Smart Indoor Plant Monitor - Alamin Kung Kailangang Ang Pagtutubig ng Iyong Halaman: 8 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Ilang buwan na ang nakakalipas, gumawa ako ng stick ng monitoring ng kahalumigmigan sa lupa na pinapatakbo ng baterya at maaaring maiipit sa lupa sa palayok ng iyong panloob na halaman upang bigyan ka ng ilang kapaki-pakinabang na impormasyon tungkol sa antas ng kahalumigmigan sa lupa at mga flash LED upang sabihin sa iyo kung kailan iinumin ang iyong planta.

Gumagawa ito ng mahusay na trabaho, ngunit ito ay lubos na kilalang natigil sa palayok at hindi ito ang pinakamagandang aparato. Kaya't iniisip ko ang isang paraan upang gumawa ng isang mas mahusay na pagtingin sa panloob na monitor ng halaman na maaaring magbigay sa iyo ng impormasyong kailangan mo ng isang sulyap.

Kung nasisiyahan ka sa Instructable na ito, mangyaring iboto ito sa paligsahan sa Remix!

Mga gamit

• Seeeduino XIAO - Bumili Dito
• O Seeeduino XIAO Mula sa Amazon - Bilhin Dito
• Capacitive Soil Moisture Sensor - Bumili Dito
• 5mm RGB LED - Bumili Dito
• 100Ω Resistor - Bumili Dito
• 200Ω Resistor - Bumili Dito
• Ribbon Cable - Bilhin Dito
• Mga Pin ng Header ng Babae - Bumili Dito
• 3mm MDF - Bumili Dito
• 3mm Acrylic - Bumili Dito
• Epoxy Adhesive - Bumili Dito

Hakbang 1: Pagdidisenyo ng Batayan

Matapos maglaro kasama ang isang pares ng mga ideya, naisip kong gumawa ng isang simpleng bilog na base para tumayo ang panloob na halaman, katulad ng isang coaster. Ang batayan ay binubuo ng tatlong mga layer, isang layer ng MDF, pagkatapos ay isang layer ng tagapagpahiwatig na magpapaliwanag upang ipakita ang katayuan ng halaman, at pagkatapos ay isa pang layer ng MDF.

Ang layer ng tagapagpahiwatig ay naiilawan ng isang RGB LED na magiging berde kapag ang halaman ay may sapat na tubig at namumula kapag ang halaman ay nangangailangan ng tubig. Ang mga antas ng kahalumigmigan sa pagitan ay magkakaibang mga kakulay ng dilaw / kahel habang ang mga LED na paglipat mula berde hanggang pula. Kaya't ang isang berde-dilaw ay nangangahulugan na mayroon pa ring isang patas na halaga ng tubig at ang isang orangy-dilaw ay nangangahulugan na kakailanganin mong tubig ang iyong halaman sa lalong madaling panahon.

Nais ko pa ring magamit ang parehong capacitive na pagmamanman ng kahalumigmigan ng lupa na ginamit ko sa unang proyekto, dahil mayroon akong ilang mga ekstrang. Sa oras na ito, gayunpaman, walang anumang mga electronics na nakakabit dito nang direkta, ang lahat ng pagproseso ay gagawin sa base.

Ang microcontroller na napagpasyahan kong gamitin ay ang Seeeduino XIAO sapagkat maliit talaga ito, katugma ito ng Arduino at nagkakahalaga lamang ito ng $ 5.

Nagsimula ako sa pamamagitan ng pagsukat sa base ng palayok upang mapalaki ko nang malaki ang bagong base. Dinisenyo ko ang mga sangkap sa Inkscape upang i-cut ng laser pati na rin sa format na PDF upang mai-print at gupitin ng kamay. Maaari mong i-download ang mga template dito.

Hakbang 2: Pagputol ng Acrylic & MDF

Pinutol ko ang mga sangkap mula sa 3mm MDF at 3mm malinaw na acrylic sa aking pamutol ng laser. Kung wala kang isang pamutol ng laser, maaari mong i-print ang mga template ng PDF at gupitin ang mga bahagi sa pamamagitan ng kamay. Ang parehong MDF at acrylic ay medyo madali upang gumana.

Upang makuha ang RGB LED upang magaan ang mga gilid ng layer ng acrylic, kakailanganin mong palayawin ang mga ito gamit ang ilang liha. Gumamit ako ng ilang 240 grit na papel na de-liha at na-sanded ang lahat ng mga gilid ng acrylic hanggang sa magkaroon sila ng kahit puting manipis na ulap. Ang magaspang na gilid ay nagkakalat ng ilaw ng LED at pinapakita ang acrylic na parang ito ay nag-iilaw.

Hakbang 3: Pag-iipon ng Base

Susunod, idikit ang mga layer nang magkasama gamit ang ilang epoxy adhesive.

Gumamit lamang ng isang maliit na halaga ng epoxy, hindi mo nais na tumulo ito mula sa mga gilid at papunta sa mga acrylic na mukha kung saan mo lang napadpad o kakailanganin mong i-sand ang mga ito muli.

Gumamit ng ilang maliliit na clamp upang hawakan ang mga layer o ilagay ang mga ito sa ilalim ng isang mabibigat na bagay habang nagpapagaling ang epoxy.

Hakbang 4: Paghihinang ng Elektronika

Habang ang paggamot ng epoxy, maaari mong sama-sama ang paghihinang ng iyong mga sangkap.

Ang circuit ay medyo simple, nakakuha ka lamang ng dalawang output ng PWM upang makontrol ang RGB LED, isa para sa berdeng binti at isa para sa pulang binti, at pagkatapos ay isang solong pag-input ng analogue upang mabasa sa output ng sensor.

Kakailanganin mo rin ang isang kasalukuyang nililimitahan risistor sa bawat isa sa dalawang LED na mga binti. Ang berdeng ilaw mula sa mga LED na ito sa pangkalahatan ay mas maliwanag kaysa sa pula, kaya gumamit ako ng 220Ω risistor sa berdeng binti at isang 100Ω risistor sa pulang binti upang balansehin ang mga kulay nang medyo mas mahusay.

Ang mga capacitive na kahalumigmigan na sensor ng lupa ay dapat na tumakbo sa alinman sa 3.3V o 5V, gayunpaman, nagkaroon ako ng isang pares na hindi nag-output ng anumang bagay kapag pinalakas ng 3.3V. Kung nalaman mong wala kang nakuhang output mula sa iyong sensor, maaaring kailanganin mong i-power ito mula sa supply ng 5V sa Arduino - Vcc sa halip. Ang hakbang ng sensor ay pababa pa rin ang boltahe, kaya makakakuha ka pa rin ng isang 3.3V na output. Mag-ingat kung gumamit ka ng ibang sensor ng modelo dahil ang partikular na Arduino na ito ay tatanggapin lamang hanggang sa 3.3V sa mga input ng analogue.

Hakbang 5: Pag-install ng Electronics

Susunod, kakailanganin mong i-install ang iyong mga elektronikong sangkap sa iyong pabahay sa likod ng base.

Nang sinubukan kong tipunin ang aking mga sangkap sa unang pagkakataon, nakita ko na medyo naging maasahin sa isipan na makukuha ko silang lahat sa dalawang-layer na puwang, kaya't kailangan kong putulin ang isang karagdagang layer ng spacer.

Itulak ang iyong LED sa butas sa acrylic, tiyakin na ang pinakamaliwanag na bahagi ng LED ay nasa loob ng acrylic layer. Kaya't huwag mo itong itulak palabas.

Pagkatapos ay idikit ang iyong Arduino sa pabahay at ang mga pin ng header sa tuktok na takip. Maaari kang gumamit ng epoxy o isang glue gun para sa hakbang na ito, gumamit ako ng isang glue gun habang mas mabilis itong nagtatakda. Magandang ideya din na takpan ang mga solder na magkasanib na mga header pin na may pandikit upang hindi sila maikli sa mga binti ng LED kapag isinara mo ito.

Iyon lang para sa pagpupulong, ngayon kailangan mo lamang i-program ito.

Hakbang 6: Programming ang Arduino

Ang sketch ay medyo simple. Tumatagal lamang ito ng mga pagbasa mula sa sensor ng kahalumigmigan ng lupa at pagkatapos ay nai-mapa ang mga ito sa pagitan ng basa at tuyong mga limitasyon. Gumagamit ito pagkatapos ng mga na-map na halagang ito upang himukin ang proporsyonal na dalawang LEDs.

Kaya't ang pulang LED ay nakabukas nang buo at berde ay patay na ganap kapag tuyo at biswal na para sa basa. Ang mga katamtamang antas ay na-scale ang mga output ng PWM upang maibigay ang iba't ibang kulay ng dilaw / kahel.

Sa aking unang bersyon ng sketch, na-update ko lang ang mga LED sa bawat halaga na nabasa mula sa sensor. Napansin ko na mayroong ilang pagkakaiba-iba sa mga sukat at tuwing madalas mayroong isang halaga na mas mataas nang mas mataas o mas mababa kaysa sa iba, na naging sanhi ng isang kulay ng kisap-mata / glitch. Kaya binago ko nang kaunti ang code upang ang nakaraang sampung pagbasa ay na-average at ang average na ito ay hinihimok ang kulay na LED. Ginagawa nitong ang mga pagbabago nang medyo mas unti-unti at pinapayagan para sa ilang mga outlier nang hindi makabuluhang nakakaapekto sa kulay.

Ang data na ito ay makikita sa output ng Serial monitor.

Maaari mong i-download ang sketch dito kasama ang isang buong paglalarawan ng code.

Hakbang 7: Pagkakalibrate sa Sensor

Ang huling bagay na dapat gawin bago mo gamitin ang monitor ay i-calibrate ang sensor. Kakailanganin mong gawin ito upang malaman ng iyong Arduino sa anong antas ng kahalumigmigan ang iyong halaman ay may sapat na tubig at sa antas ng kahalumigmigan kailangan nito ng tubig. Ito ay isang mahalagang hakbang dahil ang output ng bawat sensor ay bahagyang naiiba batay sa posisyon at uri ng lupa at ang bawat halaman ay may iba't ibang mga kinakailangan sa pagtutubig.

Ang pinakamahusay na paraan upang magawa ito ay upang magsimula sa iyong "tuyo" na halaman, kasama ang lupa sa antas ng kahalumigmigan kung saan mo inaasahan na iinumin ito.

Ilagay ang iyong halaman sa base, itulak ang sensor sa lupa (huwag isubsob ang mga elektronikong sangkap), at pagkatapos ay isaksak ang sensor sa mga header pin sa base.

Ikonekta ang iyong Arduino sa iyong computer at buksan ang iyong Serial monitor. Kakailanganin mong magdagdag ng isang Serial.print (""); linya sa code upang mai-print ang mga output ng iyong sensor sa Serial monitor upang makita mo ang mga hilaw na halaga. Nais mong ipakita ang isang bagong halaga bawat 1-2 segundo, maaari mo itong palitan gamit ang pagkaantala. Maaari mong i-output ang gumagalaw na average na resulta pati na rin kung nais mo, kakailanganin mo lamang na maghintay nang medyo mas matagal upang makuha ang iyong mga nagpapatatag na pagbabasa.

Tandaan ang average ng humigit-kumulang 10-20 na pagbasa sa sandaling sila ay nagpapatatag, ito ang iyong "tuyo" na setpoint.

Kapag masaya ka na sa mga tuyong pagbasa, tubig ang iyong halaman tulad ng dati mong ginagawa. Bigyan ito ng sapat na tubig upang ganap na masipsip sa lupa, ngunit huwag malunod ito. Ngayon gawin ang katulad ng dati at makakuha ng isang average na "basa" na setpoint.

I-update ang dalawang itinakdang puntos sa code at pagkatapos ay muling mai-upload ang sketch at handa ka nang magsimulang gamitin nang maayos ang base.

Hakbang 8: Gamit ang Smart Indoor Plant Monitor

Dahil natubigan mo lang ang iyong halaman upang i-calibrate ito, dapat na berde ang display. Dahan-dahan itong magsisimulang dilaw at pagkatapos ay pula muli sa mga susunod na araw habang ang lupa ay natuyo.

Dahil sa gumagalaw na average na array, mayroong isang kaunting pagkaantala sa pagitan ng pag-iinum mo ng halaman at kapag ang sensor ay naging berde muli. Dapat itong maging berde pagkatapos ng 20-30 segundo.

Kung gagamitin mo ang base sa isang talagang maaraw na lugar pagkatapos ay baka gusto mong magdagdag ng pangalawa o pangatlong LED at isa pang acrylic layer sa base upang gawin itong medyo mas malaki at mas maliwanag.

Ipaalam sa akin kung ano ang palagay mo sa monitor na ito sa seksyon ng mga komento sa ibaba. Ano ang gusto mo at ano ang babaguhin mo?

Tulad ng nabanggit kanina, mangyaring bumoto para sa proyektong ito sa paligsahan sa Remix kung nasisiyahan ka dito!

Magsaya sa pagbuo ng iyong sarili!