Zavlažovač rastlín Arduino, kód zadarmo: 11 krokov

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

V tomto návode postavíme zavlažovací robot, ktorý zavlažuje vaše rastliny vo dne, keď je pôda dostatočne suchá. Jedná sa o klasický projekt založený na Arduine, ale tentoraz používame vizuálny programovací jazyk XOD, vďaka ktorému je proces programovania dosť explicitný.

Krok 1: Make -up robota

Ponorné vodné čerpadlo dodá rastline vodu, keď je pôda suchá. Jeho vlhkosť meriame pomocou senzora pôdnej vlhkosti.

Nechceme zalievať svoju rastlinu v noci, takže senzor svietivosti kontroluje, či je deň.

Aby bola zaistená bezpečná prevádzka čerpadla, používame ako snímač hladiny vody ďalší snímač pôdnej vlhkosti.

Vizuálny jazyk robota je lakonický: červená dióda LED znamená „nie je voda, nemožno zavlažovať“, zelená dióda LED znamená „pracujem, meriam environmentálne indikátory, v prípade potreby som pripravený zavlažovať“.

Doska Iskra Neo (Arduino Leonardo) ovláda všetky moduly.

Krok 2: Zostavenie elektronických modulov

Použité moduly:

• Doska Iskra Neo (Arduino Leonardo)
• Slotový štít
• Senzor pôdnej vlhkosti (x2)
• Senzor svietivosti
• LED modul (x2)
• Čerpadlo
• Zásuvka do zásuvky (6-9 V DC)

Všimnite si napájacieho obvodu:

• Pomocou prepojky prepnite zbernicu V2 na štrbinu do zásuvky pomocou napájania Vin (priamo zo zásuvky)
• Umiestnite modul MOSFET na ľubovoľný slot V2 so zapnutou prepojkou V = P+
• Uistite sa, že ostatné moduly používajú napájaciu zbernicu V1 (čo je Arduino 5V)

Osvedčeným postupom je previesť senzory pôdnej vlhkosti do ďalších dvoch MOSFETov a pravidelne ich čítať, aby sa predišlo elektrolytickej korózii, ale ponechajme tohto robota jednoduchého.

Krok 3: Pochopenie pracovného toku

Preskúmajte diagram zdola nahor!

• Čerpadlo sa zapne, keď sú splnené podmienky „podnebia“aj „vody“
• Stav vody znamená, že v nádrži je dostatok vody, ak nie, zapne sa „LED dióda bez vody“a výsledok spojenia s klimatickými a vodnými podmienkami sa stane falošným
• Klimatické podmienky sú tiež komplexné: je to pravda, ak sú splnené pôdne aj svetelné podmienky
• Pôdny stav je založený na porovnaní súčasnej úrovne pôdnej vlhkosti s vopred definovanou prahovou hodnotou. Podmienka jasu je podobná stavu pôdy, ale namiesto toho meria svietivosť.

Krok 4: Získanie prahových hodnôt

Prahové hodnoty senzora (vzorové údaje sa môžu vo vašom prípade líšiť):

• Vlhkosť pôdy: 0,15
• Svietivosť: 0,58
• Voda: 0,2

Ako vykonávať merania (pre verzie XOD bez sériových funkcií):

1. Stiahnite a nainštalujte Arduino IDE
2. Otvorte Príklady súborov-01. Základy-AnalogReadSériový príklad
3. Zmeňte „oneskorenie (1);“na "oneskorenie (250);"
4. Pripojte dosku. V ponuke Servis sa uistite, že ste vybrali model a port dosky
5. Opakujte pre každý senzor:

• Skontrolujte číslo kolíka v „int sensorValue = analogRead (A0);“a zmeňte A0 na A3 a A2 na svetelné a vodné senzory (ak ste zariadenie zostavili podľa schémy)
• Odošlite skicu Otvorte servisný sériový monitor, uistite sa, že je v pravom dolnom rozbaľovacom zozname vybratých 9600 baudov, a sledujte, ako sa živé merania menia pri úprave prostredia senzora.
• Vyberte hodnotu medzi registrovaným minimom a maximom (bližšie k minimu pre senzor svietivosti), vydelte ju číslom 1023 a výsledok použite vo svojej záplate

Krok 5: Základy XOD

• Stiahnite si a nainštalujte XOD IDE
• Program XOD sa nazýva patch; staviame ho v oblasti s množstvom štrbinových radov vpravo.
• Pri prvom spustení môžete naraziť na vstavanú opravu tutoriálu.
• Oprava pozostáva z uzlov spojených s prepojeniami prostredníctvom pinov.
• Každý uzol predstavuje buď fyzické zariadenie/signál alebo údajovú položku, zatiaľ čo odkazy riadia tok údajov.
• Dvojitým kliknutím na ľubovoľné prázdne miesto v oprave alebo stlačením klávesu „i“otvoríte dialógové okno rýchleho vyhľadávania, v ktorom je možné nájsť uzly podľa ich názvov alebo popisov.
• Na preskúmanie záplat použite prehliadač projektov vľavo hore.
• Vyberte uzol a zobrazte/upravte jeho vlastnosti v inšpektorovi vľavo dole.
• Ak si chcete XODing vyskúšať sami, kliknite na položku File-New Project a vytvorte prázdnu opravu.
• K tutoriálu sa môžete kedykoľvek vrátiť otvorením ponuky Pomocník.

Krok 6: Náplasť na zavlažovanie

Použite opravu (basic-irrgator.xodball) alebo si ju vytvorte sami podľa schémy.

Všimnite si, že poskytnutá oprava už bola vytvorená, takže niektoré uzly boli aktualizované v IDE:

• Uzly „analógového vstupu“sú teraz zastarané, použite namiesto nich „analógové čítanie“
• uzol „led“má teraz viac funkcií

Napriek tomu, že prahové hodnoty sú iba konštantné čísla, neuvádzam ich do polí vlastností porovnávacích uzlov, ale namiesto toho pridávam explicitné uzly konštantného počtu, aby som zdôraznil, že tieto hodnoty je možné vyhodnotiť rôzne. Mohla by existovať napríklad mobilná aplikácia, ktorá vlastníkovi umožní tieto hodnoty vyladiť, takže namiesto týchto uzlov s konštantným počtom by existoval iný uzol „načítať z aplikácie“.

Krok 7: Nasadenie

• Keď je oprava pripravená, kliknite na Nasadiť, Nahrať do Arduina.
• Pripojte dosku.
• V rozbaľovacích ponukách skontrolujte model dosky a sériový port a potom kliknite na položku Nahrať.
• Môže to chvíľu trvať; Vyžaduje sa internetové pripojenie.
• Ak používate prehliadač XOD IDE, pomocou programu Arduino IDE nahrajte program na dosku.
• Ak máte problémy s odoslaním opravy, navštívte fórum XOD

Krok 8: Čas výstavby

Na výrobu plášťa alebo dizajnu robota použite akékoľvek vhodné súčiastky a vytlačte si ich sami. V najhoršom prípade spustite čerpadlo a snímač do vodnej nádrže a prilepte snímač pôdy tam, kam patrí. Zvážte výrobu závesu pre senzor svietivosti, pretože naše diódy LED môžu senzor zaslepiť a v noci to bude nesprávne posúdené.

Krok 9: Umiestnenie snímača hladiny vody

Ak na kontrolu hladiny vody použijete snímač pôdnej vlhkosti, uistite sa, že je jej zlatý povlak nad vodou a že na jej špičkách bude voda chýbať skôr, ako na vrchnú stranu čerpadla.

Krok 10: Testovanie

Keď je váš robot pripravený, prahy sa zmerajú a zakódujú do patche a ten sa nahrá na dosku. Je načase otestovať všetky možné prípady.

• Nechajte snímač hladiny vody suchý. Mala by svietiť iba červená LED dióda. Aj keď je pôda suchá a miestnosť je súčasne osvetlená, čerpadlo by sa nemalo spustiť.
• Teraz pridajte vodu, ale najskôr prikryte senzor jasu, aby ste sa presvedčili, že suchá pôda a prítomnosť vody v noci nespôsobia zavlažovanie robota.
• Nakoniec nechajte robota zalievať vašu rastlinu. Malo by sa zastaviť, keď je pôda dostatočne vlhká.
• Vyberte snímač pôdy, aby ste zavlažovanie zopakovali (pre istotu).

Krok 11: Bavte sa a zlepšujte

Teraz, keď je základný zavlažovač kompletný, zvážte niekoľko možností na zlepšenie:

• Znovu zapojte snímače vlhkosti pôdy, aby ste predišli korózii
• Pridajte ďalšie merania prostredia, napr. vlhkosť vzduchu
• Vytvorte si rozvrh v reálnom čase
• Pripojte robota online, aby ho mohol monitorovať a ovládať na diaľku