Arduino Automatic Plant Watering System: 8 Hakbang (na may Mga Larawan)

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

Kilalanin ang Sprout - ang Modern Indoor Planter na awtomatikong nagdidilig ng iyong mga halaman, halamang gulay, gulay, atbp at babaguhin ang laro ng paghahardin.

Ito ay binubuo ng isang pinagsamang reservoir ng tubig na kung saan ang tubig ay ibinomba at pinapanatili ang hydrated na lupa ng halaman.

Ang isang sensor ng kahalumigmigan ng lupa ay na-calibrate tulad nito na pana-panahong sinusukat ang kahalumigmigan ng lupa sa gayong pagkontrol sa daloy ng tubig. Kung ang lupa ay masyadong tuyo, ang bomba ng tubig ay awtomatikong ON at mawawala kapag ang kahalumigmigan ng lupa ay umabot sa nais na antas.

Kung ikaw ang taong nasa ilalim ng tubig ng kanilang mga halaman, titiyakin ng Sprout na hindi ka na mag-aalala tungkol sa pagiging isang masamang hardinero muli. At kung ikaw ang uri ng tao na overwaters ang kanilang mga halaman upang mabayaran ang absenteeism, nangangahulugan ito na hindi ka nasa panganib na malunod ang iyong mga halaman o buto.

Ang kapasidad ng reservoir ng tubig ng Sprout ay nasa 500 ML / 17 fl oz, na nagbibigay-daan sa iyo upang mapabayaan ang iyong mga halaman hangga't isang buwan bago ito kailanganin ng isang lamnang muli.

Ang opsyonal na tampok na Bluetooth ay maaaring magamit upang manu-manong i-toggle at kontrolin ang pump ng tubig nang wireless mula sa iyong smartphone.

Paunlarin: Isa ka bang programmer, engineer o taga-disenyo na may magandang ideya para sa isang bagong tampok / disenyo sa Sprout? Siguro nagsisimula ka lamang o nakakita ka ng isang bug? Huwag mag-atubiling grab ang aming code, eskematiko, mga file ng disenyo ng 3D at mga file ng paggupit ng laser mula sa Github at tinker kasama nito.

Sprout: GitHub

Hakbang 1: Disenyo ng Elektronikon

Listahan ng Mga Elektronikong Bahagi: -Arduino Nano: AliExpressDC Water Pump: AliExpressSoil Moisture Sensor: AliExpressHC-05 Bluetooth Module: AliExpressLM7805 Voltage Regulator: AliExpressIRF540 MOSFET: AliExpress220 Ohm Resistor: AliExpressIN4001 Diode: AliExpressHeader Pin Strips: AliExpressDC Barrel Jack: AliExpressSBrew Terminal Block: AliExpressSBrew Terminal Block: AliExpressSBrew Terminal Block: AliExpressSBrew Terminal Block: AliExpressSBrew Terminal Block: AliExpressSBrew Terminal Block: AliExpressSBrew Terminal Block: AliExpressSBrew Terminal Block: AliExpressSBrew Terminal Block: AliExpressSBrew Terminal Block: AliExpress AliExpressAC-12VDC Adapter: AliExpress

Mga tool: - Soldering Iron: AliExpressSolder Wire: AliExpress

Power Block

Kinokontrol ng 7805 ang supply boltahe at binabawasan ito sa isang pare-pareho na 5V na ginagawang angkop upang patakbuhin ang Arduino & Soil Moisture Sensor.

Pagkontrol sa Pump

Ang MOSFET ay gumaganap bilang isang switch na kinokontrol ng Arduino. Ginagamit namin ang MOSFET dahil ang Arduino ay hindi direktang mapapatakbo ang DC Pump. Ang risistor na konektado sa gate ng MOSFET ay pumipigil sa MOSFET na masira. Ang flyback diode na konektado sa kabuuan ng bomba ay nagbibigay ng isang landas para sa pagwawaldas ng nakaimbak na enerhiya kapag ang pump ay pinatay. Ang Anode ng Diode ay konektado sa Drain ng MOSFET. Ang Cathode ng Diode ay konektado sa 9V supply rail. Ang Pinagmulan ng Diode ay konektado sa GND.

Moisture Sensor. Ang sensor ay nagpapakain ng isang analog na halaga sa Arduino. Ang antas ng threshold ng kahalumigmigan ay na-calibrate ng gumagamit depende sa uri ng halaman na ginamit.

Module ng Bluetooth

Gumagamit ng Serial Communication upang maglipat ng data sa pagitan ng Arduino at ng iyong Smartphone.

Hakbang 2: Electronic Assembly

Ang isang 1x Scale na naka-print na PCB pati na rin ang board view at eskematiko ay magagamit sa GitHub repository.

Sprout: GitHub / Electronics

Naglalaman din ang imbakan ng isang sukat ng A4 na PDF na naglalaman ng maraming PCB sa isang solong pahina. Maaari itong magamit upang makagawa ng maraming mga PCB nang sabay-sabay para sa malawakang paggawa

Paghinang ng lahat ng mga bahagi ayon sa naibigay na Skema.

Ang mga na-e-edit na file ng Eagle ay magagamit sa ibaba.

Maaari mong Order ang PCB dito: PCBWay

Hakbang 3: Pag-configure ng Software at Bluetooth

Software

Ang Moisture Sensor ay konektado sa isang Analog Input pin ng Arduino. Ang isang halaga ng threshold ay tumutukoy kung ang Pump ay dapat na ON / OFF.

Mahahanap mo ang code sa Sprout: GitHub / Code

Huwag mag-atubiling baguhin at mag-ambag sa Repository ng GitHub.

Pag-configure ng Smartphone App at Bluetooth

Ang HC-05 Bluetooth module ay ang intermediate block sa pagitan ng Smartphone at Arduino. Gumagamit ito ng Serial Communication upang magpadala ng data mula sa Smartphone sa Arduino at kumikilos bilang isang Remote Control.

Ipinapadala ng app ang halagang '48' o '49' na kumakatawan sa 'ON' & 'OFF' ayon sa pagkakabanggit. Ang bomba ay maaaring kontrolado nang wireless.

Buksan lamang ang app, i-scan ang mga matutuklasan na aparato at ipares sa module na HC-05. pagkatapos ay mag-click sa 'Switch Mode' at i-toggle ang onscreen button.

Magagamit ang app sa Bluetooth App

Hakbang 4: Disenyo ng Mekanikal

Ang pangunahing katawan ng Sprout ay isang 30cm X 15cm X 19cm Box na gawa sa MDF.

Ang lahat ng mga hakbang sa Pagdidisenyo ng Mekanikal ay malinaw na ipinakita sa video na naka-attach sa simula ng Instructable. Maaari mo ring suriin ito sa Sprout: Video / Mechanical Design

Ang kahon ay nahahati sa dalawang seksyon:

1. Ang mas malaking seksyon ay naglalaman ng Lupa at Halaman
2. Ang mas maliit na seksyon ay nahahati pa sa dalawa pang mga seksyon na tulad ng isang seksyon na naglalaman ng Circuit Board habang ang isa ay naglalaman ng Water Reservoir.

Ang reservoir ng tubig ay isang 500ml plastik na bote.

Ang kahon ng MDF ay may 8 magkakahiwalay na magkakaugnay na mukha na maaaring putulin ng laser at isalin sa bawat isa.

Ang mga file ng Laser Cutting, file ng Fusion 360 Design (3D Design file), isometric pati na rin ang mga orthogonal na pagtingin sa bawat mukha ay matatagpuan sa Sprout: GitHub / Mechanical Design

Maaari ka ring makahanap ng mai-e-edit na mga file ng Illustrator sa Repository ng GitHub na maaaring mabago sa iyong mga tukoy na kinakailangan / sukat at pagkatapos ay maaaring maputol ng laser.

Hakbang 5: Pagpupulong sa Mekanikal: Paghahanda ng Botelya

Ang reservoir ng tubig ay isang 500ml plastik na bote. Ang isang tipikal na 500ml plastic Soda na bote ay maaaring magamit para dito.

Ang maximum na diameter ng bote ay dapat na 74mm. Ang maximum na diameter ng cap ng bote ay dapat na 50mm. Ang maximum na taas mula sa base ng bote hanggang sa pinakamababang bahagi ng takip ay dapat na 18.5 cm.

Ang bote ay dapat na hiwa tungkol sa 50mm sa itaas ng base nito upang ang bomba ay maaaring ilagay sa loob nito. Ang mga butas ay dapat na gupitin sa bote na ang Outlet Pipe at Power wires ay maaaring mapakain sa pamamagitan ng bote.

Kapag ang Outlet Pipe at mga wire ay nakuha sa pamamagitan ng kani-kanilang mga butas, ang botelya ay maaaring muling natatakan. Upang mai-seal ang bote kailangan naming gumamit ng isang Epoxy Compound na magpapatigas sa loob ng ilang oras. Pipigilan nito ang anumang tubig mula sa paglabas.

Ang tubig ay maaaring mapunan muli mula sa tuktok ng bote sa pamamagitan lamang ng pagbubukas ng takip nito.

Hakbang 6: Assembly ng Mekanikal: Paghahanda ng Kahon

Kapag matagumpay mong naputol ang laser ng 8 magkakaibang mga mukha ng kahon, Mag-apply ng maraming mga coats ng isang de-kalidad na barnisan ng kahoy sa bawat panig ng bawat mukha. Ginagawa nitong lubos na nakaka-repellant ng tubig at ginagawang lumalaban sa kahalumigmigan at kahalumigmigan.

I-mount ang Power Jack sa Back Plate din at ikonekta ito sa Circuit Board.

I-mount ang Circuit Board sa Back Plate ng Box na naaangkop sa loob ng kani-kanilang seksyon.

Hilahin ang Pump Outlet Pipe sa pamamagitan ng mga ibinigay na butas na maabot nito ang seksyon ng Halaman ng halaman. Gawin ang pareho para sa mga wire ng Moisture Sensor.

Huwag kalimutan na ikonekta ang Water Pump sa Circuit Board tulad ng ipinakita sa Schematic

Simulang magkabit ang iba't ibang mga mukha ng Kahon at tiyakin na ang bote ay umangkop nang mabilis sa itinalagang lugar nito.

Mag-apply ng pandikit na kahoy o isang adhesive upang mai-seal ang buong kahon

Ang lahat ng mga hakbang na ito ay ipinakita sa Video na matatagpuan sa Simula ng Instructable na ito.

Hakbang 7: Assembly ng Mekanikal: Semento

Tutukuyin ng hakbang na ito ang labas na pagkakayari at pangwakas na pagtatapos ng kahon pati na rin bigyan ang nagtatanim ng isa pang proteksiyon na patong.

Ilapat ang pandikit sa bawat mukha ng kahon. Pagkatapos ay iwisik ang ilang semento sa pandikit. Gamitin ang natitirang pabilog na piraso ng MDF na pinutol mula sa Nangungunang Plate upang pakinisin ang semento sa ibabaw ng bawat mukha ng kahon. Ulitin ang hakbang na ito para sa bawat mukha ng kahon tulad ng ipinakita sa video.

Sa sandaling matuyo ang semento, iwisik ang tubig tuwing 6 na oras sa loob ng 1 araw. Papayagan nitong gumaling ang semento, na walang mga bitak at pipigilan din ang pagtulo ng tubig.

Hakbang 8: Idagdag ang Lupa at Halaman

Kapag ang semento ay gumaling, punan ang kahon ng lupa.

Alalahaning i-init ang dulo ng tubo ng Outlet bago gumawa ng butas dito para sa dripper. Ginagamit ang dripper upang makontrol ang paglabas ng tubig sa tubo upang ang tubig ay hindi dumaloy palabas ng nagtatanim.

Ilagay ang Soil Moisture Sensor sa loob ng lupa.

Power Sprout sa pamamagitan ng Power Jack sa Back Plate at tiyaking punan ang reservoir ng tubig sa buong antas.

Subukan kung gumagana ang lahat at dapat mong gawin.

Runner Up sa Epilog Hamon 9

Runner Up sa Arduino Contest 2017