DIY monitor vlhkosti pôdy s Arduino a displejom Nokia 5110: 6 krokov (s obrázkami)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2025-01-23 15:06

V tomto návode sa pozrieme na to, ako pomocou Arduina postaviť veľmi užitočný monitor pôdnej vlhkosti s veľkým LCD displejom Nokia 5110. Jednoducho zmerajte úrovne vlhkosti pôdy svojej rastliny zo svojho Arduina a vytvorte zaujímavé zariadenia s týmto projektom!

Zostavenie monitora pôdnej vlhkosti je skvelá skúsenosť s učením. Keď dokončíte stavbu tohto projektu, budete lepšie rozumieť tomu, ako funguje snímač pôdnej vlhkosti, budete vedieť zapojiť LCD displej Nokia 5110 a v praxi uvidíte, aká silná môže byť platforma Arduino. Vďaka tomuto projektu ako základu a získaným skúsenostiam budete môcť v budúcnosti ľahko stavať komplexnejšie projekty.

Tento projekt môžeme použiť na meranie pôdnej vlhkosti v kvetináči v reálnom čase a Arduino na automatické zavlažovanie rastliny v prípade potreby! Je to veľmi užitočný senzor, ktorý otvára skvelé možnosti projektu.

Bez ďalšieho zdržania začnime!

Krok 1: Získajte všetky diely

Časti potrebné na výstavbu tohto projektu sú tieto:

1. Senzor pôdnej vlhkosti ▶

2. LCD displej Nokia 5110 ▶

3. Arduino Uno ▶

4. Malý Breadboard ▶

5. Drôty ▶

Náklady na projekt sú veľmi nízke, je to asi 10 dolárov.

Krok 2: Snímač pôdnej vlhkosti

Senzor pôdnej vlhkosti je veľmi zaujímavý senzor. Jeho použitie je navyše veľmi jednoduché.

Dve veľké odhalené podložky fungujú ako sondy pre senzor. Čím viac vody v pôde je, tým lepšia je vodivosť medzi podložkami. Výsledkom je nižší odpor.

Senzor je analógový, takže na analógovom výstupe dostaneme napätie. Keď je pôda suchšia, dostaneme na analógovom výstupe viac napätia, pretože odpor medzi sondami sa zvyšuje. Aby sme teda získali pôdnu vlhkosť, stačí, aby sme túto analógovú hodnotu odčítali s mikrokontrolérom, v tomto prípade s Arduinom.

Môžeme nastaviť prahovú hodnotu, aby sme mohli digitálny výstup povoliť na určitej úrovni vlhkosti pomocou potenciometra v malom module plošných spojov. V tomto návode však používame iba analógový výstup senzorového modulu.

Krok 3: LCD displej Nokia 5110

Nokia 5110 je môj obľúbený displej pre moje projekty Arduino.

Nokia 5110 je základný grafický LCD displej, ktorý bol pôvodne určený ako displej mobilného telefónu. Používa ovládač PCD8544, ktorý je nízkoenergetickým ovládačom/ovládačom CMOS LCD. Vďaka tomu má tento displej pôsobivú spotrebu energie. Keď je zapnutý, používa iba 0,4 mA, ale podsvietenie je vypnuté. V režime spánku spotrebuje menej ako 0,06 mA! To je jeden z dôvodov, prečo je tento displej mojim obľúbeným. PCD8544 je prepojený s mikrokontrolérmi prostredníctvom rozhrania sériovej zbernice. Vďaka tomu je použitie displeja s Arduino veľmi jednoduché.

Stačí pripojiť 8 káblov a použiť nasledujúcu knižnicu:

www.rinkydinkelectronics.com/library.php?i….

Túto pôsobivú knižnicu vyvinul Henning Karlsen, ktorý vynaložil obrovské množstvo úsilia, aby pomohol komunite Arduino napredovať vo svojich knižniciach.

Pripravil som podrobný návod, ako používať LCD displej Nokia 5110 s Arduino. Pripojil som to video v tomto návode, ktorý poskytne veľa užitočných informácií o displeji, a preto vám odporúčam, aby ste si ho pozorne pozreli.

Teraz poďme ďalej!

Krok 4: Zostavenie monitora pôdnej vlhkosti

Teraz spojme všetky diely dohromady.

Najprv pripojíme modul snímača vlhkosti pôdy. Má iba 4 piny a spojíme tri z nich.

Pripojenie snímača pôdnej vlhkosti

Vcc Pin ide do 5V Arduina

Pin GND ladí s GND Arduina

Kolík A0 ide na pin A0 spoločnosti Arduino

Ďalším krokom je pripojenie LCD displeja Nokia 5110.

Pripojenie LCD displeja Nokia 5110

RST ide na Digital Pin 12 Arduina

CE ide na Digital Pin 11 Arduina

DC ide na Digital Pin 10 Arduina

DIN ide na digitálny kolík 9 Arduina

CLK ide na Digital Pin 8 Arduina

VCC ide na Arduino 3,3V

LIGHT prejde na Arduino GND (podsvietenie zapnuté)

GND ide do Arduino GND

Teraz, keď sme spojili všetky časti dohromady, stačí načítať kód. Teraz môžeme začať merať vlhkosť pôdy v reálnom čase!

Krok 5: Kód projektu

Kód projektu pozostáva z 2 súborov.

1. ui.c

2. MoistureSensorNokia.ino

ui.c Code - Používateľské rozhranie

V súbore ui.c sú binárne hodnoty používateľského rozhrania, ktoré sa zobrazia po spustení projektu. Pozrite si priložené video, ktoré som pripravil, aby ste zistili, ako načítať vlastnú grafiku do vášho projektu Arduino.

Kód MoistureSensorNokia.ino - hlavný program

Hlavný kód projektu je veľmi jednoduchý. Musíme zahrnúť knižnicu Nokia 5110. Ďalej deklarujeme niektoré premenné. Inicializujeme zobrazenie a raz vytlačíme ikonu ui. Potom odčítame analógovú hodnotu zo senzora sekundu. Všetky kúzla sa dejú vo funkcii slučky:

prázdna slučka () {

lcd.clrScr ();

lcd.drawBitmap (0, 0, ui, 84, 48);

sensorValue = analogRead (sensorPin); // Senzor čítame tu

percento = convertToPercent (sensorValue);

percentString = String (percento); stringLength = percentString.length (); displayPercent (stringLength); lcd.update (); oneskorenie (1000); }

Vo funkcii slučky najskôr vyčistíme displej a vytlačíme ikonu UI. Potom odčítame hodnotu senzora. Potom skryjeme analógovú hodnotu, ktorú čítame, v percentách a túto hodnotu prevedieme na reťazcovú premennú, aby sa zobrazila na obrazovke. Tento postup sa opakuje každú sekundu.

K tomuto pokynu som priložil kód. Ak si chcete stiahnuť najnovšiu verziu kódu, môžete navštíviť webovú stránku projektu:

Krok 6: Testovanie projektu

Teraz, keď je kód načítaný, môžeme otestovať monitor pôdnej vlhkosti a v reálnom čase vidieť úrovne vlhkosti pôdy na LCD displeji Nokia 5110.

Ako vidíte na priložených fotografiách, monitor pôdnej vlhkosti funguje dobre!

Položil som pred seba pohár so suchou zeminou. Keď som umiestnil senzor do pohára, na displeji Nokia 5110 sme odčítali nízku hodnotu pôdnej vlhkosti. Keď som do pohára nalial trochu vody, jasne vidíte, že vlhkosť stúpala.

Projekt funguje dobre a môžeme vizuálne skontrolovať úroveň vlhkosti pôdy. Toto je samozrejme len ukážka senzora, v budúcnosti s týmto senzorom budem stavať užitočnejšie projekty.

Ako vidíte, tento projekt je skvelou ukážkou toho, čo je hardvér a softvér s otvoreným zdrojovým kódom schopný. V priebehu niekoľkých minút je možné postaviť taký pôsobivý projekt! Tento projekt je ideálny pre začiatočníkov a ako som už povedal na začiatku, tento projekt je skvelým vzdelávacím zážitkom. Rád by som počul váš názor na tento projekt. Považujete to za užitočné? Existujú nejaké vylepšenia, ktoré je možné implementovať do tohto projektu? Napíšte svoje pripomienky alebo nápady v sekcii komentárov nižšie!