Έξυπνη εσωτερική οθόνη φυτών - Μάθετε πότε το φυτό σας χρειάζεται πότισμα: 8 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Πριν από μερικούς μήνες, έφτιαξα ένα ραβδί παρακολούθησης της υγρασίας του εδάφους που τροφοδοτείται από μπαταρία και μπορεί να κολλήσει στο χώμα στο δοχείο του εσωτερικού σας φυτού για να σας δώσει μερικές χρήσιμες πληροφορίες σχετικά με το επίπεδο υγρασίας του εδάφους και LED που αναβοσβήνουν για να σας ενημερώσουν πότε πρέπει να ποτίζετε φυτό.

Κάνει εξαιρετική δουλειά, αλλά είναι αρκετά εμφανές κολλημένο στο δοχείο και δεν είναι η συσκευή με την καλύτερη εμφάνιση. Αυτό λοιπόν με έβαλε σε σκέψεις για έναν τρόπο να φτιάξω μια πιο όμορφη εσωτερική οθόνη φυτών που θα μπορούσε να σας δώσει τις πληροφορίες που χρειάζεστε με μια ματιά.

Αν σας αρέσει αυτό το Instructable, ψηφίστε το στο διαγωνισμό Remix!

Προμήθειες

• Seeeduino XIAO - Αγοράστε εδώ
• See Seeeduino XIAO από το Amazon - Αγοράστε εδώ
• Χωρητικός αισθητήρας υγρασίας εδάφους - Αγοράστε εδώ
• LED 5mm RGB - Αγοράστε εδώ
• Αντίσταση 100Ω - Αγοράστε εδώ
• Αντίσταση 200Ω - Αγοράστε εδώ
• Καλώδιο κορδέλας - Αγοράστε εδώ
• Γυναικείες καρφίτσες κεφαλίδας - Αγοράστε εδώ
• MDF 3mm - Αγοράστε εδώ
• Ακρυλικό 3mm - Αγοράστε εδώ
• Εποξειδική κόλλα - Αγοράστε εδώ

Βήμα 1: Σχεδιάζοντας τη βάση

Αφού έπαιξα με μερικές ιδέες, σκέφτηκα να φτιάξω μια απλή στρογγυλή βάση για να στέκεται το φυτό εσωτερικού χώρου, παρόμοια με ένα σουβέρ. Η βάση θα αποτελείται από τρία στρώματα, ένα στρώμα MDF, έπειτα ένα στρώμα δείκτη που θα φωτιζόταν για να δείξει την κατάσταση του φυτού και στη συνέχεια ένα άλλο στρώμα MDF.

Το στρώμα ένδειξης θα φωτιζόταν από ένα LED RGB το οποίο θα γινόταν πράσινο όταν το φυτό είχε αρκετό νερό και θα γινόταν κόκκινο όταν το φυτό χρειαζόταν νερό. Τα επίπεδα υγρασίας ενδιάμεσα θα είναι διαφορετικές αποχρώσεις του κίτρινου/πορτοκαλί καθώς το LED μεταβαίνει από πράσινο σε κόκκινο. Έτσι, ένα πρασινοκίτρινο θα σήμαινε ότι υπάρχει ακόμη αρκετή ποσότητα νερού και ένα πορτοκαλί κίτρινο θα σήμαινε ότι θα χρειαστεί να ποτίσετε το φυτό σας πολύ σύντομα.

Wantedθελα ακόμα να χρησιμοποιήσω τους ίδιους χωρητικούς αισθητήρες παρακολούθησης υγρασίας του εδάφους που χρησιμοποίησα στο πρώτο έργο, καθώς είχα μερικά ανταλλακτικά. Αυτή τη φορά, ωστόσο, δεν θα συνδέονται άμεσα ηλεκτρονικά, όλη η επεξεργασία θα γινόταν στη βάση.

Ο μικροελεγκτής που αποφάσισα να χρησιμοποιήσω ήταν το Seeeduino XIAO επειδή είναι πολύ μικρό, είναι συμβατό με Arduino και κοστίζει μόλις 5 $.

Ξεκίνησα μετρώντας τη βάση της κατσαρόλας έτσι ώστε να μπορώ να κάνω τη νέα βάση ελαφρώς μεγαλύτερη. Σχεδίασα τα εξαρτήματα στο Inkscape για κοπή με λέιζερ καθώς και σε μορφή PDF για εκτύπωση και κοπή με το χέρι. Μπορείτε να κατεβάσετε τα πρότυπα εδώ.

Βήμα 2: Κοπή ακρυλικού & MDF

Έκοψα τα εξαρτήματα από MDF 3mm και διαφανές ακρυλικό 3mm στον κόφτη λέιζερ μου. Εάν δεν έχετε κόφτη λέιζερ, μπορείτε να εκτυπώσετε τα πρότυπα PDF και να τα κόψετε με το χέρι. Τόσο το MDF όσο και το ακρυλικό είναι αρκετά εύκολο να δουλέψετε.

Προκειμένου το LED RGB να φωτίζει τις άκρες του ακρυλικού στρώματος, θα πρέπει να τα τραχύνετε χρησιμοποιώντας γυαλόχαρτο. Χρησιμοποίησα περίπου 240 γυαλόχαρτα και έτριψα όλες τις άκρες του ακρυλικού μέχρι να έχουν μια λευκή ομίχλη. Οι τραχιές άκρες διαχέουν το φως του LED και κάνουν το ακρυλικό να μοιάζει σαν να ανάβει.

Βήμα 3: Συναρμολόγηση της βάσης

Στη συνέχεια, κολλήστε τα στρώματα μεταξύ τους χρησιμοποιώντας κάποια εποξειδική κόλλα.

Χρησιμοποιήστε μόνο μια μικρή ποσότητα εποξειδικού, δεν θέλετε να διαρρέει από τις άκρες και στις ακρυλικές όψεις που μόλις τρίψατε ή θα πρέπει να τις τρίψετε ξανά.

Χρησιμοποιήστε μερικούς μικρούς σφιγκτήρες για να συγκρατήσετε τα στρώματα ή να τα βάλετε κάτω από ένα βαρύ αντικείμενο ενώ το εποξικό στερεοποιείται.

Βήμα 4: Συγκόλληση των ηλεκτρονικών

Ενώ το εποξικό στερεοποιείται, μπορείτε να κολλήσετε μαζί τα εξαρτήματά σας.

Το κύκλωμα είναι αρκετά απλό, έχετε μόλις δύο εξόδους PWM για τον έλεγχο της λυχνίας RGB, μία για το πράσινο πόδι και μία για το κόκκινο σκέλος και, στη συνέχεια, μία αναλογική είσοδο για ανάγνωση στην έξοδο του αισθητήρα.

Θα χρειαστείτε επίσης μια αντίσταση περιορισμού ρεύματος σε καθένα από τα δύο πόδια LED. Το πράσινο φως από αυτά τα LED είναι γενικά πολύ πιο φωτεινό από το κόκκινο, οπότε χρησιμοποίησα μια αντίσταση 220Ω στο πράσινο σκέλος και μια αντίσταση 100Ω στο κόκκινο πόδι για να ισορροπήσω λίγο καλύτερα τα χρώματα.

Αυτοί οι χωρητικοί αισθητήρες υγρασίας του εδάφους υποτίθεται ότι μπορούν να λειτουργούν είτε σε 3,3V είτε σε 5V, ωστόσο, είχα ένα ζευγάρι το οποίο απλώς δεν βγάζει τίποτα όταν τροφοδοτείται από 3.3V. Εάν διαπιστώσετε ότι δεν λαμβάνετε έξοδο από τον αισθητήρα σας, ίσως χρειαστεί να τον τροφοδοτήσετε από την τροφοδοσία 5V στο Arduino - Vcc. Ο αισθητήρας μειώνει την τάση ούτως ή άλλως, οπότε θα έχετε ακόμα έξοδο 3,3V. Να είστε προσεκτικοί εάν χρησιμοποιείτε διαφορετικό αισθητήρα μοντέλου, καθώς το συγκεκριμένο Arduino μπορεί να δεχτεί μόνο έως 3.3V στις αναλογικές εισόδους.

Βήμα 5: Εγκατάσταση των Ηλεκτρονικών

Στη συνέχεια, θα χρειαστεί να εγκαταστήσετε τα ηλεκτρονικά σας εξαρτήματα στο περίβλημα σας στο πίσω μέρος της βάσης.

Όταν προσπάθησα να συναρμολογήσω τα εξαρτήματά μου την πρώτη φορά, είδα ότι ήμουν λίγο αισιόδοξος νομίζοντας ότι θα τα έβαζα όλα στον χώρο δύο στρωμάτων, οπότε έπρεπε να κόψω ένα επιπλέον στρώμα αποστάτη.

Σπρώξτε το LED σας στην τρύπα του ακρυλικού, βεβαιωθείτε ότι το πιο φωτεινό μέρος του LED βρίσκεται μέσα στο ακρυλικό στρώμα. Μην το σπρώχνεις λοιπόν μέχρι μέσα.

Στη συνέχεια, κολλήστε το Arduino σας στο περίβλημα και οι ακίδες της κεφαλίδας στο επάνω κάλυμμα. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε εποξικό ή πιστόλι κόλλας για αυτό το βήμα, εγώ χρησιμοποίησα ένα πιστόλι κόλλας καθώς στερεώνεται γρηγορότερα. Είναι επίσης καλή ιδέα να καλύψετε τις κολλημένες αρθρώσεις στις καρφίτσες κεφαλής με κόλλα, ώστε να μην βραχυκυκλώσουν στα πόδια του LED όταν το κλείσετε.

Αυτό είναι για τη συναρμολόγηση, τώρα απλά πρέπει να το προγραμματίσετε.

Βήμα 6: Προγραμματισμός του Arduino

Το σκίτσο είναι αρκετά απλό. Απαιτούνται απλώς μετρήσεις από τον αισθητήρα υγρασίας του εδάφους και στη συνέχεια χαρτογραφούνται μεταξύ των ορίων υγρού και ξηρού. Στη συνέχεια, χρησιμοποιεί αυτές τις αντιστοιχισμένες τιμές για να οδηγήσει αναλογικά τα δύο LED.

Έτσι, το κόκκινο LED ανάβει εντελώς και το πράσινο σβήνει εντελώς όταν στεγνώσει και αντίστροφα για βρεγμένο. Τα ενδιάμεσα επίπεδα έχουν κλιμακώσει τις εξόδους PWM για να παρέχουν τις διάφορες αποχρώσεις του κίτρινου/πορτοκαλί.

Στην πρώτη μου έκδοση του σκίτσου, μόλις ενημέρωσα τα LED με κάθε τιμή που διαβάζεται από τον αισθητήρα. Παρατήρησα ότι υπήρχε κάποια παραλλαγή στις μετρήσεις και κάθε τόσο υπήρχε μια τιμή που ήταν σημαντικά υψηλότερη ή χαμηλότερη από τις άλλες, η οποία προκάλεσε ένα τρεμόπαιγμα/δυσλειτουργία χρώματος. Έτσι άλλαξα λίγο τον κώδικα, έτσι ώστε οι προηγούμενες δέκα αναγνώσεις να είναι μέσες και αυτός ο μέσος όρος οδηγεί μάλλον το χρώμα LED. Αυτό καθιστά τις αλλαγές λίγο πιο σταδιακές και επιτρέπει ορισμένες ακραίες τιμές χωρίς να επηρεάζει σημαντικά το χρώμα.

Αυτά τα δεδομένα φαίνονται στην έξοδο Serial monitor.

Μπορείτε να κατεβάσετε το σκίτσο εδώ μαζί με μια πλήρη περιγραφή του κώδικα.

Βήμα 7: Βαθμονόμηση του αισθητήρα

Το τελευταίο πράγμα που πρέπει να κάνετε πριν χρησιμοποιήσετε την οθόνη είναι να βαθμονομήσετε τον αισθητήρα. Θα πρέπει να το κάνετε έτσι ώστε το Arduino σας να γνωρίζει σε ποιο επίπεδο υγρασίας το φυτό σας έχει αρκετό νερό και σε ποιο επίπεδο υγρασίας χρειάζεται νερό. Αυτό είναι ένα σημαντικό βήμα επειδή η έξοδος κάθε αισθητήρα είναι ελαφρώς διαφορετική ανάλογα με τη θέση και τον τύπο του εδάφους και κάθε φυτό έχει διαφορετικές απαιτήσεις ποτίσματος.

Ο καλύτερος τρόπος για να γίνει αυτό είναι να ξεκινήσετε με το «ξηρό» φυτό σας, με το χώμα σε επίπεδο υγρασίας όπου θα περιμένατε να το ποτίσετε.

Τοποθετήστε το φυτό σας στη βάση, σπρώξτε τον αισθητήρα στο χώμα (μην βυθίσετε τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα) και, στη συνέχεια, συνδέστε τον αισθητήρα στις ακίδες κεφαλίδας στη βάση.

Συνδέστε το Arduino στον υπολογιστή σας και ανοίξτε τη σειριακή οθόνη σας. Θα χρειαστεί να προσθέσετε ένα Serial.print (""); γραμμή στον κώδικα για να εκτυπώσετε τις εξόδους του αισθητήρα σας στη Σειριακή οθόνη, ώστε να μπορείτε να δείτε τις ακατέργαστες τιμές. Θέλετε μια νέα τιμή να εμφανίζεται κάθε 1-2 δευτερόλεπτα, μπορείτε να την αλλάξετε χρησιμοποιώντας την καθυστέρηση. Μπορείτε επίσης να εξάγετε το κινούμενο μέσο αποτέλεσμα αν θέλετε, απλώς θα πρέπει να περιμένετε λίγο περισσότερο για να έχετε τις σταθεροποιημένες ενδείξεις σας.

Σημειώστε το μέσο όρο περίπου 10-20 μετρήσεων μόλις σταθεροποιηθούν, αυτό θα είναι το «στεγνό» σημείο ρύθμισης.

Μόλις είστε ικανοποιημένοι με τις ξηρές ενδείξεις, ποτίστε το φυτό σας όπως θα κάνατε κανονικά. Δώστε του αρκετό νερό για να απορροφηθεί πλήρως στο χώμα, αλλά μην το πνίξετε. Τώρα κάντε το ίδιο όπως πριν και λάβετε ένα μέσο όρο "υγρού".

Ενημερώστε τα δύο καθορισμένα σημεία στον κώδικα και, στη συνέχεια, ανεβάστε ξανά το σκίτσο και είστε έτοιμοι να αρχίσετε να χρησιμοποιείτε τη βάση σωστά.

Βήμα 8: Χρήση του Smart Indoor Plant Monitor

Δεδομένου ότι έχετε μόλις ποτίσει το φυτό σας για να το βαθμονομήσετε, η οθόνη θα πρέπει να είναι πράσινη. Σιγά -σιγά θα αρχίσει να κιτρινίζει και μετά θα ξανακόκκινο τις επόμενες ημέρες καθώς το χώμα στεγνώνει.

Λόγω του κινούμενου μέσου πίνακα, υπάρχει μια μικρή καθυστέρηση μεταξύ του ποτίσματος του φυτού και του πράσινου αισθητήρα. Θα πρέπει να γίνει πράσινο μετά από περίπου 20-30 δευτερόλεπτα.

Εάν πρόκειται να χρησιμοποιήσετε τη βάση σε ένα πραγματικά ηλιόλουστο σημείο, ίσως θελήσετε να προσθέσετε ένα δεύτερο ή τρίτο LED και ένα άλλο ακρυλικό στρώμα στη βάση για να το κάνετε λίγο μεγαλύτερο και φωτεινότερο.

Ενημερώστε με τι πιστεύετε για αυτήν την οθόνη στην παρακάτω ενότητα σχολίων. Τι σας αρέσει και τι θα αλλάζατε;

Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, παρακαλώ ψηφίστε αυτό το έργο στο διαγωνισμό Remix αν σας άρεσε!

Διασκεδάστε χτίζοντας το δικό σας!