Arduino Soil Moisture Monitoring Stick - Glem aldri å vanne plantene dine: 4 trinn (med bilder)

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

Glemmer du ofte å vanne innendørs planter? Eller kanskje du gir dem for mye oppmerksomhet og over vann dem?

Hvis du gjør det, bør du lage deg en batteridrevet jordfuktighetsovervåkingspinne. Denne skjermen bruker en kapasitiv jordfuktighetssensor og en 3.3V Arduino Pro Mini for kontinuerlig å overvåke jordfuktighetsnivået og varsle deg når du er over eller under vanning av plantene dine.

To potensiometre på brettet lar deg justere og stille et høyt og lavt fuktighetsnivå som utløser blinking av to lysdioder for å varsle deg. Du kan også enkelt legge til en summer i kretsen hvis du også vil ha en lydalarm.

Du kan også trykke på en knapp for å vise gjeldende fuktighetsavlesning og høye og lave nivåverdier på den innebygde OLED-skjermen.

Med standardoppsettet her, varer enheten rundt 15-20 dager på en enkelt lading av 18650-batteriet som driver det. Men ved å bruke to laveffektsteknikker kan dette utvides til rundt 50-60 dager per lading.

Rekvisita

For å bygge en jordfuktighetsmonitor trenger du:

3.3V Arduino Pro Mini - Kjøp her

5V -versjonen kan brukes med forskjellige batterier og 220Ω LED -motstander

• USB -programmerer - Kjøp her
• Kapasitiv jordfuktighetssensor - Kjøp her
• 3 x 5 mm lysdioder (helst forskjellige farger) - Kjøp her
• 10K motstand - Kjøp her
• 3 x 100Ω motstander - Kjøp her
• 2 x 10K trimpotter - Kjøp her
• Taktil trykknappbryter - Kjøp her
• Slide Power Switch - Kjøp her
• 128x32 I2C OLED -skjerm - Kjøp her
• Header Pins for menn - Kjøp her
• Kvinnehodestifter - Kjøp her
• Båndkabel - Kjøp her

For å drive skjermen

• 18650 3.7V Litium Battey - Kjøp her
• 18650 batteriholder/lader - Kjøp her

Trinn 1: Samle komponentene og bestill kretskortene

Jeg begynte med å designe en krets som kunne gjøres om til en PCB og drives av et enkelt litiumionbatteri fra 18650. Av denne grunn valgte jeg 3.3V -versjonen av Arduino og denne spesifikke kapasitive jordfuktighetsmonitoren som kan drives fra 3.3V eller 5V.

Du kan laste ned PCB -filene fra bloggen min hvis du vil bestille din egen.

Du kan også bruke en 5V Arduino Pro Mini med de samme komponentene. Du trenger bare å bruke 220ohm LED -motstander i stedet for de 100ohm som brukes her. Du må også drive den med en batteripakke i stedet for et enkelt litiumionbatteri.

Du kan også montere komponentene på et brødbrett og deretter ta en kort ledning til fuktighetssensoren, men kretskortet gjør det bare til et mer kompakt og robust oppsett.

Jeg bestilte PCB -ene fra PCB Way, som bare koster 5 dollar for 5 grunnleggende PCB -er opp til 100x100 mm. De ble produsert og sendt ut veldig raskt og er også av god kvalitet.

Trinn 2: Sett sammen kretskortene

Start med å feste toppnålene til Arduino. Denne designen bruker A4- og A5 -pinnene for I2C -tilkoblingen til OLED -skjermen, så du må også legge til disse to pinnene. Platene kommer ofte ikke med pins for disse to, ettersom de er atskilt fra stripene langs de to sidene.

Lodd alle komponentene på plass på kretskortet, og vær oppmerksom på lysdiodenes orientering og den taktile trykknappen.

For å koble fuktighetssensoren til brettet ditt, må du fjerne den hvite pluggen på enden og deretter lodde tre toppstifter inn i hullrekken som er nærmest enden av sensoren. Bruk disse pinnene til å lodde sensoren direkte på kretskortet.

Når komponentene alle er loddet på plass, klipper du ut eventuelle stikker som stikker ut fra kretskortet.

Lodd litiumionbatteriladerbordet til strømterminalene på kretskortet med en liten båndkabelledning slik at holderen kan limes på baksiden av kretskortet.

Trinn 3: Programmer din Arduino

For å programmere Arduino Pro Mini, må du bruke USB -programmereren og koble den til de tilsvarende toppnålene på PCB -utbruddet. Husk at Tx på programmereren går til Rx på Arduino og omvendt. Sørg også for at du bruker riktig spenningsutgang fra programmereren, 3.3V for 3.3V Pro Mini og 5V for 5V Pro Mini.

Du kan laste ned skissen fra blogginnlegget mitt og lese gjennom en detaljert beskrivelse av hva hver del av koden gjør.

Trinn 4: Kalibrering og bruk av jordfuktighetssensoren

Når du slår på skjermen for første gang, ser du en kort sprutskjerm på skjermen, og skjermen slås deretter av.

Når den er slått av, kan du trykke på knappen ved siden av skjermen for å slå den på igjen og se det faktiske målte fuktighetsnivået samt de to settpunktene for fuktighetsnivå. De to settpunktene kan justeres ved å dreie potensiometrene på lavt og høyt nivå. Det er en viss logikk i koden for å forhindre at lavt settpunkt settes høyere enn høyt settpunkt og høyt lavere enn lavt.

Før du bruker sensoren, må du kalibrere den. For å gjøre dette, bruk USB -programmereren til å vise rå sensorverdier fra fuktighetssensoren. Ta en tørr avlesning fra sensoren i luft og senk deretter pinnedelen av sensoren i en kanne med vann for å få maksimalt fuktighetsnivå. Pass på at du ikke får noen av komponentene våte mens du gjør det. Ta disse maksimums- og minimumsverdiene og erstatt dem i koden, så er skjermen din god å gå. Du kan også legge til en liten margin på maksimum og minimum for å ta hensyn til miljøvariasjoner.

Som nevnt tidligere, holder skjermen i rundt 15-20 dager på en enkelt lading av 18650-batteriet. Jeg har beskrevet to teknikker på bloggen min som du kan implementere for å forbedre dette ytterligere til rundt 50-60 dager på en enkelt lading. Disse innebærer i hovedsak bare å drive fuktighetssensoren når du måles og fjerne den lille LED -lampen på Arduino. Du kan også forbedre batterilevetiden ved å ta avlesninger sjeldnere.

Jeg la også til en akrylplate på skjermen når den var ferdig for å beskytte de elektroniske komponentene

Har du prøvd å lage din egen jordfuktighetsmonitor? Gi meg beskjed i kommentarfeltet!