Vnútorná záhrada Arduino: 7 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Záhradníctvo v modernej dobe znamená robiť veci komplikovanejšie a namáhavejšie, s elektrónmi, bitmi a bytmi. Kombinácia mikrokontrolérov a záhradníctva je skutočne populárny nápad. Myslím si, že je to preto, že záhrady majú veľmi jednoduché vstupy a výstupy, okolo ktorých si môžete ľahko zamotať hlavu. Myslím, že ľudia (vrátane mňa) vidia notoricky jednoduchý a uvoľnený koníček a nemôžu si pomôcť, ale musia sa cítiť nútení to príliš komplikovať.

V tomto projekte vám ukážem, ako vytvoriť jednoduchšiu verziu vnútornej záhrady pomocou dosky Arduino Dev.

Poskytujem úplné podrobné pokyny, ktoré vám ukážu, ako si vytvoriť vlastnú krásnu záhradu, a podrobne vysvetľujem hardvérové aj softvérové časti, aby ste tieto pokyny zmenili na najjednoduchší spôsob, ktorý vás dovedie k vyskúšaniu si vlastné schopnosti v elektronickej tvorbe. Tento projekt je tak praktické vyrobiť špeciálne po získaní prispôsobenej dosky plošných spojov, ktorú sme si objednali v JLCPCB, aby sme zlepšili vzhľad nášho auta. V tejto príručke je tiež dostatok dokumentov a kódov, ktoré vám umožňujú vytvoriť si automatický záhradný systém.

Tento projekt sme urobili iba za 7 dní, iba tri dni na dokončenie výroby hardvéru a zostavenia, potom 4 dni na prípravu kódu a aplikácie pre Android. aby sme cez ňu mohli ovládať záhradu. Predtým, ako sa pustíme, sa najskôr pozrime

Čo sa naučíte z tohto tutoriálu:

• Výber správnych komponentov v závislosti od funkcií vášho projektu
• Vytvorenie obvodu na pripojenie všetkých vybraných komponentov
• Zostavte všetky časti projektu a začnite testovať
• Používanie aplikácie pre Android. pripojiť sa cez Bluetooth a začať manipulovať so systémom

Krok 1: Čo je vnútorná záhrada

Väčšina rastlín má jednoduché potreby. Ako hostia odchádzajú, sú relatívne nenároční. Existujú iba tri základné veci, ktoré musíte pochopiť, než sa rozhodnete pozvať rastlinu domov: svetlo, voda a vzduch. Ak zvládnete tieto štyri prvky, z pohľadu rastliny si môžete vytvoriť vnútornú záhradu takmer kdekoľvek na svete a počas akéhokoľvek ročného obdobia.

• Svetlo - väčšina záhradných rastlín potrebuje najmenej šesť hodín svetla denne. Ale musí to byť dobré svetlo. Ak dáte ruku pred okno a nevrhne tieň, je pravdepodobné, že svetlo nie je dostatočné pre väčšinu rastlín, aby žili šťastný život. Rastúce svetlá však môžete vždy doplniť za zhoršených svetelných podmienok. Ak máte doma skromné prirodzené svetlo a nechcete sa zaoberať špeciálnym osvetlením, držte sa rastlín, ktoré bežne potrebujú slabé osvetlenie, alebo skúste záhradu presťahovať na slnečný parapet.
• Voda - Rastliny potrebujú podmienky blízke podmienkam vo svojom pôvodnom prostredí. Rastlina, ktorá nazýva domov púšte, bude potrebovať menej časté zalievanie ako rastlina, ktorá žije v bažine. Vedieť, aké vodné podmienky rastlina preferuje, je dobrým prvým krokom k udržaniu úspešnej izbovej záhrady. Je to jednoduchšie, ako si myslíte, pretože samotné rastliny vám často poskytnú indície. Rastliny s hrubými gumovými listami hromadia vodu a spravidla môžu prežiť s menším množstvom vody ako rastliny s tenkými, jemnými listami. Ak nenávidíte polievať svoje rastliny, vyberte si odrody, ktorým sa darí menej, alebo si vyberte kvetináče so skrytými nádržkami, ktoré vám pomôžu obmedziť zavlažovanie.
• Vzduch - Ako vedľajší produkt fotosyntézy rastliny produkujú kyslík a filtrujú škodlivé listy, ako napríklad formaldehyd, z vášho domáceho prostredia prostredníctvom listov. Aby boli rastliny zdravé, musíte udržať ich listy čisté a vzduch okolo nich byť v pohybe a vlhký. Za týmto účelom ich môžete umiestniť na miesto s dobrým prúdením vzduchu alebo im poskytnúť malý ventilátor.

Vytvorím systém založený na Arduine, ktorý bude dohliadať na teplotu a vlhkosť môjho závodu a automaticky zabezpečí jeho potrebné potreby, ako je intenzita svetla, voda a čistý čerstvý vzduch, a aby som to mohol urobiť, potrebujem niekoľko senzorov na ovládanie niektorých pohonov. Napríklad budem ovládať intenzitu svetla v závislosti od signálov prijatých zo snímača jasu svetla, rovnako ako na zavlažovanie. Vlhkejším snímačom som zapínal a vypínal vodné čerpadlo a snímač teploty/vlhkosti na zapínanie a vypínanie ovládania 12 V DC ventilátorov..

Krok 2: Senzory a akčné členy

Vytvorenie tohto systému je Zostavenie niektorých senzorov a akčných členov, aby bolo možné získať prístup k fyzickým údajom v okolí závodu a zistiť, ktorá vec závod požaduje a kedy by ste ho mali dodať.

To je dôvod, prečo by ste mali použiť niektoré senzory a akčné členy, všetky pripojené k jednej doske Arduino:

Senzory

1. Svetelný senzor BH1750: BH1750FVI je digitálny svetelný senzor, ktorý je digitálnym snímačom okolitého svetla IC pre rozhranie zbernice I2C. Tento IC je najvhodnejší na získanie údajov o okolitom svetle na úpravu výkonu podsvietenia displeja LCD a klávesnice mobilného telefónu. Pri vysokom rozlíšení (1 - 65535 lx) je možné detegovať široký rozsah.
2. Senzor pôdnej vlhkosti: Senzory vlhkosti, ktoré merajú odpor alebo vodivosť v pôdnej matrici medzi dvoma kontaktmi, sú v zásade nevyžiadané. Po prvé, odpor nie je veľmi dobrým indikátorom obsahu vlhkosti, pretože veľmi závisí od mnohých faktorov, ktoré sa môžu líšiť od záhrady k záhrade, vrátane pôdneho ph, rozpustených tuhých látok vo vode a teploty. Za druhé, väčšina z nich má zlú kvalitu s kontaktmi, ktoré ľahko korodujú. Väčšinou by ste mali šťastie, keby jeden vydržal celú sezónu.
3. Snímač teploty a vlhkosti: DHT11 je základný, mimoriadne lacný digitálny snímač teploty a vlhkosti. Na meranie okolitého vzduchu používa kapacitný snímač vlhkosti a termistor a na dátový kolík chrlí digitálny signál (nie sú potrebné žiadne analógové vstupné kolíky). Jeho použitie je pomerne jednoduché, ale na získanie údajov vyžaduje starostlivé načasovanie. Jedinou skutočnou nevýhodou tohto senzora je, že z neho môžete získavať nové údaje iba raz za 2 sekundy, takže pri použití našej knižnice môžu byť údaje zo senzorov staré až 2 sekundy.

Ovládače

1. Svetlo biela LED: Svetelná dióda (LED) je dvojvodičový polovodičový svetelný zdroj. Je to prechodová dióda p – n, ktorá pri aktivácii vyžaruje svetlo. [5] Keď je na elektródy aplikované vhodné napätie, elektróny sú schopné rekombinácie s elektrónovými otvormi v zariadení a uvoľňujú energiu vo forme fotónov.
2. Vodné čerpadlo: Čerpadlo je zariadenie, ktoré mechanickým pôsobením presúva tekutiny (kvapaliny alebo plyny) alebo niekedy kaly. Čerpadlá možno rozdeliť do troch hlavných skupín podľa spôsobu, ktorým prepravujú kvapalinu: čerpadlá s priamym zdvihom, výtlakom a gravitačným čerpadlom. Čerpadlá pracujú určitým mechanizmom (typicky piestovým alebo rotačným) a spotrebúvajú energiu na vykonanie mechanickej práce pohybom tekutina. Čerpadlá pracujú prostredníctvom mnohých zdrojov energie, vrátane manuálnej prevádzky, elektrickej energie, motorov alebo veternej energie, rôznych veľkostí, od mikroskopických pre použitie v lekárskych aplikáciách až po veľké priemyselné čerpadlá.
3. DC 12V chladiaci ventilátor: Je dôležité porozumieť technikám chladenia, ktoré je možné použiť na zachovanie životnosti vašej rastliny pohybom čerstvého vzduchu okolo závodu, keď je potrebné udržiavať rastlinu v zdravých podmienkach.

Krok 3: Výroba DPS (vyrába JLCPCB)

O JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.) je najväčší prototypový podnik plošných spojov v Číne a výrobca špičkových technológií špecializujúci sa na rýchlu výrobu prototypov plošných spojov a malosériovú výrobu plošných spojov.

S viac ako 10 -ročnými skúsenosťami vo výrobe DPS má JLCPCB viac ako 200 000 zákazníkov doma i v zahraničí, s viac ako 8 000 online objednávkami prototypov DPS a malou výrobou DPS za deň. Ročná výrobná kapacita je 200 000 m2. pre rôzne 1-vrstvové, 2-vrstvové alebo viacvrstvové PCB. JLC je profesionálny výrobca plošných spojov, ktorý sa vyznačuje rozsiahlym vybavením, studňovým vybavením, prísnym riadením a vynikajúcou kvalitou.

Späť k nášmu projektu

Aby som vyrobil DPS, porovnal som cenu od mnohých výrobcov DPS a na objednanie tohto obvodu som vybral JLCPCB ako najlepších dodávateľov DPS a najlacnejších poskytovateľov DPS. Všetko, čo musím urobiť, je niekoľko jednoduchých kliknutí na nahranie súboru Gerber a nastavenie niektorých parametrov, ako je farba a množstvo hrúbky DPS, potom som zaplatil iba 2 doláre, aby som dostal DPS iba po 3 dňoch, a všimol som si, že tam je niekoľko ponúk bezplatnej dopravy z času na čas v tejto online objednávkovej platforme.

Odtiaľto môžete získať súbor Circuit (PDF).

Ako vidíte na obrázkoch vyššie, doska plošných spojov je veľmi dobre vyrobená a ja mám rovnaký tvar listu dosky plošných spojov, aký sme navrhli, a všetky etikety a logá sú tam, aby ma viedli počas krokov spájkovania.

Krok 4: Prísady

Teraz sa pozrime na potrebné komponenty pre tento projekt a nájdete všetky súvisiace odkazy na online objednávanie, takže budeme potrebovať:

• - DPS, ktorú sme si objednali z JLCPCB
• - Arduino Nano:
• - Modul ESP01:
• -Modul Bluetooth HC-05 alebo HC-06:
• - Svetelný senzor BH1750:
• - Snímač teploty a vlhkosti:
• - Senzor vlhkosti:
• - Vodné čerpadlo:
• - 12V DC ventilátor:
• - biele LED diódy:
• - Niektoré konektory hlavičky:

Krok 5: Zostavte

Teraz sme pripravení, takže začnime spájkovať súčiastky a nezabudnite postupovať podľa štítkov, aby ste sa vyhli chybám pri spájkovaní. Začíname spájkovaním konektora Arduino na testovanie napájania a môžete tiež napísať nejaký základný testovací kód na overenie správneho pripojenia pre každý senzor, ako je svetelný senzor, a ten istý pre LED diódy, pretože všetky sú pripojené priamo k doske (Arduino), takže k nim máte plný prístup.

Poznámka: Páječku musíte udržiavať peknú a čistú. To znamená, že ho utriete na špongiu vždy, keď ho použijete. Špička vašej spájkovačky by mala byť čistá a lesklá. Kedykoľvek uvidíte, ako sa špička znečistí tavivom alebo oxiduje, znamená to, že stratíte lesklosť, mali by ste ju vyčistiť. Aj keď ste uprostred spájkovania. Čistá spájkovacia špička uľahčuje prenos tepla na cieľ spájkovania.

DPS, ktorú sme si objednali od JLCPCB, vás prevedie správnym umiestnením, takže neváhajte a navštívte tento odkaz, ak si chcete pozrieť dosku, ktorú sme vyrobili, a vykonať online objednávku.

Ako vidíte, používanie tejto dosky plošných spojov je vzhľadom na jej kvalitu veľmi praktické a preto vám všetky tam uvedené štítky poskytnú to najlepšie vodítko, takže si budete 100% istí, že neurobíte žiadne chyby pri spájkovaní.

Každý komponent som spájkoval na svoje miesto a na spájkovanie elektronických súčiastok môžete použiť obe strany dosky plošných spojov.

Teraz máme DPS hotovú a všetky súčiastky veľmi dobre spájkované, potom som pripravil tento návrh na výrobu CNC laserového rezania s cieľom vložiť elektronickú časť a závod do jednej podpery, takže ak chcete vytvoriť rovnaký dizajn ako tu nájdete súbory (DXF)

Krok 6: Aplikácia pre Android

Táto aplikácia vám umožní pripojiť sa k vášmu Arduinu cez Bluetooth a pomocou manuálneho režimu budete mať prístup k ventilátorom a svetlám a tiež k vodnému čerpadlu na ovládanie ZAPNUTIA a VYPNUTIA, pričom nezabúdate na senzory, pomocou ktorých im môžete čítať údaje. stlačením tlačidla „získať údaje“sa na obrazovke vášho smartfónu zobrazia všetky príslušné údaje.

Túto aplikáciu pre Android môžete získať zadarmo z tohto odkazu

Krok 7: Overenie kódu Arduino a testu

kód je k dispozícii a ako obvykle si ho môžete stiahnuť z tohto odkazu. A ako vidíte na fotografiách, kód je taký jednoduchý a veľmi dobre komentovaný, že ho môžete pochopiť aj vy.

Ako vidíte, chlapci každé tlačidlo má v systéme funkčnosť, ale čo oceňujem, je automatický režim regulácie jasu svetla. Svetelný senzor som umiestnil na spodnú základňu, potom keď zvolíme tento režim, systém bude ovládať jas prednej časti. svetelné diódy LED v závislosti od signálov snímača. Tiež môžeme čítať hodnoty teploty a vlhkosti priamo na obrazovke inteligentného telefónu, čo je skutočne pôsobivé.