Arduino -maaperän kosteudenvalvontatikku - älä koskaan unohda kastella kasvejasi: 4 vaihetta (kuvilla)

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

Unohdatko usein kastella sisäkasvejasi? Tai ehkä annat heille liikaa huomiota ja kastat heitä?

Jos teet niin, sinun pitäisi tehdä itsellesi akkukäyttöinen maaperän kosteuden tarkkailutikku. Tämä näyttö käyttää kapasitiivista maaperän kosteusanturia ja 3,3 V: n Arduino Pro Mini -laitetta, joka seuraa jatkuvasti maaperän kosteustasoa ja varoittaa, kun olet kastellut kasveja liikaa tai alle.

Taululla olevien kahden potentiometrin avulla voit säätää ja asettaa korkean ja matalan kosteustason asetusarvon, joka laukaisee kahden LED -valon vilkkumisen varoittaaksesi. Voit myös lisätä summerin helposti piiriin, jos haluat myös äänimerkin.

Voit myös painaa painiketta näyttääksesi nykyisen kosteuslukeman sekä korkean ja matalan tason asetusarvot sisäänrakennetussa OLED-näytössä.

Tässä vakioasetuksessa yksikkö kestää noin 15-20 päivää yhdellä latauksella 18650-paristosta, joka käyttää sitä. Mutta käyttämällä kahta pienitehoista tekniikkaa, tämä voidaan pidentää noin 50-60 päivään latausta kohden.

Tarvikkeet

Yhden maaperän kosteusmonitorin rakentamiseen tarvitset:

3.3 V Arduino Pro Mini - Osta täältä

5V -versiota voidaan käyttää eri akun ja 220Ω LED -vastuksen kanssa

• USB -ohjelmoija - Osta tästä
• Kapasitiivinen maaperän kosteusanturi - Osta täältä
• 3 x 5 mm: n LEDit (mieluiten eri värejä) - Osta täältä
• 10K vastus - Osta täältä
• 3 x 100Ω vastukset - Osta täältä
• 2 x 10K leikkausruukut - Osta täältä
• Kosketuspainike - Osta täältä
• Liukukytkin - Osta täältä
• 128x32 I2C OLED -näyttö - Osta täältä
• Urosotsikon nastat - Osta täältä
• Naaraspuoliset otsatapit - Osta täältä
• Nauhakaapeli - Osta täältä

Näytön virran kytkeminen

• 18650 3.7V Lithium Battey - Osta täältä
• 18650 Akun pidike/laturi - Osta täältä

Vaihe 1: Kerää komponentit ja tilaa piirilevyt

Aloitin suunnittelemalla piirin, josta voidaan tehdä piirilevy ja joka saa virtansa yhdestä 18650 litiumioniakusta. Tästä syystä valitsin Arduinon 3,3 V: n version ja tämän kapasitiivisen maaperän kosteusmonitorin, jota voidaan käyttää 3,3 V: n tai 5 V: n jännitteellä.

Voit ladata PCB -tiedostot blogistani, jos haluat tilata omasi.

Voit käyttää myös 5 V: n Arduino Pro Miniä samoilla komponenteilla, sinun tarvitsee vain käyttää 220 ohmin LED -vastuksia täällä käytettyjen 100 ohmin sijasta. Sinun on myös syötettävä virtaa akulla yksittäisen litiumioniakun sijasta.

Voit myös koota komponentit leipälevylle ja tehdä sitten lyhyen johdon kosteusanturiin, mutta piirilevy tekee siitä vain pienemmän ja kestävämmän.

Tilasin piirilevyt PCB Waylta, joka veloittaa vain 5 dollaria viidestä peruspiirilevystä, joiden koko on 100x100 mm. Ne valmistettiin ja lähetettiin todella nopeasti ja ovat myös laadukkaita.

Vaihe 2: Kokoa piirilevyt

Aloita kiinnittämällä otsikkotapit Arduinoosi. Tämä malli käyttää A4- ja A5 -nastoja I2C -liitäntään OLED -näyttöön, joten sinun on lisättävä myös nämä kaksi nastaa. Levyt eivät usein tule näille kahdelle, koska ne on erotettu nauhoista molemmin puolin.

Juotos kaikki komponentit paikalleen piirilevylle kiinnittäen huomiota LEDien asentoon ja kosketuspainikkeeseen.

Kosteusanturin liittämiseksi piirilevyyn sinun on irrotettava päädyssä oleva valkoinen tulppa ja juotettava sitten kolme otsatappia anturipäätä lähimpään reikäriville. Käytä näitä nastoja anturin juottamiseen suoraan piirilevyyn.

Kun kaikki komponentit on juotettu paikoilleen, leikkaa kaikki ulkonevat tapit piirilevyn takaa.

Juotos litiumioniakkujen latauslevy piirilevyn virtaliittimiin pienellä nauhakaapelijohdolla, jotta pidike voidaan liimata piirilevyn takaosaan.

Vaihe 3: Ohjelmoi Arduino

Jotta voit ohjelmoida Arduino Pro Mini -laitteen, sinun on käytettävä USB -ohjelmoijaa ja kytkettävä se vastaaviin otsikkotappeihin piirilevyn katkaisussa. Muista, että ohjelmoijan Tx menee Rx: lle Arduinolla ja päinvastoin. Varmista myös, että käytät oikeaa ohjelmoijan jännitelähtöä, 3,3 V 3,3 V Pro Minille ja 5 V 5 V Pro Minille.

Voit ladata luonnoksen blogikirjoituksestani ja lukea yksityiskohtaisen kuvauksen siitä, mitä koodin jokainen osa tekee.

Vaihe 4: Maaperän kosteusanturin kalibrointi ja käyttö

Kun käynnistät näytön ensimmäisen kerran, näytössä näkyy lyhyt aloitusnäyttö ja näyttö sammuu.

Kun laite on pois päältä, voit käynnistää sen uudelleen painamalla näytön vieressä olevaa painiketta ja nähdä todellisen mitatun kosteustason sekä kaksi kosteustason asetusarvoa. Kaksi asetusarvoa voidaan säätää kääntämällä matalan ja korkean tason potentiometrejä. Koodissa on jokin logiikka, joka estää matalan asetusarvon asettamisen korkeammaksi kuin korkean asetusarvon ja korkean alemman kuin matalan asetusarvon.

Ennen anturin käyttöä sinun on kalibroitava se. Voit tehdä tämän käyttämällä USB -ohjelmoijaa näyttämään kosteusanturin raaka -anturin arvot. Ota anturilta kuiva lukema ilmassa ja upota sitten anturin tikkuosa vesikannuun maksimaalisen kosteustason saavuttamiseksi. Varmista, ettet kastele mitään komponentteja samalla. Ota nämä enimmäis- ja vähimmäisarvot ja korvaa ne koodilla, jolloin näyttö on hyvä mennä. Voit myös lisätä pienen marginaalin enimmäis- ja minimiarvoihin ympäristön vaihteluiden huomioon ottamiseksi.

Kuten aiemmin mainittiin, näyttö kestää noin 15-20 päivää yhdellä 18650-akun latauksella. Olen kertonut blogissani kaksi tekniikkaa, joiden avulla voit parantaa sitä edelleen noin 50–60 päivään yhdellä latauksella. Nämä sisältävät olennaisesti kosteusanturin virran vain silloin, kun sinun on otettava lukemat ja poistettava Arduinon pieni virran merkkivalo. Voit myös pidentää akun kestoa mittaamalla lukemia harvemmin.

Lisäsin näyttöön myös akryylipinnan, kun se oli valmis suojaamaan elektronisia komponentteja

Oletko kokeillut tehdä maaperän kosteusmonitoria itse? Kerro minulle kommenttikentässä!