Automatický inteligentný kvetináč - (urob si sám, 3D tlač, Arduino, samozavlažovanie, projekt): 23 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Ahoj, Niekedy, keď odídeme na niekoľko dní z domu alebo sme skutočne zaneprázdnení, izbové rastliny (nespravodlivo) trpia, pretože nie sú napojené, keď to potrebujú. Toto je moje riešenie.

Je to inteligentný kvetináč, ktorý obsahuje:

• Vstavaná nádrž na vodu.
• Senzor na sledovanie vlhkosti pôdy.
• Čerpadlo na čerpanie vody do závodu v prípade potreby.
• Monitor hladiny vody vo vodnej nádrži.
• LED dióda vás upozorní, keď je všetko v poriadku alebo ak sa nádrž na vodu blíži k prázdnemu stavu.

Celá elektronika, čerpadlá a zásobník vody sú obsiahnuté vo vnútri hrnca, aby vyzeral múdro. Každý črepník (ak ich vyrobíte viac) je možné tiež nastaviť podľa potrieb rôznych druhov rastlín. Má Arduino Nano, ktoré všetko ovláda a náklady na komponenty boli udržiavané na najnižšej možnej úrovni.

Krok 1: Videonávod

Ak dávate prednosť čítaniu videí, pozrite sa na video vyššie. V opačnom prípade pokračujte v čítaní a krok za krokom vás prevediem vytvorením vlastného inteligentného kvetináča.

Krok 2: Veci, ktoré budete potrebovať

Na vybudovanie vlastného budete potrebovať niekoľko vecí. Tu je zoznam položiek spolu s odkazmi na miesta, kde ich nájdete na Amazone.

• Arduino Nano: https://geni.us/ArduinoNanoV3 x1
• Mini ponorné čerpadlo: https://geni.us/MiniPump x1
• Hadička 5 mm: https://geni.us/5 mm Hadička v hodnote 5 cm
• Tranzistor: https://geni.us/2npn2222 1x 2N2222
• Rezistory (1k a 4,7k): https://geni.us/Ufa2s Jeden z každého
• Vodič: https://geni.us/22AWGWire na prepojenie komponentov dohromady
• 3 mm LED: https://geni.us/LEDs x1
• Senzor hladiny vody: https://geni.us/WaterLevelSensor x1
• Skrutky: https://geni.us/NutsAndBolts M3 x 10 mm x2
• Senzor vlhkosti pôdy: https://geni.us/MoistureSensor x1
• Polovičná doska Perma-proto: https://geni.us/HalfPermaProto x1
• Vlákno PLA:

Krok 3: Vytlačte 3D tlačiteľné diely

Vytlačenie 3D dielov bude nejaký čas trvať, takže je vhodné ich začať, kým čakáte na príchod všetkého, čo ste si objednali.

Súbory CAD, ktoré je k dispozícii na stiahnutie, nájdete tu:

Všetky moje som vytlačil v PLA vo výške vrstvy 0,15 mm. „Vonkajší hrniec“som vytlačil tromi obvodmi a tým som zaistil, že bude pre mňa vodotesný. Pred použitím skontrolujte, či je tlač vodotesná, aby ste predišli riziku poškodenia akýchkoľvek elektronických súčiastok. Ak to nepomôže, môžete vyskúšať ktorýkoľvek z nasledujúcich spôsobov:

• Vytlačte ho s viacerými obvodmi/stenami
• Zvýšte prietok extrudéra
• Ošetrite vnútro výtlačku nejakým tmelom

Krok 4: Pripravte si elektroniku a schéma zapojenia

Môžeme obrátiť svoju pozornosť na elektroniku. Na zostavenie a spájkovanie rôznych elektronických súčiastok pre tento projekt budete potrebovať niekoľko nástrojov:

• Spájkovací drôt
• Spájkovačka (používam túto chladnú batériu, ktorú som nedávno dostal:
• Strihače drôtov
• Pomocné ruky

V prílohe je schéma spájkovania. Ak chcete, môžete nasledujúce sekcie preskočiť a riadiť sa diagramom sami, ale ak chcete, prevediem vás ním komponent po komponente.

Krok 5: Spájkujte Arduino s proto doskou

Najprv spájkujeme Arduino Nano s našou doskou Perma-Prota. Ako ideme, budem hovoriť o dierach na doske Perma-Prota podľa ich súradníc, ako je napríklad otvor B7. Písmená a čísla pre diery sú napísané pozdĺž okrajov dosky Perma-Proto.

Ak chcete umiestniť Arduino Nano na správne miesto, vložte kolík D12 na Arduino cez otvor H7 na prototypovej doske. Potom dosku prevráťte a spájkujte kolíky na svojom mieste.

Krok 6: Pridajte tranzistor a rezistory

Tri nohy tranzistora chcú prejsť otvormi C24, 25 a 26 na doske. Plochá strana tranzistora chce smerovať do stredu dosky. Akonáhle to spájkujete, orežte prebytočné dĺžky nohy z druhej strany nožnicami na drôt.

Rezistor 4,7 kOhm (farebné pásy sú žlté, purpurové a potom červené) prechádza otvormi A25 a A28.

Rezistor 1 kOhm (hnedé, čierne a potom červené pásy) prechádza otvormi J18 a J22.

Krok 7: Pripravte LED diódu a pripojte ju k doske

Na každú z nožičiek diód LED pripájajte samostatný 7 cm dlhý drôt. Akonáhle to urobíte, použite izolačnú pásku alebo teplom zmrštiteľnú látku, aby ste zabránili kontaktu dvoch nôh a drôtov a skratu nášho obvodu neskôr.

Teraz je potrebné kladnú nohu z LED diódy, ktorá je dlhšia z dvoch nožičiek, spájkovať do otvoru J17 na doske. Negatív sa potom spájkuje do otvoru I22.

Krok 8: Pripravte pumpu

Pred inštaláciou a pripojením čerpadla musíme predĺžiť jeho vodiče. Pridajte ďalších 13 cm na oba vodiče vychádzajúce z vodného čerpadla. Potom, čo ste ich spájkovali, znova pridajte k spojeniam nejakú izolačnú pásku.

Krok 9: Pripravte si snímač hladiny vody

Tentoraz spájkujte tri 20 cm drôty k trom kolíkom snímača hladiny vody.

Krok 10: Spojte komponenty snímajúce vlhkosť dohromady

Pripojte 10 cm k nasledujúcim kolíkom na module senzorov vlhkosti:

• D0
• GND
• VCC

Potom spájkujte vodič od D0 do J12 na doske Proto, uzemňovací vodič kamkoľvek pozdĺž uzemňovacej lišty a nakoniec vodič od VCC do otvoru C8.

Ďalej spájkujte dva 25 cm vodiče s negatívnymi a pozitívnymi kolíkmi na druhej strane modulu senzorov.

Krok 11: Pridajte dodatočné pripojenia k doske Proto

Krátkou dĺžkou drôtu (na fotografiách zelený) prepojte otvory B26 so zemnou lištou a potom ďalším drôtom prepojte našu uzemňovaciu lištu s uzemňovacím kolíkom Arduina cez otvor A20.

Na pripojenie otvorov C28 a J7 potrebujeme ešte jeden vodič.

Krok 12: Začneme montovať naše diely

Na pripevnenie snímača hladiny vody na jeho upevňovaciu dosku na vnútornej strane vonkajšieho hrnca použite tavné lepidlo alebo niečo podobné. Zaistite, aby bola horná časť senzora v jednej línii s hornou časťou montážnej dosky.

Teraz prevlečte tri drôty z tohto senzora nadol cez otvor, ktorý nájdete na boku stĺpika, ktorý stúpa zo spodnej časti vonkajšieho hrnca. Akonáhle sa objavia dole, môžete ich pretiahnuť. Teraz je tiež vhodný čas na ich označenie, zatiaľ čo sme si istí, s čím súvisia.

Aj keď máme lepidlo po ruke, mali by sme LED diódu upevniť na mieste zatlačením do otvoru v stojane a prilepením tam.

Krok 13: Zostavte vodné čerpadlo

Môžeme tiež prevliecť vodiče z našej vodnej pumpy cez ten istý otvor vo vonkajšom hrnci, ako sme urobili pre snímač hladiny vody, a potom označiť vodiče, keď vyjdú z druhej strany.

Teraz vezmite 5 cm gumovej trubice, pripevnite ju k vodnému čerpadlu a potom druhým koncom k spodnej strane vnútorného hrnca.

Vnútorný hrniec potom môžeme opatrne zasunúť do vonkajšieho hrnca. Existuje tenký otvor, cez ktorý môžu drôty prechádzať, dávajte pozor, aby ste pri montáži týchto dvoch častí drôty nezachytili.

Krok 14: Pridajte stojan

Teraz môžeme prevliecť všetky naše označené drôty cez otvor v stojane a potom to všetko položiť na našu pracovnú dosku hore nohami. Pomocou tavného lepidla pripevnite hrniec na stojan a držte ho v centrálnej polohe.

Potom vezmite dva drôty vychádzajúce z nášho senzora vlhkosti a prevlečte ich cez celok, ktorý prechádza celou cestou cez náš inteligentný kvetináč v opačnom smere. Mali by teraz vyskočiť cez hornú časť stĺpca namiesto malého bočného otvoru, ktorý sme predtým používali.

Krok 15: Trochu viac spájkovania

Teraz spájkujte vodiče z vodného čerpadla do otvorov B18 a B24.

Uzemňovací vodič z vodného senzora je možné pripojiť kdekoľvek na zemnú lištu. Kladný vodič je spájkovaný do otvoru A8 a vodič snímača je pripojený k A13.

Krok 16: Správa káblov

Teraz prilepte modul pre snímač pôdnej vlhkosti k jednej z vnútorných stien stojana, ako je to znázornené na fotografii.

Pomocou dvoch skrutiek môžeme zvinúť zostávajúce drôty do upravenejšieho usporiadania pod doskou a potom ich priskrutkovať na miesto. Zaistite, aby koniec Arduina s pripojením USB smeroval k otvoru v stojane, cez ktorý bude môcť prejsť kábel USB.

Krok 17: Zalejte rastlinu

Teraz môžeme pridať našu rastlinu.:)

S výberom rastliny a pestovateľského média môžete byť tak kreatívni, ako len chcete. Dbajte na to, aby bol výstup vody, vstup a otvor pre zapojenie bez akýchkoľvek rastových médií.

Ak chcete, vrch môžete ozdobiť aj niečím ako malým farebným štrkom.

Krok 18: Pripojte snímač vlhkosti

Teraz môžeme snímač vlhkosti pripojiť k dvom vodičom vychádzajúcim z hornej časti kvetináča a potom zasunúť jeho hroty do pôdy.

Akýkoľvek prebytočný drôt môže byť zatlačený späť do kvetináča.

Krok 19: Nahrajte kód

Kód projektu nájdete tu:

Akonáhle si ho stiahnete, otvorte súbor „SmartPlant-V1-1.ino“v Arduino IDE a nahrajte ho do svojho výtvoru. Keď všetko pôjde dobre, mali by ste vidieť a počuť nasledovné:

• Keď je nahrávanie dokončené a Arduino sa reštartuje, LED dióda by mala päťkrát rýchlo zablikať, aby sa potvrdilo, že je kód spustený.
• Sériový monitor IDE vytlačí aktuálne hodnoty hladiny vody.
• Po niekoľkých ďalších sekundách by ste mali počuť spustenie čerpadla, pretože sme ešte nekalibrovali hodnoty pre snímač pôdnej vlhkosti.
• LED dióda by potom mala začať pomaly blikať, aby nás upozornila, že vo vnútornej nádrži nie je žiadna voda.

Krok 20: Kalibrujte úroveň vlhkosti pôdy

Na spodnú stranu kvetináča je miesto, kde sme pripevnili senzorový modul pre snímač pôdnej vlhkosti. Tento modul má potenciometer, ktorý použijeme na nastavenie úrovne, ktorú bude nahlasovať Arduinu, pretože pôda je dostatočne vlhká. Za týmto účelom skontrolujte, či je vlhkosť pôdy pre rastlinu minimálna, s ktorou by ste boli spokojní. Počkajte približne hodinu, kým sa vlhkosť nevyrovná rastovým médiom a okolo senzora.

Potom môžeme malým skrutkovačom otáčať potenciometrom, kým sa nerozsvieti druhé svetlo, v tomto bode zastaviť a potom ho otočiť späť v opačnom smere, kým svetlo nezhasne. To je potom správne nastavené.

Ak potrebujete niekedy upraviť úroveň vlhkosti pôdy, urobíte to.

Krok 21: Kalibrujte hladinu vody v nádrži

Tentoraz otvorte kód „Water_Tank_Threshold_Test.ino“v IDE a nahrajte ho. Krátku chvíľu to použijeme, aby sme pomohli nastaviť správnu prahovú úroveň pre snímač hladiny vody.

Po nahraní otvorte sériový monitor a pomaly začnite pridávať vodu do nádrže, kým nezačnete vidieť hodnotu zo senzora. Zastavte sa v tomto bode a počkajte, kým sa hodnoty stanú dosť konzistentnými. Zapíšte si priemernú hodnotu, ktorú teraz zobrazuje.

Teraz môžeme znova nahrať hlavný kód a prejsť k premenným v hornej časti, aby sme aktualizovali niekoľko hodnôt. Najprv zadáme hodnotu, ktorú sme práve zaznamenali, do premennej „WaterLevelThreshold“.

Aj keď sme tu, môžeme tiež nastaviť hodnotu intervalu kontroly na 180 000. to znamená, že úroveň vlhkosti pôdy bude kontrolovaná každú hodinu. Hodnota „emptyReservoirTimer“chce byť nastavená na 900. To znamená, že LED dióda bude pomaly blikať 30 minút, aby sme vedeli, že v nádrži potrebujeme ešte trochu vody, než bude kód pokračovať v kontrole zariadenia a zalejte ju, ak máme vodu. doľava a potom sa vráťte k pokusu upútať našu pozornosť.

Premenná pre „amountToPump“riadi, koľko vody sa čerpá do rastliny, keď ju zalievame. Nastavil som môj na 300, ale môžete to upraviť, ak potrebujete viac alebo menej vody.

Krok 22: Stačí pridať vodu.

Teraz môžeme naplniť vodnú nádrž. Sledujte prepadový otvor zobrazený na obrázku. Akonáhle uvidíte vodu, prestaňte plniť hrniec. Toto je tu, aby ste zaistili, že nezaplavíte vnútornú elektroniku.

Krok 23: Hotovo

A je to - Smart Plant Pot kompletný.:)

Dúfam, že sa vám páčilo stavať tie svoje. Zvážte prosím zdieľanie svojej značky na Thingiverse, veľmi rád ich vidím:

Podporte ma na Patreone:

REGISTRÁCIA:

Ak by ste sa chceli poďakovať, zvážte aj kúpu kávy: