• Perisai slot
• Sensor kelembapan tanah (x2)
• Sensor cahaya
• Modul LED (x2)
• Pam
• Palam dinding (6-9V DC)

Perhatikan litar bekalan kuasa:

• Gunakan pelompat untuk membuat bas V2 pada perisai Slot menggunakan bekalan kuasa Vin (dari palam secara langsung)
• Letakkan modul MOSFET pada mana-mana slot V2 dengan pelompat V = P + dihidupkan
• Pastikan modul lain menggunakan bas kuasa V1 (yang merupakan Arduino's 5V)

Amalan terbaik adalah dengan memasang sensor kelembapan tanah melalui beberapa MOSFET lain dan membacanya secara berkala untuk mengelakkan kakisan elektrolit, tetapi mari simpan robot ini dengan mudah.

Langkah 3: Memahami Aliran Kerja

Teliti rajah dari bawah ke atas!

• Pam dihidupkan apabila kedua-dua keadaan "iklim" dan "air" dipenuhi
• Keadaan air bermaksud bahawa terdapat cukup air di tangki, jika tidak demikian, "tanpa air dipimpin" menyala dan hasil penyatuan untuk keadaan iklim dan air menjadi salah
• Keadaan iklim juga rumit: benar jika keadaan tanah dan cahaya adalah benar
• Keadaan tanah didasarkan pada perbandingan antara tahap kelembapan tanah semasa dan nilai ambang yang telah ditentukan Keadaan cahaya adalah serupa dengan keadaan tanah, tetapi mengukur cahaya

Langkah 4: Memperoleh Nilai Ambang

Ambang sensor (data sampel, mungkin berbeza mengikut kes anda):

• Kelembapan tanah: 0.15
• Luminositi: 0.58
• Air: 0.2

Cara melakukan pengukuran (untuk versi XOD tanpa ciri Serial):

1. Muat turun dan pasang Arduino IDE
2. Buka Fail-Contoh-01. Basics-AnalogReadSerial contoh
3. Tukar "kelewatan (1);" kepada "kelewatan (250);"
4. Sambungkan papan. Pastikan model dan port papan anda dipilih dalam menu Perkhidmatan
5. Ulangi untuk setiap sensor:

• Periksa nombor pin di "int sensorValue = analogRead (A0);" dan ubah A0 ke A3 dan A2 untuk sensor cahaya dan air masing-masing (jika anda telah memasang peranti anda mengikut skema)
• Muat naik sketsa Open Service-Serial Monitor, pastikan 9600 baud dipilih di dropdown kanan bawah dan saksikan pengukuran langsung berubah semasa anda menyesuaikan persekitaran sensor
• Pilih nilai antara minimum dan maksimum yang didaftarkan (mendekati minimum untuk sensor luminositi), bahagikannya dengan 1023 dan gunakan hasilnya di tambalan anda

Langkah 5: Asas XOD

• Muat turun dan pasang XOD IDE
• Program XOD dipanggil tampalan; kami membinanya di kawasan itu dengan sebilangan baris berlubang di sebelah kanan.
• Pada pelancaran pertama, anda boleh menemui patch tutorial terbina dalam.
• Patch terdiri daripada nod, dihubungkan dengan pautan melalui pin.
• Setiap nod mewakili sama ada peranti / isyarat fizikal atau item data, sementara pautan mengawal aliran data.
• Klik dua kali ruang kosong pada patch atau tekan kekunci "i" untuk membuka dialog carian pantas di mana node boleh didapati dengan nama atau keterangannya.
• Gunakan penyemak imbas projek di kiri atas untuk meneroka tambalannya.
• Pilih nod dan lihat / edit sifatnya di pemeriksa di sebelah kiri bawah.
• Untuk mencuba XODing sendiri, klik Projek-Fail Baru dan buat patch kosong.
• Anda boleh kembali ke tutorial kapan saja anda suka dengan membuka menu Bantuan.

Langkah 6: Irrigator Patch

Gunakan tambalan (basic-irgator.xodball) atau bina sendiri mengikut rajah.

Perhatikan bahawa patch yang disediakan telah dibuat, jadi beberapa nod telah dikemas kini dalam IDE:

• Nod "analog-input" kini tidak digunakan lagi, sebaliknya gunakan "analog-read"
• nod "led" mempunyai lebih banyak ciri sekarang

Walaupun ambang hanya bilangan tetap, saya tidak memasukkannya ke dalam medan harta node perbandingan, tetapi menambah simpul nombor tetap yang jelas untuk menekankan bahawa nilai-nilai ini dapat dinilai secara berbeza. Sebagai contoh, mungkin ada aplikasi mudah alih yang memungkinkan pemilik untuk mengubah nilai-nilai ini, jadi akan ada lagi simpul "ambil dari aplikasi" dan bukannya simpul bilangan tetap ini.

Langkah 7: Penyebaran

• Apabila patch siap, klik Terapkan, Muat Naik ke Arduino.
• Sambungkan papan.
• Periksa model papan dan port bersiri dalam menu lungsur turun, kemudian klik Muat naik.
• Ini mungkin memerlukan sedikit masa; Sambungan internet diperlukan.
• Sekiranya anda menggunakan penyemak imbas XOD IDE, gunakan Arduino IDE untuk memuat naik program ke papan.
• Sekiranya anda menghadapi masalah memuat naik patch, terokai Forum XOD

Langkah 8: Masa Pembinaan

Gunakan bahagian yang sesuai untuk membuat shell atau reka bentuk robot dan mencetak 3D sendiri. Yang terburuk hanya turunkan pam dan sensor di tangki air dan pasangkan sensor tanah di mana ia berada. Pertimbangkan untuk membuat tirai untuk sensor cahaya, kerana LED kami mungkin membutakan sensor dan ia akan salah menilai waktu malam.

Langkah 9: Penempatan Sensor Tahap Air

Sekiranya anda menggunakan sensor kelembapan tanah untuk memeriksa paras air, pastikan lapisan emasnya berada di atas air, dan hujungnya akan kehilangan air lebih awal daripada bahagian atas pam.

Langkah 10: Menguji

Apabila robot anda sudah siap, ambang diukur dan dikodkan di patch, dan yang terakhir dimuat ke papan, sudah waktunya untuk menguji semua kes yang mungkin.

• Jadikan sensor paras air kering. Hanya LED merah yang boleh menyala. Walaupun tanah kering dan ruangan diterangi pada masa yang sama, pam tidak boleh dimulakan.
• Sekarang tambahkan air, tetapi tutup dahulu sensor cahaya untuk memastikan tanah kering dan kehadiran air tidak akan membuat robot menyiram pada waktu malam.
• Akhirnya, biarkan robot menyiram tanaman anda. Ia harus berhenti apabila tanah cukup lembap.
• Keluarkan sensor tanah untuk mengulangi pengairan (hanya untuk memastikan).

Langkah 11: Nikmati dan Tingkatkan

Setelah pengairan asas selesai, pertimbangkan beberapa pilihan untuk penambahbaikan:

• Pasangkan semula sensor kelembapan tanah untuk mengelakkan kakisan
• Tambahkan pengukuran persekitaran lain, mis. kelembapan udara
• Buat jadual masa nyata
• Letakkan robot dalam talian untuk memantau dan mengawalnya dari jauh