Obsah:
2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-13 06:58
Pestovanie rastlín je zábava a zalievať a starať sa o ne nie je v skutočnosti žiadny problém. Mikrokontrolérové aplikácie na monitorovanie ich zdravia sú k dispozícii na celom internete a inšpirácia pre ich dizajn pochádza zo statickej povahy závodu a jednoduchosti monitorovania niečoho, čo sa nepotí a nepotí. V raste rastlín som relatívne nový a zdá sa, že príručky na internete sú napísané dobre mienenými, ale nie inžinierskymi typmi. Priateľ, ktorého som sa opýtal „koľko ich zalievam …“odpovedal, že jediným spôsobom je rastlinu vytrhnúť a ak sa vám zdá ľahké, zalejte ju. Je veľmi dobrý v „raste“. Strčiť prst do pôdy v skutočnosti veľmi nepomáha. Väčšina inštrukcií používa lacnú sondu pôdnej vlhkosti, ktorá je náchylná na rôzne poruchy-z ktorých najnápadnejšie sú nepresnosti a korózia.
Recenzia literatúry odhaľuje, že nečistota môže byť až 40% vody, a jej meranie vyžaduje pomerne drahé nástroje. Lacnejšie sondy sa spoliehajú na vodivosť vody, ktorá sa bude líšiť v závislosti od rozpustených solí a ďalších faktorov. Vyššie je graf, ktorý som urobil, z nádoby na nečistoty váženej viac ako 2 týždne, po ktorej nasledovalo zahriatie rúry na 300 ° C, aby sa odstránila všetka nepripojená voda. Štyridsať percent celkovej pôdy tvorí voda a počas desiatich horúcich dní priameho slnka stratila 75% tejto vody relatívne lineárnou rýchlosťou. Aká je teda správna úroveň vlhkosti? Závisí to od rôznych faktorov, ale pri stavbe tohto stroja je dobrým vodítkom starostlivo zalievať vašu rastlinu na úroveň, ktorú považujete za správnu, a nastaviť ju na stroj, ktorý starostlivo zmeria jej hmotnosť a potom v stanovenom limite v prípade potreby doplní vodu. Dizajn je možné upraviť pre závesné rastlinné koše a systémy tlakovej vody.
Stroj musel bežať na slnečnú energiu, byť autonómny s vlastným zásobovaním vodou, monitorovať prívod vody prostredníctvom upozornení na webe, spať, keď sa nepoužíva, aby sa minimalizoval výkon, a zapamätať si základnú hmotnosť a počet zálievok a ďalšie údaje medzi spánkom. cyklov. Nový ESP32 sa zdal byť dobrým kandidátom na mozog.
Krok 1: Zhromaždite svoje zásoby
Stroj je vyrobený z dvoch 12 -palcových keramických dlaždíc BigBox v hliníkovom kanálovom ráme, ktoré zasúvajú nádrž na vodu. Elektronika je zaistená v plastovej elektrickej skrinke na zadnej strane. Nádrž na vodu má výstupnú hadicu z uzavretého čerpadla a senzorovú jednotku nalepenú na dne nádrže, ktorá napája rastlinu. Nosníky zaťažené priečnym nosníkom v hornej časti jednotky.
1. Šípka Domov Produkty 00743 2 galónový tenký nápojový obal v tenkom obale
2. uxcell 5ks 5,5V 60mA Poly Mini solárny panel panelový modul DIY
3. Gikfun kovové guľové naklápacie polohovacie spínače pre Arduino
4. Snímač zaťaženia elektronickej váhy Uxcell a14071900ux0057 10 kg z hliníkovej zliatiny
5. Adafruit HUZZAH32 - ESP32 Feather Board
6. Senzory vážiaceho modulu konverzie snímača zaťaženia HX711 reklamný modul pre Arduino
7. Adafruit Latching Mini Relay FeatherWing
8. Modul nabíjačky lítiových článkov TP4056 s ochranou batérie
9. ECEEN USB pumpa, mini ponorné čerpanie vody pre akvárium, hydroponické napájanie cez USB DC 3,5-9V
10. 18650 Lipo batéria s držiakom batérie
Krok 2: Zostavte krabicu
Rám krabice je vyrobený z hliníkového uhla BigBox 1 palca. Všeobecnú predstavu získate z obrázkov a jej zostavenie nie je príliš ťažké. Rámy sú založené na dlaždiciach štvorcových stôp, ktoré tvoria prednú a zadnú stranu jednotky. Dlaždice sú pripevnené k plochám hliníkového rámu silikónovým lepidlom. Rozmer stredovej časti závisí od veľkosti nádrže na vodu. Otvor nádrže je navrhnutý tak, aby ste ho mohli ľahko vytiahnuť z jednotky a znova naplniť zhora. Drôty a rúrky, ktoré pripevňujú nádrž, musia byť dostatočne dlhé a vzadu sa musia skrútiť.
Umiestnenie solárneho panelu závisí od konštrukcie. Použil som niekoľko okrúhlych panelov, aby to vyzeralo ako „kocky“, ale usadil som sa na námestiach, pretože poskytovali najlepšiu kombináciu napätia a prúdu. Nebudem sa zaoberať podrobnosťami o zapojení viacerých solárnych panelov, ale na to, aby obvod nabíjačky fungoval, potrebujete najmenej 5,5 V. Tieto panely boli všetky paralelne zavesené, aby sa zvýšila intenzita prúdu. Otvory v keramickej dlaždici sú starostlivo vyvŕtané diamantovým bitom-uistite sa, že na to použijete vodu ako chladivo, inak vrták zničíte. Tieto otvory by mali trvať iba niekoľko minút. Na pripevnenie panelov a drôtov na vnútornej strane dlaždíc na miesto použite dostatočné množstvo kremíkového lepidla.
Snímač zaťaženia je veľmi rozumný a má rôzne hmotnosti. Použil som 10 kg odrodu, ale ak idete na ťažké kvetináče, naplánujte si to. Rovnako ako moje ďalšie inštrukcie: https://www.instructables.com/id/Bike-Power-Pedal-IoT/, tieto snímače zaťaženia musia byť konzolovo vysunuté z ich nosnej strany pomocou 4 mm a 5 mm podlepených otvorov pre skrutky. V tomto prípade hliníkový krížový kus medzi dvoma podperami z keramických dlaždíc drží jeden koniec snímača zaťaženia. Druhý podporuje platformu plochého silikónu z hliníkovej tyče prilepenú na drenážny pohár na rastliny. Buďte veľmi opatrní s drôtmi od týchto chlapcov-sú veľmi krehké a takmer nemožné ich opraviť, ak sú prerušené v blízkosti ich pôvodu. Na udržanie ich integrity naneste veľa horúceho lepidla alebo kremíka.
Krok 3: Zostavte pumpu/prázdny držiak spínača
Čerpadlo je napájané relé z batérie Lipo a vyhovuje mu obmedzené napätie, ale nemôžete prekročiť výšku asi 2 stopy, pokiaľ na zvýšenie napätia nepoužijete posilňovač. Čerpadlo je v skutočnosti šampiónom, nepotrebuje plnenie, je vodotesné a na jednom konci má konektor USB. Nerobí to dobre, keď idete na sucho. Prepínač plný/prázdny zásobník je jednoducho sklopný spínač, ktorý som natrel silikónom na vodotesnosť a potom som priviazal k podpore z hliníkovej tyče pre čerpadlo a plávajúcemu gumenému káčeru. Gumový káčer by mal byť pripevnený priamo k hliníkovej tyči, aby sa odňala trakcia z káblov spínača naklonenia. Keď je v nádrži voda, kačička pláva a nakloní spínač-skratuje k zemi a umožňuje povely na napájanie relé a čerpadla. Tieto údaje tiež odosiela na web a v prípade potreby vám pošle tweet. Čerpadlo je na túto nosnú konštrukciu prilepené kremíkom a potom je prilepené na dno vodnej nádrže.
Krok 4: Výroba elektroniky
Adafruit HUZZAH32 - ESP32 Feather Board je relatívne nový mikrokontrolér a veľmi dobre funguje v tomto inteligentnom rastlinnom pomocníkovi. Výhodou tejto dosky oproti staršej 8266 je jej lepšia schopnosť spať (údajne roky namiesto hodiny alebo tak …), schopnosť zapamätať si, čo sa naučila medzi spánkami (starý 8266 sa resetoval z nuly …) a nižšia spotreba energie pri driemaní a ďalšie špendlíky. Skvelý Youtuber Andreas Spiess podrobne popisuje zmeny v kóde, aby ESP32 vykonal správnu prácu pri vážení, a ak sa chcete dozvedieť viac o tom, ako detaily fungujú, mali by ste si pozrieť jeho video. Pre tento softvér bol tiež použitý a upravený príklad spánku z Arduino IDE.
Fritzingov diagram vám starostlivo ukazuje všetky zapojenia. Komponenty boli zostavené z doskových dosiek a potom zapojené dohromady. Batéria Lipo je vašou štandardnou lacnou 18650 na vlastných saniach. Doska nabíjačky je TP4056, o ktorej Andreas hovorí, že je v tejto úlohe solárneho nabíjania veľmi účinná. Tlačidlo On/Off so vstavanou diódou LED odosiela energiu do celého systému, ako aj do spoločného reléového pripojenia, ktoré napája čerpadlo. Reléová doska je pekná reléová perová doska s blokovacím relé Adafruit, ktorá beží na 3 V. Zosilňovač HX711 je napájaný z adaptéra Adafruit a na jeho doske sú pripojené až dva piny.
Všetky komponenty sú naskladané v plastovom vonkajšom elektrickom boxe otvorenom v spodnej časti, ktorý umožňuje prúdenie vzduchu, ale blokuje dážď. Umiestnite ESP32 na vrch, aby bolo možné programovanie a sériové monitorovanie bez krytu.
Krok 5: Softvér
"loading =" lenivý"
Zariadenie sa ľahko používa. Po zapnutí LED dióda na vypínači bliká, kým sa na plošinu nedostane črepníková rastlina, ktorá bola napojená na úroveň, ktorú chcete udržiavať. Po stabilizácii hmotnosti si počítač zapamätá túto počiatočnú hmotnosť a každú hodinu alebo nastavený interval porovná novú hmotnosť rastlín a buď ju opraví dodatočnou čerpanou vodou, alebo oznámi novú hmotnosť a všetky ďalšie informácie spoločnosti Thingspeak a potom ide spať. Vyššie uvedené grafy odrážajú výkon počas troch dní pre rastlinu rajčiaka, ktorá je vysoká asi 2 stopy a rastie na plnom slnku. Rast rastliny v priebehu času bude zjavne ovplyvňovať hmotnosť kvetináča a mal by byť kompenzovaný opakovaním inicializácie po čase určenom objemovým rastom rastliny. Dodatočné softvérové úpravy by umožnili automatizovanú analýzu maximálnej a minimálnej tolerancie vody a požiadaviek rastlín zaplavením kvetináča, kým sa hmotnosť už nezmení, a následným meraním sklonu k zníženiu hmotnosti vody v priebehu času. To bude závisieť od typu pôdy, počasia a štruktúry rastlín a koreňov. Potom by sa mohli prispôsobiť ďalšie algoritmy zavlažovania založené na vyhodnotení údajov Thingspeak. Nevýhodou hmotnosti namiesto údržby vodivých snímačov je potreba vážiť obmedzenú zavlažovanú oblasť, ale inteligentné kvetináče, ako je tento, sú lacné, ľahko zapojiteľné do siete a ovládateľné a podivným spôsobom OCD, ktoré je zábavné sledovať na internete.
Krok 7: Znova
Áno, stroj bol navrhnutý tak, aby fungoval dobre asi týždeň a potom by mal tendenciu, že by sa ESP32 dostal do podivnej slučky a nesprávne naštartoval a vybil batériu cez noc. Žiadna zmena softvéru to nemohla ovplyvniť, tak som to vzdal a pridal som Adafruit TPL5111 na riadenie energetického cyklu ESP, ale keďže som už nemohol používať pamäť, ako som písal, aby som používal EEPROM a zmenil som z Thingspeak na Blynk, ktorý som nájdite vo svojom telefóne viac zábavy a skutočne dobrý systém. Hardvérová zmena je len vecou pripojenia TPL 5111 k napájaniu a uzemneniu, hotového kolíka k ESP a kolíka Enable out k EN. Uistite sa, že ste prepínač medzi EN-out a EN prepínali na dosku, aby ste mohli meniť programy a nahrávať. Cyklus spánku nastavím na každé dve hodiny. Aby som vymazal EEPROM a resetoval jednotku pre nový závod alebo pre dodatočnú hmotnosť, nastavil som spínač v Blynku, aby sa vymazala pamäť a reštartoval proces hmotnosti. Program pre nový softvér je zahrnutý vyššie a program na Blynku je zrejmé, že ho nastavíte. Tento stroj skutočne funguje skvele a produkuje rôzne výrobky. Som skutočne ohromený tým, ako zábavná vec sa ukázala byť-solárne články fungujú ľahko a nikdy sa nevybije.