Arduino innendørs hage: 7 trinn

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

Hagearbeid i moderne tid betyr å gjøre ting mer kompliserte og vanskelige, med elektroner, biter og byte. Å kombinere mikrokontrollere og hagearbeid er en veldig populær idé. Jeg tror det er fordi hager har veldig enkle innganger og utganger som er enkle å vikle hodet rundt. Jeg antar at folk (inkludert meg selv) ser en notorisk enkel og avslappet hobby og kan ikke unngå å føle seg tvunget til å overkomplisere det.

I dette prosjektet vil jeg vise deg hvordan du bygger en enklere versjon av innendørs hage ved hjelp av Arduino Dev -bord.

Jeg gir deg en fullstendig trinnvis veiledning for å vise deg hvordan du lager din egen vakre hage, og jeg forklarer i detalj både maskinvare- og programvaredeler for å gjøre denne veiledningen til den enkleste måten som får deg til å prøve egne ferdigheter i elektronisk produksjon. Dette prosjektet er så praktisk å lage spesielt etter å ha fått det tilpassede kretskortet som vi har bestilt fra JLCPCB for å forbedre utseendet på bilen vår, og det er også nok dokumenter og koder i denne veiledningen til at du kan lage ditt automatiske hagesystem.

Vi har gjort dette prosjektet på bare 7 dager, bare tre dager for å fullføre maskinvarelaget og montere, deretter 4 dager for å forberede koden og Android -appen. for å kontrollere hagen gjennom den. La oss se før du starter

Hva du vil lære av denne opplæringen:

• Velge de riktige komponentene avhengig av prosjektfunksjonalitetene dine
• Gjør kretsen til å koble til alle de valgte komponentene
• Sett sammen alle prosjektdelene og begynn å teste
• Bruke Android -appen. for å koble til via Bluetooth og begynne å manipulere systemet

Trinn 1: Hva er en innendørs hage

De fleste planter har enkle behov. Etter hvert som gjestene går, er de relativt lite krevende. Det er bare tre grunnleggende ting du trenger å forstå før du bestemmer deg for å invitere en plante hjem: lys, vann og luft. Hvis du kan mestre disse fire elementene, fra et anleggs perspektiv, kan du lage en innendørs hage omtrent hvor som helst i verden og i alle sesonger av året.

• Lys - De fleste hageplanter trenger minst seks timers lys om dagen. Men det må være godt lys. Hvis du legger hånden foran vinduet og den ikke skygger, er sjansen stor for at lyset ikke er tilstrekkelig for at de fleste planter skal leve et lykkelig liv. Imidlertid kan du alltid supplere svake lysforhold med vekstlys. Hvis du har beskjedent naturlig lys i hjemmet ditt og ikke vil oppheve spesiell belysning, kan du holde deg til planter som normalt trenger dårlige lysforhold, eller prøve å flytte hagen til en solrik vinduskarme.
• Vann - Planter trenger forhold nær dem i deres opprinnelige habitater. En plante som kaller ørkenen hjem, trenger mindre vanning enn en plante som bor i en myr. Å vite hvilke vannforhold en plante foretrekker er et godt første skritt for å beholde en vellykket innendørs hage. Det er lettere enn du tror fordi plantene selv ofte vil gi deg ledetråder. Planter med tykke gummiaktige blader er vannskatte og kan vanligvis overleve med mindre vann enn planter med tynne, delikate blader. Hvis du hater å vanne plantene dine, velg varianter som kan trives på mindre, eller velg plantepotter med skjulte reservoarer for å kutte ned på vanningsoppgavene.
• Luft - Som et biprodukt av fotosyntese produserer planter oksygen og filtrerer stygge gasser, som formaldehyd, fra hjemmemiljøet via bladene. For å holde plantene sunne, må du holde bladene rene og holde luften rundt dem i bevegelse og fuktig. For å gjøre dette kan du plassere dem på et sted med god luftstrøm eller gi dem en liten vifte.

Jeg vil lage et Arduino -basert system for å overvåke temperaturen og fuktighetsstatusen til anlegget mitt og automatisk gi de nødvendige behovene som lysintensitet, vann og ren frisk luft, og for å gjøre dette trenger jeg noen sensorer for å kontrollere noen aktuatorer. For eksempel vil jeg kontrollere lysintensiteten avhengig av signalene som mottas fra lysstyrkesensoren det samme for vanning. Jeg brukte en fuktigere sensor til å slå av og på en vannpumpe og temperatur/fuktighetssensor for å slå av og på kontroll av en 12V DC vifter.

Trinn 2: Sensorer og aktuatorer

Å lage dette systemet er montering av noen sensorer og aktuatorer for å få tilgang til de fysiske dataene rundt anlegget og for å kunne finne ut hva som blir bedt om av anlegget, og når skal du levere det.

Dette er grunnen til at du bør bruke noen sensorer og aktuatorer som alle er koblet til ett Arduino -kort:

Sensorer

1. Lyssensor BH1750: BH1750FVI Er en digital lyssensor, som er en digital Ambient Light Sensor IC for I2C bussgrensesnitt. Denne IC er den mest passende for å skaffe data fra omgivelseslys for justering av LCD- og tastaturets bakgrunnsbelysning i mobiltelefonen. Det er mulig å oppdage bredt område med høy oppløsning. (1 - 65535 lx).
2. Jordfuktighetssensor: Fuktighetssensorer som måler motstanden eller konduktiviteten over jordmatrisen mellom to kontakter er i hovedsak søppel. For det første er motstand ikke en veldig god indikator på fuktighetsinnhold, fordi den er sterkt avhengig av en rekke faktorer som kan variere fra hage til hage, inkludert jord pH, oppløste faste stoffer i vannet og temperatur. For det andre er de fleste av dårlig kvalitet med kontakter som lett tærer på. For det meste vil du være heldig som får en som varer gjennom en hel sesong.
3. Temperatur- og fuktighetssensor: DHT11 er en grunnleggende, ekstremt rimelig digital temperatur- og fuktighetssensor. Den bruker en kapasitiv fuktighetssensor og en termistor for å måle luften rundt, og spytter ut et digitalt signal på datapinnen (ingen analoge inngangspinner er nødvendig). Den er ganske enkel å bruke, men krever nøye timing for å hente data. Den eneste virkelige ulempen med denne sensoren er at du bare kan få nye data fra den en gang hvert 2. sekund, så når du bruker biblioteket vårt, kan sensoravlesninger være opptil 2 sekunder gamle.

Aktuatorer

1. Lys hvit LED: En lysemitterende diode (LED) er en toledet halvlederlyskilde. Det er en p – n -kryssdiode som avgir lys når den er aktivert. [5] Når en passende spenning tilføres ledningene, er elektronene i stand til å rekombinere med elektronhull i enheten og frigjøre energi i form av fotoner.
2. Vannpumpe: En pumpe er en enhet som flytter væsker (væsker eller gasser), eller noen ganger slurries, ved mekanisk handling. Pumper kan klassifiseres i tre hovedgrupper i henhold til metoden de bruker for å flytte væsken: direkte løft, forskyvning og gravitasjonspumper. Pumpene opererer med en eller annen mekanisme (vanligvis frem og tilbake eller roterende), og bruker energi på å utføre mekanisk arbeid ved å flytte væske. Pumper opererer via mange energikilder, inkludert manuell drift, elektrisitet, motorer eller vindkraft, kommer i mange størrelser, fra mikroskopisk til bruk i medisinske applikasjoner til store industrielle pumper.
3. DC 12V kjølevifte: Det er viktig å forstå kjøleteknikker som kan brukes til å bevare anleggets levetid ved å flytte frisk luft rundt anlegget når det er nødvendig for å holde anlegget i sunne forhold.

Trinn 3: PCB Making (produsert av JLCPCB)

Om JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), er det største PCB-prototypefirmaet i Kina og en høyteknologisk produsent som spesialiserer seg på rask PCB-prototype og produksjon i små partier.

Med over 10 års erfaring med PCB -produksjon, har JLCPCB mer enn 200 000 kunder i inn- og utland, med over 8 000 online bestillinger av PCB -prototyper og PCB -produksjon i liten mengde per dag. Den årlige produksjonskapasiteten er 200 000 kvm. for forskjellige 1-lags, 2-lags eller flerlags PCB. JLC er en profesjonell PCB -produsent med stort utstyr, brønnutstyr, streng ledelse og overlegen kvalitet.

Tilbake til prosjektet vårt

For å produsere kretskortet har jeg sammenlignet prisen fra mange kretskortprodusenter, og jeg valgte JLCPCB de beste PCB -leverandørene og de billigste PCB -leverandørene for å bestille denne kretsen. Alt jeg trenger å gjøre er noen enkle klikk for å laste opp gerber -filen og angi noen parametere som farge og mengde på PCB -tykkelsen, så har jeg betalt bare 2 dollar for å få PCB -en etter bare 3 dager, og jeg har lagt merke til at det er er noen gratis frakt tilbud fra tid til annen i denne online bestillingsplattformen.

Du kan få Circuit (PDF) -filen herfra.

Som du kan se på bildene ovenfor, er PCB veldig godt produsert, og jeg har den samme PCB -bladformen som vi har designet, og alle etikettene og logoene er der for å veilede meg under loddetrinnene.

Trinn 4: Ingredienser

La oss nå gå gjennom de nødvendige komponentene for dette prosjektet, og du kan finne alle de relaterte koblingene for en online bestilling, så vi trenger:

• - Kretskortet som vi har bestilt det fra JLCPCB
• - Arduino Nano:
• - ESP01 -modul:
• -HC-05 eller HC-06 Bluetooth-modul:
• - Lyssensor BH1750:
• - Temperatur- og fuktighetssensor:
• - Fuktighetssensor:
• - Vannpumpe:
• - 12V likestrømvifte:
• - hvite lysdioder:
• - Noen Header-kontakter:

Trinn 5: Samlingen

Vi er klare nå, så la oss begynne å lodde komponentene og ikke glem å følge etikettene for å unngå loddefeil. Vi starter med å lodde Arduino -kontakten for å teste strømforsyningen, og du kan også skrive noen grunnleggende testkoder for å bekrefte riktig tilkobling for hver sensor som lyssensoren og den samme for lysdiodene fordi de alle er koblet direkte til kortet (Arduino) så du har full tilgang til dem.

Merk: Du må holde loddejernet rent og pent. Det betyr at du tørker den på svampen hver gang du bruker den. Spissen av loddejernet skal være rent og skinnende. Når du ser at spissen blir skitten med fluks eller oksiderer, betyr det at du mister glansen, bør du rengjøre den. Selv om du er midt i lodding. Å ha en ren loddetupp gjør det MYE lettere å overføre varme til loddemålet.

Kretskortet som vi bestilte fra JLCPCB vil veilede deg til å beholde alt på riktig plassering, så ikke nøl med å besøke denne lenken hvis du vil se kretskortet vi har gjort og foreta en online bestilling.

Som du kan se, er bruk av denne kretskortet så praktisk på grunn av kvaliteten og sikkert at alle etikettene der gir den beste veiledningen for deg, så du vil være 100% sikker på at du ikke gjør noen loddfeil.

Jeg har loddet hver komponent til sin plassering, og du kan bruke begge sider av kretskortet til å lodde deg elektroniske deler.

Nå har vi PCB klar og alle komponentene loddet veldig godt, etter det forberedte jeg dette designet for å lage en CNC laserskjæring for å sette inn den elektroniske delen og anlegget i en støtte, så hvis du vil lage samme design som mine finner (DXF) filene her

Trinn 6: Android -appen

Denne appen lar deg koble til Arduino via Bluetooth, og ved å bruke manuell modus kan du ha tilgang til viftene og lysene, og også vannpumpen for ON og OFF -kontroll, uten å glemme sensorene at du kan lese dem data av Hvis du trykker på "få data" -knappen, vises alle relevante data på smarttelefonskjermen.

Du kan få denne Android -appen gratis fra denne lenken

Trinn 7: Arduino -koden og testvalidering

koden er tilgjengelig, og som vanlig kan du laste den ned fra denne lenken. Og som du kan se på bildene, er koden så enkel og veldig godt kommentert, slik at du kan forstå den du eier.

Som du kan se, har hver knapp en funksjonalitet med systemet, men det jeg virkelig setter pris på er den automatiske modusen for lysstyrkekontroll. Jeg plasserte lyssensoren på den nederste basen, så når vi velger denne modusen, vil systemet kontrollere lysstyrken på fronten lysdioder avhengig av sensorsignalene. Vi kan også lese temperatur- og fuktighetsverdiene direkte på skjermen på smarttelefonen, noe som er veldig imponerende.