Arduinon automaattinen kasvien kastelujärjestelmä: 8 vaihetta (kuvilla)

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-23 14:42

Meet Sprout - Moderni Indoor Planter, joka kastelee automaattisesti kasvejasi, yrttejä, vihanneksia jne. Ja mullistaa puutarhanhoitopelisi.

Se koostuu integroidusta vesisäiliöstä, josta vesi pumpataan, ja pitää laitoksen maaperän nesteytettynä.

Maaperän kosteusanturi on kalibroitu siten, että se mittaa säännöllisesti maaperän kosteutta ja säätelee siten veden virtausta. Jos maaperä on liian kuiva, vesipumppu kytkeytyy automaattisesti päälle ja sammuu, kun maaperän kosteus on saavuttanut halutun tason.

Jos olet henkilö, joka kastaa kasvejaan, Sprout varmistaa, että sinun ei tarvitse enää koskaan huolehtia huonosta puutarhurista. Ja jos olet sellainen henkilö, joka kastelee kasvejaan poissaolojen korvaamiseksi, se tarkoittaa, että et ole vaarassa hukuttaa kasvejasi tai siemeniäsi.

Sproutin vesisäiliön tilavuus on noin 500 ml / 17 fl oz, joten voit laiminlyödä kasvejasi jopa kuukauden ajan ennen kuin se tarvitsee täyttöä.

Valinnaista Bluetooth -ominaisuutta voidaan käyttää vesipumpun manuaaliseen kytkemiseen ja ohjaamiseen langattomasti älypuhelimesta.

Kehitys: Oletko ohjelmoija, insinööri tai suunnittelija, jolla on loistava idea Sproutin uudesta ominaisuudesta/suunnittelusta? Ehkä olet vasta aloittelija tai olet havainnut virheen? Voit vapaasti hankkia koodimme, kaaviomme, 3D -suunnittelutiedostomme ja laserleikkaustiedostot Githubista ja käsitellä sitä.

Ikä: GitHub

Vaihe 1: Elektroninen suunnittelu

Elektronisten komponenttien luettelo: -Arduino Nano: AliExpressDC-vesipumppu: AliExpressSoil Kosteusanturi: AliExpressHC-05 Bluetooth-moduuli: AliExpressLM7805 Jännitesäädin: AliExpressIRF540 MOSFET: AliExpress220 Ohmin vastus: AliExerExpressIndexExpress-koodi: AliExpressAC-12VDC-sovitin: AliExpress

Työkalut:- Juotin: AliExpress Juotinlanka: AliExpress

Virtalohko

7805 säätää syöttöjännitettä ja pienentää sen 5 V: n vakioon, joten se soveltuu käytettäväksi Arduino & Soil Moisture Sensor -laitteella.

Pumpun ohjaus

MOSFET toimii kytkimenä, jota Arduino ohjaa. Käytämme MOSFETia, koska Arduino ei voi suoraan käyttää DC -pumppua. MOSFETin porttiin liitetty vastus estää MOSFETin vaurioitumisen. Pumpun poikki liitetty palautusdiodi tarjoaa polun varastoidun energian haihtumiseen, kun pumppu sammutetaan. Diodin anodi on kytketty MOSFET -laitteen viemäriin. Diodin katodi on kytketty 9 V syöttökiskoon. Diodin lähde on kytketty GND: hen.

Kosteusanturi Anturi syöttää analogisen arvon Arduinolle. Käyttäjä kalibroi kosteuden kynnystason käytetyn laitoksen tyypin mukaan.

Bluetooth -moduuli

Käyttää sarjaliikennettä tiedon siirtämiseen Arduinon ja älypuhelimesi välillä.

Vaihe 2: Sähköinen kokoonpano

GitHub -arkistosta on saatavana 1x -mittakaavan tulostettava piirilevy sekä piirrosnäkymä ja kaavio.

Ikä: GitHub/Electronics

Tietovarasto sisältää myös A4 -kokoisen PDF -tiedoston, joka sisältää useita piirilevyjä yhdellä sivulla. Tästä voidaan valmistaa useita PCB -levyjä kerrallaan massatuotantoon

Juotos kaikki komponentit annettujen kaavioiden mukaisesti.

Muokattavat Eagle -tiedostot ovat saatavilla alla.

Voit tilata piirilevyn täältä: PCBWay

Vaihe 3: Ohjelmisto ja Bluetooth -määritykset

Ohjelmisto

Kosteusanturi on kytketty Arduinon analogiseen tuloliitäntään. Kynnysarvo määrittää, onko pumppu kytkettävä päälle/pois.

Löydät koodin osoitteesta Sprout: GitHub/Code

Voit vapaasti muokata GitHub -arkistoa ja osallistua siihen.

Älypuhelinsovellus ja Bluetooth -määritykset

HC-05 Bluetooth-moduuli on välilohko älypuhelimen ja Arduinon välillä. Se käyttää sarjaliikennettä lähettääkseen tietoja älypuhelimesta Arduinolle ja toimii kauko -ohjaimena.

Sovellus lähettää arvon '48' tai '49', jotka edustavat 'ON' ja 'OFF'. Pumppua voidaan siis ohjata langattomasti.

Avaa sovellus, etsi löydettävät laitteet ja muodosta laitepari HC-05-moduulin kanssa. napsauta sitten Vaihda tila ja vaihda näyttöpainike.

Sovellus on saatavana Bluetooth -sovelluksesta

Vaihe 4: Mekaaninen suunnittelu

Sproutin runko on MDF -levystä valmistettu 30 cm x 15 cm x 19 cm: n laatikko.

Kaikki mekaanisen suunnittelun vaiheet on esitetty selvästi Instructable -ohjelman alussa olevassa videossa. Voit myös tarkistaa sen osoitteessa Sprout: Video/Mechanical Design

Laatikko on jaettu kahteen osaan:

1. Suurempi osa sisältää maaperän ja kasvit
2. Pienempi osa on edelleen jaettu kahteen osaan siten, että toinen osa sisältää piirilevyn ja toinen vesisäiliön.

Vesisäiliö on 500 ml: n muovipullo.

MDF -laatikossa on 8 erillistä lukituspintaa, jotka voidaan leikata ja leikata toisiinsa.

Laserleikkaustiedostot, Fusion 360 -suunnittelutiedosto (3D -suunnittelutiedosto), isometriset ja ortogonaaliset näkymät jokaisesta kasvosta löytyvät Sprout: GitHub/Mechanical Design

GitHub -arkistosta löytyy myös muokattavia Illustrator -tiedostoja, joita voidaan muokata erityistarpeidesi/mittojen mukaan ja jotka voidaan sitten leikata laserilla.

Vaihe 5: Mekaaninen kokoonpano: pullon valmistelu

Vesisäiliö on 500 ml: n muovipullo. Tähän voidaan käyttää tyypillistä 500 ml: n muovista soodapulloa.

Pullon enimmäishalkaisijan tulee olla 74 mm. Pullon korkin enimmäishalkaisijan tulee olla 50 mm. Suurimman korkeuden pullon pohjasta korkin alimpaan osaan tulee olla 18,5 cm.

Pullo on leikattava noin 50 mm alustan yläpuolelle, jotta pumppu voidaan sijoittaa sen sisään. Pulloon on leikattava reikiä, jotta poistoputki ja virtajohdot voidaan syöttää pullon läpi.

Kun poistoputki ja johdot on poistettu reikiensä kautta, pullo voidaan sulkea uudelleen. Pullon sulkemiseksi meidän on käytettävä epoksiyhdistettä, joka kovettuu muutamassa tunnissa. Tämä estää veden vuotamisen ulos.

Vesi voidaan täyttää pullon yläosasta yksinkertaisesti avaamalla korkki.

Vaihe 6: Mekaaninen kokoonpano: laatikon valmistelu

Kun olet onnistuneesti leikannut laatikon kahdeksan eri puolta laserilla, levitä useita kerroksia korkealaatuista puulakkaa kummankin puolen molemmille puolille.

Asenna virtaliitin myös takalevylle ja kytke se piirilevyyn.

Asenna piirilevy laatikon takalevylle niin, että se sopii niiden osiin.

Vedä pumpun poistoputki annettujen reikien läpi niin, että se saavuttaa kasvien maaperäosan. Tee sama kosteusanturin johtoille.

Muista kytkeä vesipumppu piirilevyyn kaavion mukaisesti

Aloita laatikon eri pintojen lukitseminen ja varmista, että pullo sopii tiukasti sille varatulle alueelle.

Levitä puuliimaa tai liimaa koko laatikon tiivistämiseen

Kaikki nämä vaiheet on esitetty tämän oppaan alussa olevassa videossa.

Vaihe 7: Mekaaninen kokoonpano: Sementti

Tämä vaihe määrittää laatikon ulkonäön ja viimeistelyn sekä antaa kylvökoneelle toisen suojapinnoitteen.

Levitä liimaa laatikon jokaiseen pintaan. Ripottele sitten sementtiä liiman päälle. Käytä jäljellä olevaa pyöreää MDF -kappaletta, joka on leikattu ylälevystä, tasoittamaan sementti laatikon jokaisen pinnan poikki. Toista tämä vaihe jokaiselle laatikon kasvolle videon osoittamalla tavalla.

Kun sementti kuivuu, ripottele vettä 6 tunnin välein 1 päivä. Tämä mahdollistaa sementin kovettumisen ilman halkeamia ja estää myös veden vuotamisen.

Vaihe 8: Lisää maaperä ja kasvit

Kun sementti on kovettunut, täytä laatikko maaperällä.

Muista lämmittää poistoputken pää ennen kuin teet siihen aukon tiputinta varten. Tippuria käytetään säätämään putkesta tulevaa vettä niin, että vesi ei virtaa kylvökoneesta.

Aseta maaperän kosteusanturi maaperän sisään.

Virta itää takalevyn virtaliittimen läpi ja varmista, että täytät vesisäiliön täyteen tasoon.

Testaa toimiiko kaikki ja sinun pitäisi tehdä.

Toinen sija Epilog Challengessa 9

Toinen sija Arduino -kilpailussa 2017