Smart Planter: 14 Βήματα

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

Η ιδέα αυτού του έργου ήταν η κατασκευή ενός έξυπνου φυτευτή για το τελικό έργο Comp 3012 robotics, το επέλεξα για ένα έργο καθώς απολαμβάνω τα φυτά και την κηπουρική το καλοκαίρι και ήθελα μια αφετηρία για ένα μεγαλύτερο έργο που μπορεί να ολοκληρώσω το καλοκαίρι. Η ιδέα αυτού του έργου ήταν να δημιουργήσει έναν τρόπο παρακολούθησης και φύτευσης από έναν ρομποτικό βρόχο ανάδρασης, η ιδέα ήταν να παρακολουθεί την περιεκτικότητα σε νερό του εδάφους και να αντλείται νερό στο έδαφος όταν το φυτό χρειαζόταν νερό. Προσθέτω επίσης μια οθόνη LCD που διαβάζεται στο έργο μαζί με πολλούς διαφορετικούς αισθητήρες, στο τέλος ο έξυπνος φυτευτής μου διάβασε και εμφανίστηκε: η θερμοκρασία, το επίπεδο νερού της λεκάνης αλίευσης, το επίπεδο υγρασίας δύο περιοχών φυτού/εδάφους και το επίπεδο φωτός.

Βήμα 1: Απαιτούμενα εξαρτήματα:

• 1x σανίδα arduino
• 1x μονάδα LCD
• Ποτενσιόμετρο 1x 10k
• 1x breadboard
• 3x αισθητήρες υγρασίας
• 1x αισθητήρας θερμοκρασίας LM35
• 1x αισθητήρας φωτός Adafruit
• 1x αντλία νερού 12v
• 1x πηγή ισχύος 12v (εμφανίζεται η μπαταρία)
• Ρελέ σκανδάλης 1x 5v
• 1x αρσενικός θετικός και αρνητικός σύνδεσμος BNC
• 1x θηλυκός θετικός και αρνητικός σύνδεσμος BNC
• 3x δοχεία (αυτόματα φτιαγμένα)
• 2x τμήματα σωλήνων νερού
• 1x Νερό
• 1x Έδαφος
• 1x φυτό

Βήμα 2: Διάγραμμα καλωδίωσης

Σε αυτό το διάγραμμα καλωδίωσης χρησιμοποίησα 9v αντί για 12v και κινητήρα αντί για αντλία καθώς αυτές οι επιλογές δεν ήταν διαθέσιμες, χρησιμοποίησα επίσης έναν αισθητήρα θερμοκρασίας στη θέση του αισθητήρα φωτός adafruit και αισθητήρες IR για να αντιπροσωπεύσω τον αισθητήρα υγρασίας. Αυτά τα υποκατάστατα θα πρέπει να είναι καλά και αντιπροσωπευτικά των πραγματικών αισθητήρων καθώς είναι και τα 3 καλώδια grd, vcc και έξοδο σήματος, καθώς και αναλογικά.

Βήμα 3: Ελέγξτε τους αισθητήρες υγρασίας

Αυτά που αγόρασα έχουν εύρος από 1023 έως 0 όταν συνδέονται σε 5v και 677 έως 0 όταν συνδέονται σε 3.3v. Οι αισθητήρες διαβάζουν επίσης από υψηλή σε χαμηλή, δηλαδή υψηλή (1023) δεν έχει υγρασία και χαμηλή (200) είναι στο νερό.

Βήμα 4: Βασική ανάγνωση και εκτύπωση

Προγραμματίστε το arduino για ανάγνωση της αναλογικής τιμής από τον αισθητήρα υγρασίας στα επιθυμητά χρονικά διαστήματα, αυτή τη στιγμή προγραμματίσα επίσης μια εκτύπωση στη σειριακή οθόνη/σχεδιαστή.

Βήμα 5: Δημιουργήστε ή αποκτήστε τα δοχεία σας

Έφτιαξα τα δοχεία μου από χάλυβα 20 gage καθώς ήθελα να κρατήσω και να χρησιμοποιήσω το έργο μου μετά από αυτό το μάθημα. Η ιδέα για τα δοχεία ήταν να έχουν τρία ξεχωριστά δοχεία διασυνδεδεμένα μέσω σωληνώσεων και αισθητήρων, πρώτα μια λεκάνη νερού, στη συνέχεια ένα δοχείο για τον πίνακα και όλους τους αισθητήρες συν την οθόνη LCD για ανάγνωση, και τρίτον το δοχείο φυτευτή.

Βήμα 6: Ρυθμίστε και δοκιμάστε την οθόνη LCD και εκτυπώστε τον αισθητήρα υγρασίας

Βήμα 7: Ρύθμιση κοντέινερ και εξαρτήματος

Ξεκινήστε να προσθέτετε το arduino και το breadboard στο μεσαίο δοχείο αυτή τη στιγμή πρόσθεσα τον αισθητήρα λεκάνης νερού, την οθόνη LCD και το ποτενσιόμετρο 10k για την οθόνη LCD.

Βήμα 8: Συνδέοντας πράγματα

συνδέστε όλα τα υλικά που μόλις προσθέσατε στο δοχείο, καθώς έφτιαξα το δοχείο από μέταλλο ήθελα να βεβαιωθώ ότι δεν γειώνω και δεν βραχυκυκλώνω τίποτα στο μεταλλικό δοχείο, για να αποφευχθεί αυτό πρόσθεσα ροδέλες στις ηλεκτρικές σανίδες για να προσθέσω ένα κενό αέρα μεταξύ ηλεκτρονικού και μεταλλικού δοχείου.

Βήμα 9: Δοκιμή αντλίας νερού

Δοκιμάστε την αντλία νερού για να δείτε τι είναι το στόμιο εισόδου και εξόδου, για αυτό θα χρειαστείτε μια πηγή ισχύος 12v καθώς αυτή είναι η τάση της αντλίας αν και κουράστηκα να λειτουργώ με 9v και φάνηκε να λειτουργεί επίσης, θα χρειαστείτε επίσης μια γρήγορη σύνδεση και αποσύνδεση είναι όπου οι αρσενικοί και θηλυκοί συνδετήρες BNC είναι χρήσιμοι. Είναι επίσης σημαντικό να ασταρώσετε την αντλία πριν τη δοκιμάσετε, δεν πρέπει ποτέ να δοκιμάσετε μια αντλία νερού χωρίς νερό σε αυτήν, κάτι που μπορεί να προκαλέσει ζημιά στην αντλία.

Βήμα 10: Προσθήκη υλικού

Προσθέστε τους άλλους αισθητήρες (θερμοκρασία, φως και αμφότεροι αισθητήρες υγρασίας του εδάφους) στα δοχεία και το arduino, δοκιμάστε την εκτύπωση μέσω της οθόνης LCD και τη σειριακή εκτύπωση, σε αυτό το σημείο έβαλα επίσης μερικούς από τους αισθητήρες σε 1-8 κλίμακα για τη στάθμη του νερού στη λεκάνη και το επίπεδο υγρασίας του εδάφους για αναγνωσιμότητα αυτό μπορεί να γίνει αφαιρώντας το 1024 από το 1023 που διαβάζεται και διαιρώντας με το 100

Βήμα 11: Καλωδίωση αντλίας νερού

Σύρμα και σωλήνα στην αντλία νερού, την πηγή ισχύος 12v και το ρελέ σκανδάλης 5v. Διατήρησα την αρνητική καλωδίωση για την αντλία νερού και την πηγή ισχύος 12v συνδεδεμένη με τους γρήγορους συνδετήρες BNC για δοκιμή, σαν να πήγε κάτι στραβά κατά τη δοκιμή της σκανδάλης της αντλίας, να είναι εύκολο να τραβήξει το βύσμα και να κλείσει την αντλία.

Βήμα 12: Ενεργοποιητής αντλίας νερού

Προγραμματίστε τη σκανδάλη της πηγής ισχύος 12v μέσω της σκανδάλης ρελέ 5v βάσει των επιπέδων υγρασίας του εδάφους, καθώς η αντλία είναι αρκετά ισχυρή, θα θέλετε να την ρυθμίσετε για πολύ μικρό χρονικό διάστημα και να δοκιμάσετε για να έχετε το σωστό επίπεδο ποτίσματος. Δεν πρόλαβα να ολοκληρώσω αυτό το βήμα, αλλά το σχεδίαζα κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, όταν έχω λίγο επιπλέον χρόνο. Προσθέστε χώμα στο δοχείο σας, εγκαταστήστε και συνδέστε όλους τους αισθητήρες και τη γραμμή νερού.

Βήμα 13: Αν είχα περισσότερο χρόνο

Βελτιώστε, όταν έχω λίγο επιπλέον χρόνο, θα ήθελα να βελτιώσω τον προγραμματισμό μου για να χρησιμοποιήσω τις σωστές κλήσεις και τις ρυθμίσεις, αντί να τα έχω όλα σε ένα μεγάλο βρόχο, θα προγραμματίσω επίσης έναν αυτόματο διορθωτικό έλεγχο νερού και να τροποποιήσω ελαφρώς τον σχεδιασμό τα κουτιά.

Βήμα 14: Επεξήγηση κώδικα και πηγή κώδικα

Ο κώδικας είναι στην πραγματικότητα αρκετά απλός, είναι μια βασική ρύθμιση ακίδων για όλους τους αισθητήρες και την οθόνη LCD, που διαβάζονται από τις αναλογικές τιμές από αυτές τις καρφίτσες και εκτυπώνεται στη σειριακή οθόνη/σχεδιαστής με την οθόνη LCD στο πλάι βρόχος. Αν είχα περισσότερο χρόνο, θα είχα προγραμματίσει επίσης τη σκανδάλη για την αντλία νερού και θα σχεδίαζα το καλοκαίρι.