Innholdsfortegnelse:
2025 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2025-01-13 06:58
Å dyrke planter er morsomt, og vanning og omsorg for dem er egentlig ikke noe problem. Mikrokontrollerprogrammer for å overvåke helsen er overalt på internett, og inspirasjonen til designet kommer fra plantens statiske natur og enkle å overvåke noe som ikke løper rundt og svetter. Jeg er relativt ny på plantevekst, og guider på internett syntes å være skrevet av velmenende men ikke ingeniørtyper. En venn som jeg spurte "hvor mye vanner jeg dem …" svarte den eneste måten er å løfte anlegget, og hvis det føles lett, vanner du det. Han er veldig flink til å "vokse". Å stikke fingeren i jorda hjelper egentlig ikke så mye. De fleste instrukser bruker en billig jordfuktighetsprobe som er utsatt for en rekke feil-den mest åpenbare er unøyaktighet og korrosjon.
Gjennomgang av litteraturen avslører at skitt kan være opptil 40% vann og måling av dette krever ganske dyre instrumenter. De billigere sonderne er avhengige av vannledning som vil variere med oppløste salter og andre faktorer. Ovenfor er en graf jeg gjorde av en beholder med skitt veid over 2 uker etterfulgt av ovnoppvarming til 300 for å fjerne alt ikke -festet vann. Førti prosent av den totale jordsmonnet er vann og over ti varme dager med direkte sol mistet det 75% av dette vannet med en relativt lineær hastighet. Så hva er riktig fuktighetsnivå? Avhenger av en rekke faktorer, men når du bygger denne maskinen er det en god anelse å forsiktig vanne planten din til det nivået du tror er riktig og sette den på maskinen som nøye måler vekten og deretter innen en angitt grense tilfører vann når det er nødvendig. Designet kan modifiseres for hengende plantekurver og systemer for trykkvann.
Maskinen måtte kjøre på solenergi, være autonom med egen vannforsyning, overvåke vannforsyningen ved varsler til nettet, sove når den ikke er i bruk for å minimere strøm og huske grunnvekten og hvor mange vanninger og andre data i mellom søvn sykluser. Den nye ESP32 virket som en god kandidat for hjernen.
Trinn 1: Samle rekvisita
Maskinen er laget av to BigBox store 12 tommers keramiske fliser i en aluminiumskanalsramme som smører en vanntank. Elektronikken er festet i en elektrisk elektrisk boks på baksiden. Vanntanken har en utløpsslange fra en lukket pumpe og sensorenhet limt til bunnen av tanken som mater anlegget. Lastcellens utkragere fra en tverrbjelke på toppen av enheten.
1. Arrow Home Products 00743 2 Gallon Slimline Drikkebeholder i Clear
2. uxcell 5Pcs 5.5V 60mA Poly Mini Solar Cell Panel Module DIY
3. Gikfun Metal Ball Tilt Shaking Position Switches for Arduino
4. Uxcell a14071900ux0057 10 kg aluminiumslegering elektronisk skala lastecelle
5. Adafruit HUZZAH32 - ESP32 fjærbrett
6. HX711 vektvekter Lastcellekonverteringsmodul Sensorer Annonsemodul for Arduino
7. Adafruit Latching Mini Relay FeatherWing
8. TP4056 litiumcelleladermodul med batteribeskyttelse
9. ECEEN USB Pump Mini nedsenkbar vannpumpe for akvarium hydroponisk drevet via USB DC 3.5-9V
10. 18650 Lipo batteri med batteriholder
Trinn 2: Bygg boksen
Boksrammen er laget av BigBox 1 tommers aluminiumsvinkel. Du får den generelle ideen fra bildene, og det er ikke så vanskelig å sette sammen. Rammene er basert på kvadratfotflisene som danner enhetens for- og bakside. Flisene holdes fast mot ansiktene på aluminiumsrammen med silisiumlim. Dimensjonen til senterdelen er avhengig av størrelsen på vanntanken. Tankåpningen er designet slik at du enkelt kan trekke den ut av enheten og fylle den opp fra toppen. Ledninger og rør som fester tanken må være lange nok og krølle bak.
Plassering av solcellepanel er designavhengig. Jeg skulle bruke flere runde paneler for å gi det et "terning" utseende, men slo meg ned på rutene fordi de ga den beste kombinasjonen av spenning og strøm. Jeg skal ikke gå inn på detaljene for å koble til flere solcellepaneler, men du trenger minst 5,5v for å få laderkretsen til å fungere. Disse panelene ble hektet parallelt for å øke strømstyrken. Hullene i den keramiske flisen er nøye boret med en diamantbit-pass på at du bruker vann som kjølevæske for å gjøre dette, ellers ødelegger du borkronen. Disse hullene bør bare ta et par minutter hver. Bruk liberale mengder silisiumlim for å holde panelene og ledningene på innsiden av flisene på plass.
Lastcellen er veldig rimelig og er klassifisert i forskjellige vekter. Jeg brukte varianten på 10 kg, men hvis du skal planlegge en tung plantemaskin deretter. I likhet med mine andre instrukser: https://www.instructables.com/id/Bike-Power-Pedal-IoT/ disse lastcellene må være utkragede fra støttesiden med sine 4 mm og 5 mm tapede skruehull. I dette tilfellet holder et tverrsnitt av aluminium mellom de to keramiske flisestøttene den ene enden av lastcellen. Den andre støtter en plattform av flat aluminiumsstang silisium limt til anleggets dreneringskopp. Vær veldig forsiktig med ledningene fra disse gutta-de er veldig skjøre og nesten umulige å reparere hvis de er avbrutt nær opprinnelsen. Tapp med mye varmt lim eller silisium for å opprettholde integriteten.
Trinn 3: Bygg pumpe/tom bryterholder
Pumpen drives av et relé fra Lipo -batteriet og gjør det bra med den begrensede spenningen, men du kan ikke overstige høyden på omtrent 2 fot med mindre du bruker en effektforsterker for å øke spenningen. Pumpen er faktisk en mester, trenger ikke grunning, vanntett og har en USB -kontakt i den ene enden. Går imidlertid ikke bra med å gå tørr. Reservoaret full/tom bryter er rett og slett en vippebryter som jeg pusset i silisium til vanntett og deretter festet til en aluminiumsstøtte for pumpen og en flytende gummi. Gummi -andungen bør være direkte festet til aluminiumsstangen for å fjerne trekkraften fra vippebryterens ledninger. Når reservoaret har vann i det, flyter anda og vipper bryteren-kortslutter til bakken og lar kommandoer drive reléet og pumpen. Den sender også disse dataene til nettet og sender deg en tweet hvis du trenger vann. Pumpen er silisiumlimt til denne støttestrukturen og limt deretter til bunnen av vannreservoaret.
Trinn 4: Bygg elektronikken
Adafruit HUZZAH32 - ESP32 Feather Board er en relativt ny mikrokontroller og fungerer veldig bra i denne hjernefulle plantehjelperen. Fordelen med dette brettet i forhold til den eldre 8266 er i sin bedre soveevne (visstnok år i stedet for en time eller så …) dens evne til å huske hva den lærte mellom lurene (den gamle 8266 tilbakestilt fra bakkenull …) og lavere strømforbruk mens du sover og flere pins. Den store Youtuber Andreas Spiess beskriver endringene i koden for å få ESP32 til å gjøre en skikkelig veiing, og du bør se videoen hans hvis du vil vite mer om hvordan detaljene fungerer. Søvneksemplet fra Arduino IDE ble også brukt og modifisert for denne programvaren.
Fritzing -diagrammet viser deg nøye alle ledningsforbindelsene. Komponentene ble satt sammen med perf -plater og deretter koblet sammen. Lipo -batteriet er din standard billige 18650 på egen slede. Laderkortet er en TP4056 som Andreas sier er veldig effektiv i denne rollen for soloppladning. På/Av-knappen med innebygd LED sender strøm til hele systemet, så vel som den vanlige reléforbindelsen som driver pumpen. Relébrettet er et fint Adafruit -reléfjærbrett som går på 3 V. HX711 -forsterkeren drives gjennom Adafruit og er koblet til to pinner på brettet.
Alle komponentene er stablet i en utendørs utendørs elektrisk boks i den nedre delen for å tillate luftstrøm, men blokkerer regn. Plasser ESP32 på toppen for å tillate programmering og seriell overvåking med dekselet av.
Trinn 5: Programvare
"lasting =" lat"
Enheten er enkel å bruke. Når den slås på, blinker LED -en på strømbryteren til en potteplante som er vannet til et nivå du vil opprettholde, er plassert på plattformen. Etter vektstabilisering husker datamaskinen denne innledende vekten, og hver time eller angitte intervall sammenligner plantens nye vekt og enten korrigerer den med ekstra pumpet vann eller rapporterer den nye vekten og all annen informasjon til Thingspeak og går deretter i dvale. Grafene ovenfor gjenspeiler produksjonen over en tre dagers periode for en tomatplante som er omtrent 2 fot høy og vokser i full sol. Plantens vekst over tid vil selvsagt påvirke vekten av potten og bør kompenseres for ved å gjøre initialiseringen på nytt etter en tid bestemt av bulking av planteveksten. Ytterligere programvaretilpasninger vil tillate automatisert analyse av plantens maksimale og minimale vanntoleranse og krav ved å oversvømme potten til vekten ikke lenger endres og deretter måle skråningen av vanntap over tid. Dette vil være avhengig av jordtype, vær og plante- og rotstruktur. Ytterligere vanningsalgoritmer basert på Thingspeak dataevalueringer kan deretter tilpasses. Ulempene med vekt i stedet for ledende vedlikehold av sensoranlegg er behovet for et begrenset vannet område å veie, men smarte planter som denne er billige, lett tilkoblede og kontrollerte og på en merkelig OCD -måte morsomt å følge på internett.
Trinn 7: Gjenta
Ja, vel som designet, fungerte maskinen bra i en uke eller så, og da ville det ha en tendens til at ESP32 gikk inn i en merkelig sløyfe og ikke startet opp riktig og tømte batteriet over natten. Ingen mengde programvareendring kunne påvirke dette, så jeg ga opp og la til en Adafruit TPL5111 for å kontrollere energisyklusen til ESP, men siden jeg ikke lenger kunne bruke minnet som før skrev jeg for å bruke EEPROM og byttet fra Thingspeak til Blynk som jeg finne mer moro på telefonen og et virkelig godt system. Maskinvareendringen er bare et spørsmål om å koble TPL 5111 til strøm og jord, en ferdig pin til ESP og Enable out til EN -pinnen. Sørg for at du setter en vippebryter mellom EN-out og EN på brettet, slik at du kan endre programmer og laste opp. Jeg angir søvnsyklusen hver annen time. For å fjerne EEPROM og tilbakestille enheten for et nytt anlegg eller for ekstra vekt, satte jeg opp en bryter i Blynk for å slette minnet og starte vektprosessen på nytt. Programmet for den nye programvaren er inkludert ovenfor, og programmet på Blynk er åpenbart å sette opp. Denne maskinen fungerer virkelig bra og produserer noen dandy -produkter. Jeg er faktisk imponert over hvor morsomt det viste seg å være --- solceller fungerer lett, og det går aldri tom for strøm.