DIY -maaperän kosteusmonitori Arduinolla ja Nokia 5110 -näytöllä: 6 vaihetta (kuvilla)

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

Tässä opetusohjelmassa aiomme nähdä kuinka rakentaa erittäin hyödyllinen maaperän kosteusmonitori suurella Nokia 5110 LCD -näytöllä Arduinon avulla. Mittaa helposti kasvien maaperän kosteustasot Arduinollasi ja rakenna mielenkiintoisia laitteita tämän projektin avulla!

Maaperän kosteusmonitorin rakentaminen on hieno oppimiskokemus. Kun lopetat tämän projektin rakentamisen, sinulla on parempi käsitys maaperän kosteusanturin toiminnasta, tiedät kuinka kytkeä Nokia 5110 lcd -näyttö ja näet, kuinka tehokas Arduino -alusta voi olla. Kun tämä projekti on perusta ja saatu kokemus, voit helposti rakentaa monimutkaisempia projekteja tulevaisuudessa.

Tämän projektin avulla voimme mitata ruukun maaperän kosteuden reaaliajassa ja saada Arduinon kastelemaan kasvia automaattisesti tarvittaessa! Se on erittäin hyödyllinen anturi, joka avaa suuria projektimahdollisuuksia.

Aloitetaan ilman viivytyksiä!

Vaihe 1: Hanki kaikki osat

Tämän projektin rakentamiseen tarvittavat osat ovat seuraavat:

1. Maaperän kosteusanturi ▶

2. Nokia 5110 LCD ▶

3. Arduino Uno ▶

4. Pieni leipälauta ▶

5. Johdot ▶

Hankkeen kustannukset ovat erittäin alhaiset, noin 10 dollaria.

Vaihe 2: Maaperän kosteusanturi

Maaperän kosteusanturi on erittäin mielenkiintoinen anturi. Lisäksi sen käyttö on hyvin yksinkertaista.

Kaksi suurta paljastettua tyynyä toimivat anturin anturina. Mitä enemmän vettä maaperässä, sitä parempi johtavuus tyynyjen välillä. Tästä seuraa pienempi vastus.

Anturi on analoginen, joten analogilähdössä saadaan jännite. Kun maaperä kuivuu, saamme enemmän jännitettä analogialähdössä, koska koettimien välinen vastus kasvaa. Joten saadaksemme maaperän kosteuden, meidän tarvitsee vain lukea tämä analoginen arvo mikrokontrollerilla, tässä tapauksessa Arduinolla.

Voimme asettaa kynnyksen, jotta digitaalinen ulostulo voidaan ottaa käyttöön tietyllä kosteustasolla käyttämällä pienen PCB -moduulin potentiometriä. Mutta tässä opetusohjelmassa käytämme vain anturimoduulin analogista lähtöä.

Vaihe 3: Nokia 5110 LCD -näyttö

Nokia 5110 on suosikkinäyttöni Arduino -projekteissani.

Nokia 5110 on graafinen perusnäyttö, joka oli alun perin tarkoitettu matkapuhelimen näytöksi. Se käyttää PCD8544 -ohjainta, joka on pienitehoinen CMOS LCD -ohjain/ohjain. Tästä syystä tämän näytön virrankulutus on vaikuttava. Se käyttää vain 0,4 mA, kun se on päällä, mutta taustavalo ei ole käytössä. Se käyttää alle 0,06mA lepotilassa! Tämä on yksi syy, miksi tästä näytöstä tulee suosikkini. PCD8544 liitetään mikro -ohjaimiin sarjaväyläliitännän kautta. Tämä tekee näytön käyttämisestä erittäin helppoa Arduinon kanssa.

Sinun tarvitsee vain kytkeä 8 johtoa ja käyttää seuraavaa kirjastoa:

www.rinkydinkelectronics.com/library.php?i….

Tämän vaikuttavan kirjaston on kehittänyt Henning Karlsen, joka on ponnistellut valtavasti auttaakseen Arduino -yhteisöä siirtymään eteenpäin kirjastojensa kanssa.

Olen laatinut yksityiskohtaisen opetusohjelman Nokia 5110 LCD -näytön käytöstä Arduinon kanssa. Olen liittänyt tämän videon tähän opetusohjelmaan, se tarjoaa paljon hyödyllistä tietoa näytöstä, joten kehotan sinua katsomaan sitä huolellisesti.

Nyt mennään eteenpäin!

Vaihe 4: Maaperän kosteusmonitorin rakentaminen

Yhdistetään nyt kaikki osat yhteen.

Aluksi liitämme maaperän kosteusanturimoduulin. Siinä on vain 4 nastaa ja yhdistämme niistä kolme.

Maaperän kosteusanturin liittäminen

Vcc Pin menee Arduinon 5V: iin

GND -nasta menee Arduinon GND: hen

A0 -nasta menee Arduinon A0 -nastaan

Seuraava vaihe on liittää Nokia 5110 LCD -näyttö.

Nokia 5110 LCD -näytön kytkeminen

RST siirtyy Arduinon digitaaliseen nastaan 12

CE menee Arduinon digitaaliseen nastaan 11

DC menee Arduinon digitaaliseen nastaan 10

DIN menee Arduinon digitaaliseen nastaan 9

CLK siirtyy Arduinon digitaaliseen nastaan 8

VCC menee Arduino 3.3V: iin

VALO menee Arduino GND: hen (taustavalo päällä)

GND menee Arduino GND: lle

Nyt kun olemme liittäneet kaikki osat yhteen, meidän tarvitsee vain ladata koodi. Nyt voimme aloittaa maaperän kosteuden mittaamisen reaaliajassa!

Vaihe 5: Projektin koodi

Projektin koodi koostuu kahdesta tiedostosta.

1. ui.c

2. MoistureSensorNokia.ino

ui.c -koodi - käyttöliittymä

Tiedostossa ui.c on käyttöliittymän binääriarvot, jotka näkyvät projektin käynnistymisen jälkeen. Katso oheinen videoni, jonka olen valmistellut nähdäksesi, miten voit ladata mukautetun grafiikkasi Arduino -projektiin.

MoistureSensorNokia.ino -koodi - Pääohjelma

Projektin pääkoodi on hyvin yksinkertainen. Meidän on sisällytettävä Nokia 5110 -kirjasto. Seuraavaksi ilmoitamme muuttujia. Alustamme näytön ja tulostamme ui -kuvakkeen kerran. Sitten luemme analogisen arvon anturilta sekunnin. Kaikki taika tapahtuu silmukkafunktiossa:

void loop () {

lcd.clrScr ();

lcd.drawBitmap (0, 0, ui, 84, 48);

sensorValue = analoginenLue (sensorPin); // Luemme anturin täältä

prosenttia = convertToPercent (sensorValue);

percentString = Jono (prosenttia); stringLength = percentString.length (); displayPercent (stringPituus); lcd.update (); viive (1000); }

Silmukkatoiminnossa tyhjennämme ensin näytön ja tulostamme käyttöliittymäkuvakkeen. Sitten luemme anturin arvon. Tämän jälkeen peitämme lukemamme analogisen arvon prosenttiosuutena ja muunnamme sen merkkijonomuuttujaksi sen näyttämiseksi näytöllä. Tämä toimenpide toistetaan joka sekunti.

Olen liittänyt koodin tähän ohjeeseen. Voit ladata koodin uusimman version käymällä projektin verkkosivustolla:

Vaihe 6: Projektin testaaminen

Nyt kun koodi on ladattu, voimme testata maaperän kosteusmonitoria ja nähdä maaperän kosteustasot reaaliajassa Nokia 5110 LCD -näytöstä.

Kuten oheisista kuvista näkyy, maaperän kosteusmonitori toimii hyvin!

Asetin kupin eteeni kuivalla maaperällä. Kun asetin anturin kuppiin, Nokia 5110 -näytöstä luettiin alhainen maaperän kosteusarvo. Kun kaatoin vettä kuppiin, näet selvästi, että kosteustasot nousivat.

Hanke toimii hyvin ja voimme tarkistaa visuaalisesti maaperän kosteustason. Tämä on tietysti vain osoitus anturista, aion rakentaa hyödyllisempiä projekteja tulevaisuudessa tällä anturilla.

Kuten näette, tämä projekti on loistava osoitus siitä, mihin avoimen lähdekoodin laitteisto ja ohjelmisto kykenevät. Muutaman minuutin sisällä voit rakentaa niin vaikuttavan projektin! Tämä projekti on ihanteellinen aloittelijoille ja kuten sanoin alussa, tämä projekti on loistava oppimiskokemus. Haluaisin kuulla mielipiteesi tästä projektista. Pidätkö sitä hyödyllisenä? Onko tähän projektiin tehtävissä parannuksia? Lähetä kommenttisi tai ideasi alla olevaan kommenttiosaan!