UWaiPi - tidsdrevet automatisk plantevanningssystem: 11 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Hei der! Glemte du å vanne plantene dine i dag tidlig? Planlegger du en ferie, men tenker på hvem som skal vanne plantene? Vel, hvis svarene dine er Ja, så har jeg en løsning på problemet ditt.

Jeg er veldig glad for å introdusere uWaiPi - Time Drive Automatic Plant Watering System. Det er et enkelt system du kan lage som kan hjelpe deg med å glemme oppgaven med å vanne plantene dine daglig.

uWaiPi fungerer på Raspberry Pi. Med liten kunnskap om programmering av Raspberry Pi og moderate ferdigheter innen elektronikk, bør du kunne bygge systemet hjemme i løpet av 3-4 dager.

Trinn 1: Deleliste

Følgende elementer kreves for å bygge uWaiPi.

• Raspberry Pi (versjon 2, 3 eller Zero) med siste Raspbian installert
• Mini WIFI USB -adapter (ikke nødvendig for Raspberry Pi 3)
• 16x2 LCD -modul
• M111 I2C IIC serielt grensesnittkortmodul
• Midlertidig trykkbryter (3)
• 5 V 2 Amp Strømadapter
• 3-6 V 120 liter/time mini børsteløs motor nedsenkbar pumpe
• Lange ledninger
• PVC -kabinett (180x100x50 mm)
• Vanningsrør og beslag

Følgende elektroniske komponenter kreves for å bygge kretsene.

• Motstand - 1 K Ohm (2)
• Motstand - 1,5 K Ohm (3)
• Motstand - 10 K Ohm (3)
• Transistor - 2N 2222 (2)
• Diode - IN 4001 (1)
• Elektrolytisk kondensator - 0,1 uF 10 V (3)
• Elektrolytisk kondensator - 1 uF10 V (2)
• Keramisk kondensator - 1 nF (1)
• Keramisk kondensator - 10 nF (1)
• Vero boards
• Mannlige toppnål
• Kvinne header pins
• Jumper ledninger

Trinn 2: Oppsett av Raspberry Pi

uWaiPi fungerer på Raspberry Pi. Den er testet med følgende versjoner av Raspberry Pi:

1. Raspberry Pi 2 modell B
2. Raspberry Pi 3
3. Raspberry Pi Zero

Du må ha en Mini WIFI USB -adapter for å koble Raspberry Pi (unntatt modell 3) til internett.

Du kan laste ned den nyeste versjonen av Raspbian herfra og installere på Raspberry Pi. Du vil finne mange ressurser på nettet for hvordan du installerer og konfigurerer Raspbian på Raspberry Pi.

Trinn 3: Bygg kretskortene

Hovedkort

Dette kortet inneholder kretser for å kontrollere:

1. GPIO -pinnene med knappene
2. bakgrunnsbelysningen på LCD -skjermen
3. pumpen

LCD -display kretskort

Dette kortet inneholder en rekke kondensatorer for å filtrere våre uventede lyder og spenningstopper for LCD I2C -signalene.

Du kan referere til det vedlagte diagrammet for kretskortets design. Du kan bruke litt mer krefter og lage en tilpasset PCB for å bygge kretsene dine. Kretskortets designdiagram (fritzing -format) kan lastes ned fra Git.

Trinn 4: Koble til moduler

Når kretskortene er bygget, kan modulene kobles til via ledninger. Jeg ønsket ikke å lodde ledningene slik at jeg enkelt kan demontere dem. Så jeg brukte i stedet mannlige/kvinnelige brettpinner og jumperwires.

Først loddet jeg 16 hunnpinner på LCD -modulen og 16 hannpinner på I2C -modulen og monterte I2C -modulen direkte på baksiden av LCD -skjermmodulen. Deretter monterte jeg på samme måte mitt tilpassede LCD -skjermkort på I2C -modulen. Tilkoblingen skal være som nedenfor:

DB5 -> I2C SCL

DB6 -> I2C SDA

DB7 -> I2C VCC

DB8 -> I2C GND

Deretter koblet jeg skjermmodulen til Raspberry Pi som nedenfor:

DB1 -> GPIO 5

DB2 -> GPIO 3

DB3 -> GPIO 4

DB4 -> GPIO 9

Deretter koblet jeg hovedkortet med Raspberry Pi og skjermmodulen som nedenfor:

CB1 -> GPIO 2 (5 V)

CB2 -> GPIO 7

CB3 -> GPIO 14 (GND)

CB4 -> GPIO 6 (GND)

CB5 -> GPIO 1 (3,3 V)

CB6 -> Kontrollknapp

CB7 -> Sjekk -knapp

CB8 -> Adhoc Run -knapp

CB9 -> Adhoc Run -knapp

CB10 -> Hopp over neste knapp

CB11 -> Hopp over neste knapp

CB12 -> Vannpumpe

CB13 -> Vannpumpe

CB14 -> I2C LED1

CB15 -> I2C LED2

CB16 -> GPIO 12

CB17 -> GPIO 11

CB18 -> GPIO 13

CB19 -> GPIO 15

Trinn 5: Emballasje

Når du kryss-sjekker tilkoblingen, er neste trinn å sette alt i en eske. Jeg brukte en hvit PVC -kabinett som var ganske stor enn jeg trengte. Du kan velge boksen med passende dimensjoner. Jeg kuttet et spor for displayet, 3 store hull for knappene foran og 2 mindre hull for utgangslinjen og strømledningen. Jeg plasserte plastavstandsstykker inne i boksen og fikset kretskortene og Raspberry Pi ved hjelp av skruer. Jeg koblet til LCD-skjermen ved hjelp av hot-lim. Jeg klemte ledningene inn i esken og lukket den til slutt ved hjelp av skruer. Jeg skrev ut etikettene og satte dem på esken med limpinne. Jeg var ganske fornøyd med skapets rene og rene utseende.

Trinn 6: Installasjon

Når komponentene er pakket i kabinettet, kan du koble til Raspberry Pi via SSH -tilkobling via wifi. Du kan laste ned den nyeste versjonen av programmet fra Git. Jeg har dokumentert de detaljerte installasjonstrinnene i Readme -filen. Bare følg instruksjonene på skjermen for å fullføre installasjonen. Vær oppmerksom på at du må ha rotrettigheter på Raspberry Pi for å kunne installere. Når du er ferdig, kan du starte Raspberry Pi på nytt og du er klar til å gå.

Vær oppmerksom på at du må oppgi tidsplaner og varigheter under installasjonen. Du kan sette opp flere tidsplaner. Systemet vil aktivere pumpen i henhold til timeplanen din og vanne plantene.

Trinn 7: Sluttemballasje

Når alt er gjort, kan du koble pumpen til utgangslinjen og slå på systemet. Det vil ta 30-40 sekunder å starte og starte programmet automatisk. Du trenger kanskje en skjøteledning for å plassere pumpen i nærheten av plantene dine. Pumpen kan senkes i en bøtte med vann og kobles til rørledningen.

Trinn 8: Legge rørledningene

Dette var det mest omhyggelige trinnet etter min mening. Jeg kjøpte et DIY vanningssett fra Ebay som hadde alle nødvendige komponenter for å legge rørledningen. Jeg brukte et 12 mm stort drypprør for hovedvanntilkoblingen og 4 mm mindre rør for grenene. Alle grenene er utstyrt med mikrokontakter slik at jeg kan kontrollere vannstrømmen for spesifikke planter. Det tok nesten 4 timer for målingene, kutte rørene, koble dem sammen og legge ut rørledningene. Jeg brukte et lite plastrør for å koble pumpeutløpet til rørledningen. Vannpumpen min var kraftig nok til å gi nok vann til 16 planter. Balkongen min har ingen vannkran, så jeg måtte bruke en bøtte for å lagre vannet. En stor bøtte kan vanne plantene 2 ganger om dagen i 2 uker - noe som er ganske bra og pålitelig for en lang tur.

Trinn 9: Og du er ferdig

Vel, det er det. Jeg oppbevarte kretsboksen inne i rommet og brukte en lang skjøteledning for å koble uWaiPi til pumpen. Nå er det bare å slå den på og vente i 30-40 sekunder på at programmet skal lastes ned. uWaiPi vil ta seg av å vanne plantene dine basert på timeplanene dine. Så nå kan du reise på en lang ferie uten å bekymre deg for plantene dine.

Trinn 10: Bruke systemet

Hvis du har aktivert funksjonen for automatisk omstart under installasjonen, starter programmet automatisk når Raspberry Pi starter opp. Den vil følge tidsplanene og varighetene slik de er konfigurert av deg.

Systemet kan styres med knappene. Du kan vanne plantene når som helst på adhoc -basis eller hoppe over de neste rutene. Systemet tar seg av eventuelle tapte tidsplaner og vanner plantene når de slås på.

Du kan også aktivere e -postfunksjoner under installasjonen. Med e -postfunksjoner på, vil du motta varsler fra systemet når du vanner plantene. Du kan også kontrollere systemet (adhoc -kjøring eller hoppe over kjøring) ved å sende enkle kommandoer via e -post.

Trinn 11: Takk

En stor takk hvis du har nådd så langt og planlegger å bygge eller allerede har bygget systemet mitt. Gi meg beskjed om dine verdifulle tilbakemeldinger og forslag. Jeg kan nås på [email protected].

Ujjal Dey

ujjaldey.in/