Arduino automatisk plantevanningssystem: 8 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

Møt Sprout - den moderne innendørs planter som automatisk vanner plantene dine, urter, grønnsaker osv. Og vil revolusjonere hagearbeidet ditt.

Den består av et integrert vannreservoar som vann pumpes fra og holder plantens jord hydrert.

En jordfuktighetssensor er kalibrert slik at den periodisk måler fuktigheten i jorda og derved regulerer vannstrømmen. Hvis jorda er for tørr, slås vannpumpen automatisk PÅ og slås AV når jordfuktigheten har nådd ønsket nivå.

Hvis du er personen som undervanns planter, vil Sprout sikre at du aldri trenger å bekymre deg for å være en dårlig gartner igjen. Og hvis du er den typen som overvann plantene sine for å kompensere for fravær, betyr det at du ikke er i fare for å drukne plantene eller frøene dine.

Sprouts vannbeholderkapasitet er rundt 500 ml, som lar deg neglisjere plantene dine så lenge som en måned før den trenger påfyll.

Den valgfrie Bluetooth -funksjonen kan brukes til å manuelt bytte og kontrollere vannpumpen trådløst fra smarttelefonen din.

Utvikle: Er du en programmerer, ingeniør eller designer som har en god idé for en ny funksjon/design i Sprout? Kanskje du bare er nybegynner, eller du har oppdaget en feil? Ta gjerne tak i koden vår, skjemaer, 3D -designfiler og laserskjæringsfiler fra Github og tinker med den.

Spire: GitHub

Trinn 1: Elektronisk design

Liste over elektroniske komponenter: -Arduino Nano: AliExpressDC Vannpumpe: AliExpress Jordfuktighetssensor: AliExpressHC-05 Bluetooth-modul: AliExpressLM7805 Spenningsregulator: AliExpressIRF540 MOSFET: AliExpress220 Ohm motstand: AliExpressIN4001 Diode: AliExpressHolderen Pin Strips: AliExpressC Skrueklemme: AliExpressP AliExpressAC-12VDC Adapter: AliExpress

Verktøy:- Loddejern: AliExpress Loddetråd: AliExpress

Power Block

7805 regulerer forsyningsspenningen og reduserer den til en konstant 5V, noe som gjør den egnet til å kjøre Arduino & Soil Moisture Sensor.

Pumpekontroll

MOSFET fungerer som en bryter som styres av Arduino. Vi bruker MOSFET siden Arduino ikke kan drive DC -pumpen direkte. Motstanden som er koblet til porten til MOSFET forhindrer at MOSFET blir skadet. Flyback -dioden som er koblet over pumpen, gir en vei for spredning av lagret energi når pumpen slås av. Diodenes anode er koblet til MOSFET -avløpet. Katoden til dioden er koblet til 9V forsyningsskinnen. Kilden til dioden er koblet til GND.

Fuktighetssensor Sensoren mater en analog verdi til Arduino. Terskelnivået for fuktighet kalibreres av brukeren avhengig av hvilken type plante som brukes.

Bluetooth -modul

Bruker seriell kommunikasjon for å overføre data mellom Arduino og smarttelefonen din.

Trinn 2: Elektronisk montering

En utskrivbar PCB i 1x skala, samt tavlevisning og skjematisk er tilgjengelig i GitHub -depotet.

Spire: GitHub/Electronics

Depotet inneholder også en PDF -størrelse i A4 -størrelse som inneholder flere PCB -er på en enkelt side. Dette kan brukes til å lage flere PCB om gangen for masseproduksjon

Lodd alle komponentene i henhold til gitt skjema.

De redigerbare Eagle -filene er tilgjengelige nedenfor.

Du kan bestille kretskortet her: PCBWay

Trinn 3: Programvare og Bluetooth -konfigurasjon

Programvare

Fuktighetssensoren er koblet til en analog inngangspinne på Arduino. En terskelverdi bestemmer om pumpen skal være PÅ/AV.

Du finner koden på Sprout: GitHub/Code

Du er velkommen til å endre og bidra til GitHub -depotet.

Smartphone -app og Bluetooth -konfigurasjon

HC-05 Bluetooth-modulen er mellomblokken mellom smarttelefonen og Arduino. Den bruker seriell kommunikasjon til å sende data fra smarttelefonen til Arduino og fungerer som en fjernkontroll.

Appen overfører verdien "48" eller "49" som representerer henholdsvis "PÅ" og "AV". Pumpen kan dermed kontrolleres trådløst.

Bare åpne appen, søk etter enheter som kan oppdages, og par med HC-05-modulen. klikk deretter på 'Switch Mode' og bytt på skjermknappen.

Appen er tilgjengelig på Bluetooth App

Trinn 4: Mekanisk design

Hoveddelen av Sprout er en 30 cm x 15 cm x 19 cm boks laget av MDF.

Alle trinnene for mekanisk design er tydelig demonstrert i videoen vedlagt i begynnelsen av instruksjonsboken. Du kan også sjekke det på Sprout: Video/Mechanical Design

Boksen er delt inn i to seksjoner:

1. Den større delen inneholder jord og planter
2. Den mindre delen er videre delt inn i ytterligere to seksjoner slik at den ene delen inneholder kretskortet mens den andre inneholder vannreservoaret.

Vannreservoaret er en 500 ml plastflaske.

MDF -boksen har 8 separate sammenlåsende flater som kan laserskjæres og slisses inn i hverandre.

Laserskjæringsfilene, Fusion 360 Design -filen (3D Design -fil), isometriske og ortogonale visninger av hvert ansikt finner du på Sprout: GitHub/Mechanical Design

Du kan også finne redigerbare Illustrator -filer i GitHub -depotet, som kan endres til dine spesifikke krav/dimensjoner og deretter kan laserskjæres.

Trinn 5: Mekanisk montering: Forberedelse av flasker

Vannreservoaret er en 500 ml plastflaske. En typisk 500 ml plastflaske kan brukes til dette.

Maksimal diameter på flasken skal være 74 mm. Maksimal diameter på hetten på flasken skal være 50 mm. Maksimal høyde fra bunnen av flasken til den nederste delen av hetten skal være 18,5 cm.

Flasken må kuttes omtrent 50 mm over bunnen slik at pumpen kan plasseres i den. Hull må kuttes i flasken slik at utløpsrøret og strømledningene kan mates gjennom flasken.

Når utløpsrøret og ledningene er tatt ut gjennom de respektive hullene, kan flasken forsegles igjen. For å forsegle flasken må vi bruke en epoksyforbindelse som vil stivne i løpet av noen timer. Dette forhindrer at vann lekker ut.

Vannet kan fylles på igjen fra toppen av flasken ved å åpne lokket.

Trinn 6: Mekanisk montering: Forberedelse av eske

Når du har lykkes med å kutte de 8 forskjellige ansiktene på esken, må du påføre flere strøk av en høykvalitets trelakk på hver side av hvert ansikt. Dette gjør den svært vannavstøtende og gjør den motstandsdyktig mot fuktighet og fuktighet.

Monter også strømkontakten på bakplaten og koble den til kretskortet.

Monter kretskortet på boksens bakplate slik at det passer innenfor deres respektive seksjon.

Trekk pumpens utløpsrør gjennom de gitte hullene slik at den når plantesjorddelen. Gjør det samme for fuktighetssensorledningene.

Ikke glem å koble vannpumpen til kretskortet som vist i diagrammet

Begynn å låse de forskjellige ansiktene på esken og sørg for at flasken passer godt inn i det angitte området.

Påfør trelim eller et lim for å forsegle hele esken

Alle disse trinnene er demonstrert i videoen som ble funnet ved starten av denne instruksen.

Trinn 7: Mekanisk montering: Sement

Dette trinnet vil bestemme uttekstur og siste finish på esken, samt gi plantasjen et annet beskyttende belegg.

Påfør lim på hver side av esken. Dryss deretter litt sement over limet. Bruk det gjenværende sirkulære MDF -stykket som ble kuttet fra topplaten for å jevne ut sementet over overflaten på hver side av esken. Gjenta dette trinnet for hvert ansikt på esken som vist i videoen.

Når sementen tørker, dryss med vann hver 6. time i 1 dag. Dette vil la sementen herde, uten sprekker og forhindre at vann lekker.

Trinn 8: Tilsett jord og planter

Når sementen er herdet, fyll esken med jord.

Husk å varmforsegle enden av utløpsrøret før du lager et hull i det til drypperen. Drypperen brukes til å regulere vannet som kommer ut av røret slik at vannet ikke renner ut av plantemaskinen.

Plasser jordfuktighetssensoren i jorda.

Power Sprout gjennom Power Jack på bakplaten og sørg for å fylle vannreservoaret til fullt nivå.

Test om alt fungerer, og du bør være ferdig.

Runner Up i Epilog Challenge 9

Runner Up i Arduino -konkurransen 2017