Inteligentný kvetináč: 14 krokov

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-23 15:05

Cieľom tohto projektu bolo postaviť inteligentný kvetináč pre konečný projekt robotiky Comp 3012, vybral som si to pre projekt, pretože v lete ma bavia rastliny a záhradníctvo a chcel som východiskový bod pre väčší projekt, ktorý môžem dokončiť v lete. Cieľom tohto projektu bolo vytvoriť spôsob monitorovania a vysádzania z robotickej spätnej väzby. Cieľom bolo monitorovať obsah vody v pôde a pumpovať vodu do pôdy, keď rastlina potrebovala vodu. K projektu tiež pridávam prečítanú obrazovku LCD spolu s mnohými rôznymi senzormi, na konci môj inteligentný kvetináč prečítal a zobrazil: teplotu, hladinu vody v povodí, úroveň vlhkosti dvoch oblastí rastlín/pôdy a úroveň svetla.

Krok 1: Potrebné súčasti:

• 1x arduino doska
• 1x modul LCD
• 1x 10k potenciometer
• 1x chlebník
• 3x senzory vlhkosti
• 1x snímač teploty LM35
• 1x svetelný senzor Adafruit
• 1x 12v vodné čerpadlo
• 1x zdroj 12 V (zobrazený akumulátor)
• 1x 5v spúšťacie relé
• 1 x zástrčkový kladný a záporný konektor BNC
• 1x ženský kladný a záporný konektor BNC
• 3x kontajnery (zobrazené samostatne)
• 2x sekcia vodnej hadičky
• 1x voda
• 1x Pôda
• 1x rastlina

Krok 2: Schéma zapojenia

V tejto schéme zapojenia som použil 9 V namiesto 12 V a motor namiesto čerpadla, pretože tieto možnosti neboli k dispozícii. Použil som tiež teplotný snímač namiesto svetelného senzora adafruit a infračervených senzorov, ktoré predstavujú snímač vlhkosti. Tieto náhrady by mali byť v poriadku a mali by predstavovať skutočné senzory, pretože sú trojvodičové Grd, Vcc a signálnym výstupom, ako aj analógové.

Krok 3: Skontrolujte snímače vlhkosti

Tie, ktoré som kúpil, majú rozsah od 1023 do 0 pri pripojení k 5v a 677 až 0 pri pripojení k 3,3v. Senzory tiež čítajú od najvyšších po najnižšie, tj. Vysoká (1023) je žiadna vlhkosť a nízka (200) vo vode.

Krok 4: Základné načítanie a vytlačenie

Naprogramujte arduino na čítanie analógovej hodnoty zo senzora vlhkosti v požadovaných časových intervaloch, v tomto čase som naprogramoval aj výtlačok na sériový monitor/plotter.

Krok 5: Zostavte alebo získajte svoje kontajnery

Postavil som svoje kontajnery z 20 kalibrovej ocele, pretože som chcel zachovať a používať svoj projekt aj po tejto hodine. Myšlienka kontajnerov bola mať tri oddelené kontajnery prepojené potrubím a senzormi, najskôr vodnú nádrž, potom nádobu na dosku a všetky senzory plus obrazovku na čítanie LCD a do tretice nádobu na sadenie.

Krok 6: Nastavte a otestujte obrazovku LCD a vytlačte ju zo snímača vlhkosti

Krok 7: Nastavenie kontajnera a komponentov

V tejto chvíli začnite pridávať arduino a breadboard do strednej nádoby. Pridal som snímač povodia, obrazovku LCD a potenciometer 10k pre obrazovku LCD.

Krok 8: Zapojenie vecí

zapojte všetky veci, ktoré ste práve pridali do kontajnera, pretože som vyrobil kontajner z kovu, chcel som sa uistiť, že som na kovovom kontajneri nič neuzemnil a neskratoval, aby som tomu zabránil, pridal som podložky na elektrické dosky, aby som pridal vzduchová medzera medzi elektronickým a kovovým kontajnerom.

Krok 9: Test vodného čerpadla

Otestujte vodné čerpadlo, aby ste zistili, čo je výtokom vstup a výstup, na to budete potrebovať zdroj 12 V, pretože to je napätie čerpadla, aj keď som unavený, keď bežím s 9 V a zdá sa, že to funguje, budete tiež potrebovať rýchle pripojenie a odpojenie, tu sú vhodné konektory BNC samec a samica. Pred testovaním je tiež dôležité čerpadlo naplniť, nikdy by ste nemali testovať vodné čerpadlo bez vody, pretože by to mohlo poškodiť čerpadlo.

Krok 10: Pridanie vecí

Pridajte ďalšie senzory (snímače teploty, svetla a oboch senzorov pôdnej vlhkosti) do nádob a arduina, vyskúšajte výtlačok cez obrazovku LCD a vytlačte sériové číslo, v tomto mieste som tiež niektoré senzory nastavil na 1-8 stupnica hladiny vody v povodí a úrovne vlhkosti pôdy na čitateľnosť sa to dá vykonať odpočítaním 1024 od prečítaných 1023 a delením 100

Krok 11: Zapojenie vodného čerpadla

Vodič a olovo vo vodnom čerpadle, 12 V zdroji napájania a 5 V spúšťacom relé. Negatívne zapojenie vodného čerpadla a zdroja 12 V som nechal zapojené do rýchlych konektorov BNC na testovanie, ako keby sa pri testovaní spúšte čerpadla niečo pokazilo, bolo ľahké vytiahnuť zástrčku a čerpadlo vypnúť.

Krok 12: Spúšťač vodného čerpadla

Naprogramujte spúšťač 12 V zdroja energie pomocou 5 V reléového spúšte na základe úrovní pôdnej vlhkosti, pretože čerpadlo je dosť silné, budete ho chcieť nastaviť na veľmi malé množstvo času a otestovať, aby ste dosiahli správnu úroveň zavlažovania. Tento krok som nedokončil, ale plánujem to v lete, keď budem mať trochu viac času. Pridajte do nádoby na kvetináč pôdu, nastavte a zapojte všetky senzory a vodné potrubie.

Krok 13: Keby som mal viac času

Upresniť, keď budem mať viac času, rád by som zdokonalil svoje programovanie tak, aby využívalo správne volania funkcií a nastavenia namiesto toho, aby bolo všetko vo veľkej slučke, taktiež by som naprogramoval samočinnú opravu vody a mierne doladil dizajn škatule.

Krok 14: Vysvetlenie kódu a zdroj kódu

Kód je v skutočnosti veľmi jednoduchý, je to základné nastavenie pinov pre všetky senzory a obrazovku LCD, načítanie analógových hodnôt z týchto pinov a vytlačenie na sériový monitor/plotter s obrazovkou LCD na boku slučka. Keby som mal viac času, naprogramoval by som tiež spúšťač vodného čerpadla a plánoval by som to v lete.