UWaiPi - automatický zavlažovací systém riadený časom: 11 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Ahoj! Zabudli ste dnes ráno zalievať svoje rastliny? Plánujete dovolenku, ale premýšľate, kto bude polievať rastliny? Ak sú vaše odpovede áno, mám pre váš problém riešenie.

Som skutočne rád, že môžem predstaviť automatický zavlažovací systém uWaiPi - Time Drive. Je to jednoduchý systém, ktorý môžete vytvoriť a ktorý vám môže pomôcť zabudnúť na denné zalievanie rastlín.

uWaiPi funguje na Raspberry Pi. S malými znalosťami programovania Raspberry Pi a stredne pokročilými zručnosťami v oblasti elektroniky by ste mali systém zvládnuť postaviť doma do 3 až 4 dní.

Krok 1: Zoznam dielov

Na zostavenie uWaiPi sú potrebné nasledujúce položky.

• Raspberry Pi (verzia 2, 3 alebo Zero) s nainštalovaným najnovším Raspbianom
• Mini WIFI USB adaptér (nie je potrebný pre Raspberry Pi 3)
• 16x2 LCD modul
• Modul dosky sériového rozhrania M111 I2C IIC
• Momentový spínač (3)
• Napájací adaptér 5 V 2 A
• Mini bezkartáčové motorové čerpadlo 3-6 V 120 litrov/h
• Dlhé drôty
• PVC kryt (180x100x50 mm)
• Zavlažovacie potrubia a tvarovky

Na stavbu obvodov sú potrebné nasledujúce elektronické súčiastky.

• Rezistor - 1 kOhm (2)
• Rezistor - 1,5 K Ohm (3)
• Rezistor - 10 kOhm (3)
• Tranzistor - 2N 2222 (2)
• Dióda - IN 4001 (1)
• Elektrolytický kondenzátor - 0,1 uF 10 V (3)
• Elektrolytický kondenzátor - 1 uF10 V (2)
• Keramický kondenzátor - 1 nF (1)
• Keramický kondenzátor - 10 nF (1)
• Vero dosky
• Samčie kolíkové hlavičky
• Ženské kolíkové hlavičky
• Prepojovacie vodiče

Krok 2: Nastavenie Raspberry Pi

uWaiPi funguje na Raspberry Pi. Bol testovaný s nasledujúcimi verziami Raspberry Pi:

1. Raspberry Pi 2 Model B
2. Raspberry Pi 3
3. Raspberry Pi Zero

Na pripojenie Raspberry Pi (okrem modelu 3) k internetu musíte mať adaptér Mini WIFI USB.

Tu si môžete stiahnuť najnovšiu verziu Raspbian a nainštalovať ju na svoj Raspberry Pi. Na internete nájdete množstvo zdrojov o inštalácii a konfigurácii Raspbian na Raspberry Pi.

Krok 3: Zostavenie obvodových dosiek

Hlavná doska plošných spojov

Táto doska obsahuje obvody na ovládanie:

1. kolíky GPIO s tlačidlami
2. podsvietenie LCD displeja
3. čerpadlo

Doska s obvodom LCD displeja

Táto doska obsahuje pole kondenzátorov, ktoré filtrujú všetky neočakávané zvuky a napäťové špičky pre signály LCD I2C.

Konštrukciu dosky plošných spojov nájdete v priloženej schéme. Môžete vynaložiť trochu viac úsilia a vytvoriť vlastnú PCB na stavbu obvodov. Schému návrhu dosky plošných spojov (formát frzovania) je možné stiahnuť z Gitu.

Krok 4: Pripojenie modulov

Akonáhle sú dosky plošných spojov postavené, moduly je možné pripojiť pomocou drôtov. Nechcel som spájkovať drôty, aby som ich mohol ľahko rozobrať. Namiesto toho som použil kolíkové a zasúvacie prepojovacie vodiče.

Najprv som spájkoval 16 zásuvkových kolíkov na LCD module a 16 mužských kolíkov na module I2C a namontoval som modul I2C priamo na zadnú stranu modulu LCD displeja. Potom som podobne namontoval svoju vlastnú dosku plošných spojov LCD displeja na modul I2C. Pripojenie by malo byť nasledovné:

DB5 -> I2C SCL

DB6 -> I2C SDA

DB7 -> I2C VCC

DB8 -> I2C GND

Potom som pripojil zobrazovací modul k Raspberry Pi, ako je uvedené nižšie:

DB1 -> GPIO 5

DB2 -> GPIO 3

DB3 -> GPIO 4

DB4 -> GPIO 9

Potom som pripojil hlavný obvod k Raspberry Pi a zobrazovaciemu modulu, ako je uvedené nižšie:

CB1 -> GPIO 2 (5 V)

CB2 -> GPIO 7

CB3 -> GPIO 14 (GND)

CB4 -> GPIO 6 (GND)

CB5 -> GPIO 1 (3,3 V)

CB6 -> Skontrolovať tlačidlo

CB7 -> Skontrolovať tlačidlo

CB8 -> tlačidlo Spustiť Adhoc

CB9 -> tlačidlo Spustiť Adhoc

CB10 -> tlačidlo Preskočiť ďalej

CB11 -> tlačidlo Preskočiť ďalej

CB12 -> Vodné čerpadlo

CB13 -> Vodné čerpadlo

CB14 -> I2C LED1

CB15 -> I2C LED2

CB16 -> GPIO 12

CB17 -> GPIO 11

CB18 -> GPIO 13

CB19 -> GPIO 15

Krok 5: Balenie

Keď skontrolujete konektivitu, ďalším krokom je vložiť všetko do škatule. Použil som biely kryt z PVC, ktorý bol o niečo väčší, ako som potreboval. Môžete si vybrať box s príslušnými rozmermi. Vpredu som vyrezal slot pre displej, 3 veľké otvory pre tlačidlá a 2 menšie otvory pre výstupné vedenie a napájací kábel. Do skrinky som umiestnil plastové rozpery a pomocou skrutiek pripevnil dosky s plošnými spojmi a Raspberry Pi. Pripojil som LCD displej pomocou horúceho lepidla. Vtlačil som drôtiky do krabice a nakoniec som ju pomocou skrutiek uzavrel. Štítky som vytlačil a nalepil na škatuľu pomocou lepiacej tyčinky. Bol som celkom spokojný s úhľadným a čistým vzhľadom krytu.

Krok 6: Inštalácia

Akonáhle sú komponenty zabalené v kryte, môžete sa pripojiť k Raspberry Pi prostredníctvom pripojenia SSH cez wifi. Najnovšiu verziu aplikácie si môžete stiahnuť z Gitu. Podrobný postup inštalácie som zdokumentoval v súbore Readme. Dokončite inštaláciu podľa pokynov na obrazovke. Upozorňujeme, že na vykonanie inštalácie musíte mať na Raspberry Pi oprávnenia root. Po dokončení reštartujte počítač Raspberry Pi a môžete ísť.

Upozorňujeme, že počas inštalácie musíte poskytnúť plány a trvanie. Môžete nastaviť viacero plánov. Systém aktivuje čerpadlo podľa vášho plánu a zaleje rastliny.

Krok 7: Konečné balenie

Akonáhle je všetko hotové, môžete pripojiť čerpadlo k výstupnému vedeniu a zapnúť systém. Spustenie a automatické spustenie aplikácie bude trvať 30-40 sekúnd. Na umiestnenie čerpadla v blízkosti rastlín môžete potrebovať predlžovací drôt. Čerpadlo je možné ponoriť do vedra s vodou a pripojiť k potrubiu.

Krok 8: Pokladanie potrubí

Toto bol podľa mňa najnáročnejší krok. Kúpil som si zavlažovaciu súpravu pre domácich majstrov z Ebay, ktorá mala všetky potrebné komponenty na rozloženie potrubia. Na hlavnú prípojku vody som použil 12 mm veľkú odkvapkávaciu rúrku a na konáre 4 mm menšie rúrky. Všetky vetvy sú vybavené mikro konektormi, aby som mohol ovládať tok vody pre akékoľvek konkrétne rastliny. Meranie, rezanie rúrok, spájanie a kladenie potrubí trvalo takmer 4 hodiny. Na pripojenie výstupu čerpadla k potrubiu som použil malú plastovú trubicu. Moje vodné čerpadlo bolo dostatočne silné na to, aby poskytlo dostatok vody pre 16 rastlín. Môj balkón nemá vodovodný kohútik, takže som na uloženie vody musel použiť vedro. Jedno veľké vedro môže polievať rastliny 2 krát denne po dobu 2 týždňov - čo je celkom dobré a spoľahlivé na každú dlhú cestu.

Krok 9: A ste hotoví

Tak a je to. Schránku s obvodmi som nechal vo vnútri miestnosti a pomocou dlhého predlžovacieho vodiča pripojil uWaiPi k čerpadlu. Teraz ho jednoducho zapnite a počkajte 30-40 sekúnd, kým sa aplikácia načíta. uWaiPi sa postará o zalievanie vašich rastlín na základe vašich plánov. Teraz teda môžete vyraziť na dlhú dovolenku bez obáv o svoje rastliny.

Krok 10: Používanie systému

Ak ste počas inštalácie povolili funkciu automatického reštartu, aplikácia sa automaticky spustí pri štarte Raspberry Pi. Bude sa riadiť plánmi a trvaním, ktoré ste nakonfigurovali.

Systém je možné ovládať pomocou tlačidiel. Rastliny môžete kedykoľvek zalievať adhoc alebo preskočiť ďalšie plány. Systém sa stará o všetky zmeškané plány a zalieva rastliny, kedykoľvek sú zapnuté.

Počas inštalácie môžete povoliť aj funkcie elektronickej pošty. So zapnutými funkciami e -mailu by ste od systému dostávali upozornenia na zalievanie rastlín. Systém môžete ovládať aj (spustenie adhoc alebo preskočenie spustenia) odosielaním jednoduchých príkazov prostredníctvom e -mailu.

Krok 11: Ďakujem

Veľké Ďakujem, ak ste sa doteraz dostali a plánujete postaviť alebo už postavený môj systém. Dajte mi vedieť svoju cennú spätnú väzbu a návrhy. Môžem byť zastihnuteľný na [email protected].

Ujjal Dey

ujjaldey.in/