Älykäs sisäkasvimonitori - tiedä, milloin kasvi tarvitsee kastelua: 8 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 08:59

Pari kuukautta sitten tein paristokäyttöisen maaperän kosteuden tarkkailutangon, joka voidaan kiinnittää sisäkasvien ruukkuun, jotta saat hyödyllistä tietoa maaperän kosteustasosta ja vilkkuvat LED -valot kertomaan, milloin kastella tehdas.

Se tekee hienoa työtä, mutta se on melko näkyvästi kiinni potissa eikä se ole parhaan näköinen laite. Joten tämä sai minut ajattelemaan tapaa tehdä paremman näköinen sisäkasvimonitori, joka voisi antaa sinulle tarvitsemasi tiedot yhdellä silmäyksellä.

Jos pidät tästä Instructable -ohjelmasta, äänestä sitä Remix -kilpailussa!

Tarvikkeet

• Seeeduino XIAO - Osta täältä
• Tai Seeeduino XIAO Amazonista - Osta täältä
• Kapasitiivinen maaperän kosteusanturi - Osta täältä
• 5 mm RGB LED - Osta täältä
• 100Ω vastus - Osta täältä
• 200Ω vastus - Osta täältä
• Nauhakaapeli - Osta täältä
• Naaraspuoliset otsatapit - Osta täältä
• 3 mm MDF - Osta täältä
• 3 mm akryyli - Osta täältä
• Epoksiliima - Osta täältä

Vaihe 1: Pohjan suunnittelu

Kun olin leikkinyt parilla idealla, ajattelin tehdä yksinkertaisen pyöreän pohjan sisäkasville seisomaan, kuten lasinaluselle. Pohja koostuisi kolmesta kerroksesta, MDF -kerroksesta, sitten indikaattorikerroksesta, joka syttyy osoittamaan laitoksen tilan, ja sitten uudesta MDF -kerroksesta.

Indikaattorikerros syttyy RGB -LEDillä, joka muuttuu vihreäksi, kun laitoksella on tarpeeksi vettä, ja punaiseksi, kun kasvi tarvitsee vettä. Välissä oleva kosteustaso olisi vaihteleva keltainen/oranssi, kun LED siirtyy vihreästä punaiseksi. Joten vihreän keltainen tarkoittaisi, että vettä on vielä kohtuullinen määrä, ja oranssinkeltainen tarkoittaisi, että sinun on kasteltava kasvi melko pian.

Halusin silti käyttää samoja kapasitiivisia maaperän kosteudenvalvonta -antureita, joita käytin ensimmäisessä projektissa, koska minulla oli pari varaosaa. Tällä kertaa siihen ei kuitenkaan liitetä suoraan mitään elektroniikkaa, vaan kaikki käsittely tapahtuisi tukiasemassa.

Mikro -ohjain, jonka päätin käyttää, oli Seeeduino XIAO, koska se on todella pieni, se on Arduino -yhteensopiva ja maksaa vain 5 dollaria.

Aloitin mittaamalla kattilan pohjan, jotta voisin tehdä uuden pohjan hieman suuremmaksi. Suunnittelin Inkscapen komponentit laserleikkaukseen sekä PDF -muotoon tulostettavaksi ja leikattavaksi käsin. Voit ladata malleja täältä.

Vaihe 2: Akryyli- ja MDF -levyjen leikkaaminen

Leikkasin komponentit pois 3 mm: n MDF -levystä ja 3 mm: n kirkkaasta akryylistä laserleikkurillani. Jos sinulla ei ole laserleikkuria, voit tulostaa PDF -mallit ja leikata osat käsin. Sekä MDF: n että akryylin kanssa on melko helppo työskennellä.

Jotta RGB -LED sytyttäisi akryylikerroksen reunat, sinun on karhennettava ne hiomapaperilla. Käytin noin 240 karkeaa hiekkapaperia ja hioin kaikki akryylin reunat, kunnes niissä oli tasainen valkoinen sameus. Karkeat reunat hajauttavat LED -valon ja saavat akryylin näyttämään siltä, että se syttyy.

Vaihe 3: Pohjan kokoaminen

Liimaa sitten kerrokset yhteen käyttämällä jotain epoksiliimaa.

Käytä vain pientä määrää epoksia, et halua, että se valuu ulos reunoista akryylipinnoille, jotka olet juuri hionnut, tai sinun on hiottava ne uudelleen.

Käytä pieniä puristimia pitämään kerrokset yhdessä tai laita ne raskaan esineen alle epoksin kovetettaessa.

Vaihe 4: Elektroniikan juottaminen

Kun epoksi kovettuu, voit juottaa komponentit yhteen.

Piiri on melko yksinkertainen, sinulla on juuri kaksi PWM -lähtöä RGB -LEDin ohjaamiseen, yksi vihreälle ja toinen punaiselle jalalle, ja sitten yksi analoginen tulo luettavaksi anturilähdöstä.

Tarvitset myös virranrajoitusvastuksen kumpaankin LED -jalkaan. Näiden LEDien vihreä valo on yleensä paljon kirkkaampaa kuin punainen, joten käytin 220Ω vastusta vihreässä ja 100Ω vastusta punaisessa jalassa tasapainottaaksesi värit hieman paremmin.

Näiden kapasitiivisten maaperän kosteusantureiden oletetaan pystyvän toimimaan joko 3,3 V: n tai 5 V: n jännitteellä, mutta minulla on ollut pari, jotka eivät vain tuota mitään, kun ne saavat 3,3 V: n virran. Jos huomaat, että anturi ei anna lähtöä, sinun on ehkä syötettävä virta Arduino - Vcc: n 5 V: n virtalähteestä. Anturi laskee jännitettä joka tapauksessa, joten saat silti vain 3,3 V: n lähdön. Ole varovainen, jos käytät eri mallia anturia, koska tämä Arduino voi hyväksyä vain 3,3 V: n analogituloihin.

Vaihe 5: Elektroniikan asennus

Seuraavaksi sinun on asennettava elektroniset komponentit koteloosi jalustan takana.

Kun yritin koota komponentteja ensimmäisen kerran, huomasin, että olin ollut hieman optimistinen ajatellessani, että saan ne kaikki kaksikerroksiseen tilaan, joten minun piti leikata ylimääräinen välikerros.

Työnnä LED -valo akryylin reikään varmistaen, että LED -valon kirkkain osa on akryylikerroksen sisällä. Joten älä työnnä sitä kokonaan sisään.

Liimaa sitten Arduino koteloon ja otsikkotapit yläkanteen. Voit käyttää tässä vaiheessa epoksi- tai liimapistoolia, minä käytin liimapistoolia, koska se kovettuu nopeammin. On myös hyvä peittää otsikkotappien juotetut liitokset liimalla, jotta ne eivät oikosulku LED -jaloissa, kun suljet sen.

Siinä kaikki kokoonpanolle, nyt sinun tarvitsee vain ohjelmoida se.

Vaihe 6: Arduinon ohjelmointi

Luonnos on melko yksinkertainen. Se ottaa vain lukemat maaperän kosteusanturista ja kartoittaa ne märän ja kuivan raja -arvojen välillä. Se käyttää sitten näitä kartoitettuja arvoja ohjaamaan kahta LEDiä suhteessa.

Joten punainen LED palaa kokonaan ja vihreä ei pala kokonaan kuivana ja päinvastoin märkä. Keskitasoilla on skaalatut PWM -lähdöt, jotka tarjoavat keltaisen/oranssin eri sävyjä.

Luonnoksen ensimmäisessä versiossa päivitin juuri LEDit jokaisella anturista luetulla arvolla. Huomasin, että mittauksissa oli jonkin verran vaihtelua ja joka silloin tällöin oli jokin arvo, joka oli huomattavasti korkeampi tai pienempi kuin muut, mikä aiheutti värin välkkymistä/häiriöitä. Joten muutin koodia hieman niin, että viimeiset kymmenen lukemaa lasketaan keskiarvona ja tämä keskiarvo ohjaa LED -väriä pikemminkin. Tämä tekee muutoksista hieman asteittaisempia ja mahdollistaa joitakin poikkeamia vaikuttamatta merkittävästi väriin.

Nämä tiedot näkyvät sarjamonitorilähdössä.

Voit ladata luonnoksen täältä ja koodin täydellisen kuvauksen.

Vaihe 7: Anturin kalibrointi

Viimeinen asia ennen näytön käyttöä on kalibroida anturi. Sinun on tehtävä tämä, jotta Arduino tietää, millä kosteustasolla laitoksellasi on tarpeeksi vettä ja millä kosteustasolla se tarvitsee vettä. Tämä on tärkeä askel, koska jokaisen anturin teho on hieman erilainen sijainnin ja maaperätyypin perusteella ja jokaisella laitoksella on erilaiset kasteluvaatimukset.

Paras tapa tehdä tämä on aloittaa "kuivalla" kasvilla, jolloin maaperä on kosteustasolla, jossa odotat kastelevan sitä.

Aseta kasvi alustalle, työnnä anturi maaperään (älä upota elektronisia komponentteja) ja kytke sitten anturi jalustan jalustan nastoihin.

Liitä Arduino tietokoneeseen ja avaa sarjamonitori. Sinun on lisättävä Serial.print (""); tulosta anturin lähdöt sarjamonitoriin, jotta näet raaka -arvot. Jos haluat uuden arvon näkyvän 1-2 sekunnin välein, voit muuttaa tätä viiveellä. Voit halutessasi tulostaa myös liukuvan keskiarvon tuloksen, sinun on vain odotettava hieman kauemmin saadaksesi vakautetut lukemat.

Huomaa keskimäärin noin 10-20 lukemaa, kun ne ovat vakiintuneet, tämä on "kuiva" asetuspiste.

Kun olet tyytyväinen kuiviin lukemiin, kastele kasvi normaalisti. Anna sille tarpeeksi vettä imeytyäkseen täysin maaperään, mutta älä hukuta sitä. Tee nyt sama kuin ennen ja hanki keskimääräinen "märkä" asetusarvo.

Päivitä koodin kaksi asetuspistettä ja lataa luonnos uudelleen ja olet valmis aloittamaan tukiaseman käytön oikein.

Vaihe 8: Smart Indoor Plant Monitorin käyttö

Koska olet juuri kastellut laitosta kalibroidaksesi sen, näytön pitäisi olla vihreä. Se alkaa hitaasti muuttua keltaiseksi ja sitten jälleen punaiseksi seuraavien päivien aikana, kun maaperä kuivuu.

Liukuvan keskiarvon vuoksi on pieni viive laitoksen kastelun ja sen jälkeen, kun anturi muuttuu vihreäksi. Sen pitäisi muuttua vihreäksi noin 20-30 sekunnin kuluttua.

Jos aiot käyttää pohjaa todella aurinkoisessa paikassa, sinun kannattaa lisätä toinen tai kolmas LED ja toinen akryylikerros pohjaan, jotta se olisi hieman suurempi ja kirkkaampi.

Kerro minulle, mitä mieltä olet tästä monitorista alla olevissa kommenttiosissa. Mistä pidät ja mitä muuttaisit?

Kuten aiemmin mainittiin, äänestäkää tätä projektia Remix -kilpailussa, jos piditte siitä!

Pidä hauskaa rakentaa omaasi!