Smart innendørs planteovervåking - vite når planten din trenger vanning: 8 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

For et par måneder siden lagde jeg en jordovervåkingspinne for jord som er batteridrevet og kan stikkes fast i jorda i potten til innendørsanlegget for å gi deg nyttig informasjon om fuktighetsnivået i jorda og blitslysdioder for å fortelle deg når du skal vanne anlegg.

Det gjør en god jobb, men det er ganske fremtredende fast i potten, og det er ikke den flotteste enheten. Så dette fikk meg til å tenke på en måte å lage en bedre innendørs planteovervåking som kan gi deg informasjonen du trenger med et blikk.

Hvis du liker denne instruksjonsboken, kan du stemme på den i Remix -konkurransen!

Rekvisita

• Seeeduino XIAO - Kjøp her
• Eller Seeeduino XIAO fra Amazon - Kjøp her
• Kapasitiv jordfuktighetssensor - Kjøp her
• 5mm RGB LED - Kjøp her
• 100Ω motstand - Kjøp her
• 200Ω motstand - Kjøp her
• Båndkabel - Kjøp her
• Kvinnehodestifter - Kjøp her
• 3mm MDF - Kjøp her
• 3mm Akryl - Kjøp her
• Epoxy Lim - Kjøp her

Trinn 1: Design basen

Etter å ha lekt med et par ideer, tenkte jeg på å lage en enkel rund base for innendørsplanten å stå på, omtrent som en dalbane. Basen vil bestå av tre lag, et lag med MDF, deretter et indikatorlag som vil lyse opp for å vise anleggets status, og deretter et annet lag med MDF.

Indikatorlaget ville lyse opp med en RGB LED som ville bli grønn når planten hadde nok vann og bli rød når planten trengte vann. Fuktighetsnivået i mellom vil være varierende nyanser av gult/oransje ettersom lysdioden overgår fra grønt til rødt. Så en grønn-gul vil bety at det fortsatt er en god mengde vann og en orangegul vil bety at du må vanne planten din ganske snart.

Jeg ønsket fortsatt å bruke de samme kapasitive jordfuktighetsovervåkingssensorene som jeg brukte i det første prosjektet, ettersom jeg hadde et par reservedeler. Denne gangen vil det imidlertid ikke være noen elektronikk knyttet til den direkte, all behandling vil bli utført i basen.

Mikrokontrolleren jeg bestemte meg for å bruke var Seeeduino XIAO fordi den er veldig liten, den er Arduino -kompatibel og den koster bare $ 5.

Jeg begynte med å måle opp potten slik at jeg kunne gjøre den nye basen litt større. Jeg designet komponentene i Inkscape til å være laserskåret, så vel som i PDF -format som skal skrives ut og kuttes for hånd. Du kan laste ned malene her.

Trinn 2: Skjæring av akryl og MDF

Jeg kuttet komponentene ut fra 3 mm MDF og 3 mm klar akryl på laserskjæren min. Hvis du ikke har en laserskjærer, kan du skrive ut PDF -malene og kutte ut komponentene for hånd. Både MDF og akryl er ganske enkle å jobbe med.

For å få RGB LED til å lyse opp kantene på akryllaget, må du grove dem opp med litt sandpapir. Jeg brukte rundt 240 sandpapir av sand og slipte alle kantene på akryl til de hadde en jevn hvit dis. De grove kantene sprer LED -lyset og får akrylen til å se ut som om den lyser opp.

Trinn 3: Montering av basen

Lim deretter lagene sammen med litt epoksylim.

Bruk bare en liten mengde epoxy, du vil ikke at den skal sive ut av kantene og på akrylflatene du nettopp har pusset, ellers må du slipe dem igjen.

Bruk noen små klemmer for å holde lagene sammen eller legg dem under en tung gjenstand mens epoksyen herder.

Trinn 4: Lodding av elektronikken

Mens epoksyen herder, kan du lodde komponentene sammen.

Kretsen er ganske enkel, du har nettopp to PWM -utganger for å kontrollere RGB LED, en for det grønne benet og en for det røde benet, og deretter en enkelt analog inngang for å lese av sensorutgangen.

Du trenger også en strømbegrensende motstand på hvert av de to LED -benene. Det grønne lyset fra disse lysdiodene er generelt mye lysere enn det røde, så jeg brukte en 220Ω motstand på det grønne benet og en 100Ω motstand på det røde benet for å balansere fargene litt bedre.

Disse kapasitive jordfuktighetssensorene skal kunne kjøres på enten 3.3V eller 5V, men jeg har hatt et par som bare ikke gir noe når de drives av 3.3V. Hvis du finner ut at du ikke får noen utgang fra sensoren din, må du kanskje koble den fra 5V -forsyningen på Arduino - Vcc i stedet. Sensoren reduserer spenningen uansett, så du får fortsatt bare en 3,3V utgang. Vær forsiktig hvis du bruker en annen modellsensor, siden denne spesifikke Arduino bare kan akseptere opptil 3,3V på de analoge inngangene.

Trinn 5: Installere elektronikken

Deretter må du installere de elektroniske komponentene i huset på baksiden av basen.

Da jeg prøvde å montere komponentene mine første gang, så jeg at jeg hadde vært litt optimistisk i tankene om at jeg skulle få dem alle inn i to-lagsrommet, så jeg måtte kutte et ekstra avstandsstykke.

Skyv LED -en din inn i hullet i akryl, og sørg for at den lyseste delen av LED -en er innenfor akryllaget. Så ikke skyv det helt inn.

Lim deretter Arduino inn i huset og toppnålene på toppdekselet. Du kan bruke epoxy eller en limpistol til dette trinnet, jeg brukte en limpistol da den setter seg raskere. Det er også en god idé å dekke de loddede leddene på toppnålene med lim slik at de ikke blir korte på bena på LED -en når du lukker den.

Det er det for forsamlingen, nå trenger du bare å programmere det.

Trinn 6: Programmering av Arduino

Skissen er ganske enkel. Det tar bare målinger fra jordfuktighetssensoren og kartlegger disse mellom våte og tørre grenser. Den bruker deretter disse tilordnede verdiene for å drive de to lysdiodene proporsjonalt.

Så den røde lysdioden er helt på og den grønne er helt av når den er tørr og omvendt for vått. Mellomnivåer har skalert PWM -utganger for å gi de forskjellige nyansene gul/oransje.

I min første versjon av skissen oppdaterte jeg nettopp lysdiodene med hver verdi som ble lest inn fra sensoren. Jeg la merke til at det var en viss variasjon i målinger, og så ofte var det en verdi som var betydelig høyere eller lavere enn de andre, noe som forårsaket en fargeflimmer/feil. Så jeg endret koden litt slik at de siste ti avlesningene er gjennomsnittlige og dette gjennomsnittet driver LED -fargen heller. Dette gjør endringene litt mer gradvise og gir mulighet for noen avvik uten å påvirke fargen vesentlig.

Disse dataene kan sees i seriell monitorutgang.

Du kan laste ned skissen her sammen med en fullstendig beskrivelse av koden.

Trinn 7: Kalibrering av sensoren

Det siste du må gjøre før du bruker skjermen er å kalibrere sensoren. Du må gjøre dette slik at din Arduino vet på hvilket fuktighetsnivå planten din har nok vann og på hvilket fuktighetsnivå den trenger vann. Dette er et viktig skritt fordi hver sensorens utgang er litt forskjellig basert på posisjon og jordtype, og hver plante har forskjellige vanningskrav.

Den beste måten å gjøre dette på er å starte med den "tørre" planten din, med jorda på et fuktighetsnivå der du forventer å vanne den.

Plasser anlegget på basen, skyv sensoren ned i jorden (ikke senk de elektroniske komponentene ned), og plugg deretter sensoren i toppnålene på basen.

Koble Arduino til datamaskinen og åpne den serielle skjermen. Du må legge til et Serial.print (""); linje til koden for å skrive ut sensorens utganger til den serielle skjermen, slik at du kan se råverdiene. Du vil at en ny verdi skal vises hvert 1-2 sekund. Du kan endre dette ved å bruke forsinkelsen. Du kan også levere resultatet av det glidende gjennomsnittet, hvis du vil, må du bare vente litt lenger for å få stabiliserte avlesninger.

Legg merke til gjennomsnittet på rundt 10-20 avlesninger når de har stabilisert seg, dette vil være ditt "tørre" settpunkt.

Når du er fornøyd med de tørre avlesningene, vanner du planten din som du pleier. Gi den nok vann til å bli fullstendig absorbert i jorda, men ikke drukne den. Gjør det samme som før, og få et gjennomsnittlig "vått" settpunkt.

Oppdater de to settpunktene i koden, og last deretter opp skissen igjen, og du er klar til å begynne å bruke basen på riktig måte.

Trinn 8: Bruke Smart Indoor Plant Monitor

Siden du nettopp har vannet planten din for å kalibrere den, bør displayet være grønt. Det begynner sakte å bli gult og deretter rødt igjen i løpet av de neste dagene når jorda tørker ut.

På grunn av det bevegelige gjennomsnittet, er det litt forsinkelse mellom når du vanner planten og sensoren blir grønn igjen. Den skal bli grønn etter rundt 20-30 sekunder.

Hvis du skal bruke basen på et virkelig solrikt sted, kan det være lurt å legge til en andre eller tredje LED og et annet akryllag til basen for å gjøre den litt større og lysere.

Gi meg beskjed om hva du synes om denne skjermen i kommentarfeltet nedenfor. Hva liker du og hva vil du endre?

Som nevnt tidligere, vennligst stem på dette prosjektet i Remix -konkurransen hvis du likte det!

Ha det gøy å bygge din egen!