Arduino Plant Irrigator, Code Free: 11 vaihetta

2025 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2025-01-23 14:44

Tässä ohjeessa rakennamme kastelurobotin, joka kastelee kasvejasi päivällä, kun maaperä kuivuu tarpeeksi. Tämä on klassinen Arduino-pohjainen projekti, mutta tällä kertaa käytämme visuaalista ohjelmointikieltä XOD, joka tekee ohjelmointiprosessista varsin selkeän.

Vaihe 1: Robot -meikki

Upotettava vesipumppu toimittaa vettä laitokseen, kun maaperä on kuiva. Mitataan sen kosteustaso maaperän kosteusanturin avulla.

Emme halua kastaa kasvia yöllä, joten kirkkausanturi tarkistaa, onko päivä.

Pumpun turvallisen toiminnan varmistamiseksi käytämme toista maaperän kosteusanturia vedenpinnan anturina.

Robotin visuaalinen kieli on lakoninen: punainen LED tarkoittaa "ei ole vettä, ei voi kastella".

Iskra Neo (Arduino Leonardo) -kortti ohjaa kaikkia moduuleja.

Vaihe 2: Elektronisten moduulien kokoaminen

Käytetyt moduulit:

• Iskra Neo -levy (Arduino Leonardo)
• Paikkakilpi
• Maaperän kosteusanturi (x2)
• Valoisuusanturi
• LED -moduuli (x2)
• Pumppu
• Seinäpistoke (6-9V DC)

Huomaa virtalähteen piiri:

• Käytä hyppyjohdinta tehdäksesi V2 -väylän korttipaikan kilpessä Vin -virtalähteestä (suoraan pistokkeesta)
• Aseta MOSFET -moduuli mihin tahansa V2 -paikkaan, jossa V = P+ -hyppy on päällä
• Varmista, että muut moduulit käyttävät V1 -virtaväylää (joka on Arduinon 5V)

Paras käytäntö on viedä maaperän kosteusanturit toisen MOSFET -laitteen läpi ja lukea ne säännöllisesti, jotta vältetään elektrolyyttinen korroosio, mutta pidetään tämä robotti yksinkertaisena.

Vaihe 3: Työnkulun ymmärtäminen

Tutki kaaviota alhaalta ylöspäin!

• Pumppu käynnistyy, kun sekä "ilmasto" että "vesi" olosuhteet täyttyvät
• Vesitilanne tarkoittaa, että säiliössä on riittävästi vettä, jos näin ei ole, "no-water led" syttyy ja ilmasto- ja vesiolosuhteiden yhteensovittamisen tulos muuttuu vääräksi
• Ilmasto -olosuhteet ovat myös monimutkaiset: se on totta, jos sekä maaperän että kirkkauden olosuhteet ovat totta
• Maaperän kunto perustuu maaperän nykyisen kosteustason ja ennalta määritetyn kynnysarvon vertailuun. Valovoima on samanlainen kuin maaperän tila, mutta mittaa sen sijaan

Vaihe 4: Kynnysarvojen saaminen

Anturikynnykset (näytetiedot, voivat vaihdella tapauksessasi):

• Maaperän kosteus: 0,15
• Valoisuus: 0,58
• Vesi: 0,2

Mittausten tekeminen (XOD -versioille ilman sarjaominaisuuksia):

1. Lataa ja asenna Arduino IDE
2. Avaa esimerkki File-Examples-01. Basics-AnalogReadSerial
3. Muuta "viive (1);" "viivyttää (250);"
4. Liitä levy. Varmista, että korttisi malli ja portti on valittu Palveluvalikossa
5. Toista kullekin anturille:

• Tarkista nastan numero kohdasta "int sensorValue = analogRead (A0);" ja muuta A0 kirkkauteen ja vesianturiin A3 ja A2 (jos olet koonnut laitteesi kaavion mukaisesti)
• Lataa luonnos Open Service-Serial Monitor, varmista, että 9600 baudia on valittu oikeassa alakulmassa olevasta avattavasta valikosta, ja katso reaaliaikaiset mittaukset muuttuvan, kun säädät anturin ympäristöä
• Valitse arvo rekisteröidyn minimin ja maksimin väliltä (lähempänä kirkkausanturin minimiä), jaa se 1023: lla ja käytä tulosta laastarissasi

Vaihe 5: XOD -perusteet

• Lataa ja asenna XOD IDE
• XOD -ohjelmaa kutsutaan korjaustiedoksi; rakennamme sen alueelle, jossa on useita viivaa rivejä oikealla.
• Ensimmäisellä käynnistyksellä voit törmätä sisäänrakennettuun opetuskorjaukseen.
• Laastari koostuu solmuista, jotka on liitetty linkkeihin nastojen läpi.
• Jokainen solmu edustaa joko fyysistä laitetta/signaalia tai tietokohtaa, kun taas linkit ohjaavat datavirtaa.
• Kaksoisnapsauta mitä tahansa tyhjää tilaa korjaustiedostossa tai paina "i" -näppäintä avataksesi pikahakuruudun, jossa solmut löytyvät niiden nimien tai kuvausten perusteella.
• Käytä korjaustiedostoja vasemmassa yläkulmassa olevan projektiselaimen avulla.
• Valitse solmu ja katso/muokkaa sen ominaisuuksia vasemmassa alakulmassa olevassa tarkastajassa.
• Jos haluat kokeilla XODingia itse, valitse Tiedosto-Uusi projekti ja luo tyhjä korjaustiedosto.
• Voit palata opetusohjelmaan milloin tahansa avaamalla Ohje -valikon.

Vaihe 6: kastelulaastari

Käytä korjaustiedostoa (basic-irrgator.xodball) tai rakenna se itse kaavion mukaisesti.

Huomaa, että toimitettu korjaustiedosto on jo luotu, joten jotkut solmut päivitettiin IDE: ssä:

• "analogitulon" solmut ovat nyt vanhentuneet, käytä sen sijaan "analogista lukua"
• "led" -solmulla on nyt enemmän ominaisuuksia

Vaikka kynnysarvot ovat vain vakioarvoja, en laita niitä vertailusolmujen ominaisuuskenttiin, vaan lisää sen sijaan nimenomaisia vakionumerosolmuja korostaaksemme, että nämä arvot voidaan arvioida eri tavalla. Esimerkiksi voisi olla mobiilisovellus, jonka avulla omistaja voi säätää näitä arvoja, joten näiden vakionumeroisten solmujen sijaan olisi toinen "noutaa sovelluksesta" -solmu.

Vaihe 7: Käyttöönotto

• Kun korjaustiedosto on valmis, napsauta Ota käyttöön, lataa Arduinoon.
• Liitä levy.
• Tarkista kortin malli ja sarjaportti pudotusvalikoista ja valitse sitten Lataa.
• Tämä voi kestää hetken; Internet -yhteys vaaditaan.
• Jos käytät XOD IDE -selainta, lataa ohjelma taululle Arduino IDE: n avulla.
• Jos sinulla on ongelmia korjaustiedoston lataamisessa, tutustu XOD -foorumiin

Vaihe 8: Rakennusaika

Käytä sopivia osia robotin kuoren tai suunnittelun tekemiseen ja 3D-tulostukseen itse. Pahimmassa tapauksessa pudota pumppu ja anturi vesisäiliöön ja kiinnitä maaperäanturi sinne, missä se on.

Vaihe 9: Vedenkorkeusanturin sijoittaminen

Jos käytät maaperän kosteusanturia veden tason tarkistamiseen, varmista, että sen kultainen pinnoite on veden yläpuolella, ja sen kärjet menettävät vettä aikaisemmin kuin pumpun yläpuoli.

Vaihe 10: Testaus

Kun robotti on valmis, kynnykset mitataan ja koodataan korjaustiedostoon, ja jälkimmäinen ladataan levylle, on aika testata kaikki mahdolliset tapaukset.

• Kuivaa vedenpinnan anturi. Vain punaisen LED -valon pitäisi palaa. Vaikka maaperä olisi kuiva ja huone valaistu samanaikaisesti, pumppu ei saa käynnistyä.
• Lisää nyt vesi, mutta peitä ensin kirkkausanturi varmistaaksesi, että kuiva maaperä ja veden läsnäolo eivät saa robottia kastelemaan yöllä.
• Lopuksi anna robotin kastaa kasvisi. Sen pitäisi pysähtyä, kun maaperä on riittävän kosteaa.
• Ota maaperäanturi ulos toistamaan kastelu (varmuuden vuoksi).

Vaihe 11: Nauti ja paranna

Nyt kun perus kastelulaite on valmis, harkitse joitain parannusvaihtoehtoja:

• Johda maaperän kosteusanturit uudelleen, jotta vältytään korroosiolta
• Lisää muita ympäristömittauksia, esim. ilman kosteus
• Tee reaaliaikainen aikataulu
• Laita robotti verkkoon valvoaksesi ja hallitaksesi sitä etänä