Автоматична система за поливане на растения, използваща Micro: бит: 8 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:49

Проекти на Tinkercad »

В тази инструкция ще ви покажа как да изградите автоматична система за поливане на растения, използвайки Micro: bit и някои други малки електронни компоненти.

Micro: bit използва сензор за влага, за да следи нивото на влага в почвата на растението и след това включва малка помпа, за да полива растението, ако почвата стане твърде суха. По този начин за вашето растение винаги се грижат, дори когато сте забравили за него или сте далеч.

Ако ви харесва този Instructable, моля, гласувайте за него в конкурса за блок код!

Консумативи:

• MicroBit - Купете тук
• Капацитивен сензор за влага - Купете тук
• DC помпа - Купете тук
• Релейни модули - Купете тук
• Лентов кабел - Купете тук
• Контейнери за съхранение (не е същото, но трябва да работи) - Купете тук
• Захранване - Купете тук
• Винтове M3 - Купете тук

Използвах MicroBit версия 2, но този проект може да бъде направен и с първата версия.

Стъпка 1: Подготовка на вашите компоненти

MicroBit е малък програмируем микроконтролер, който има редица вградени сензори и бутони, което прави стартирането с програмирането наистина лесно.

Можете да използвате блоково кодиране за деца и по -малко опитни програмисти и JavaScript или Python за тези, които имат по -голям опит в програмирането и искат да извлекат повече функционалност от него. Той също така предлага набор от IO щифтове за сензори и устройства по долния ръб.

Капацитивният сензор за влага, който използвам, работи на 3.3V, което е идеално за директно използване с MicroBit.

Забележка: Тези капацитивни сензори обикновено заявяват, че работят между 3.3V и 5V и извеждат максимум 3.3V, тъй като имат вграден регулатор на напрежението. Открих, че много от по-евтините версии на тези сензори всъщност не работят с входно напрежение 3.3V, но изискват 3.5-4V, преди те действително да се "включат". Трябва да бъдете внимателни с това, тъй като Micro: битът е предназначен само за входно напрежение до 3.3V.

Помпата ще трябва да се включва и изключва с помощта на релеен модул. Релейният модул превключва захранването към помпата, така че токът да не тече през MicroBit.

Стъпка 2: Проектиране на схема и код в TinkerCAD

Проектирах схемата и направих блоково кодиране в TinkerCAD, тъй като наскоро добавиха MicroBit към своята платформа. Кодирането на блокове е наистина лесен начин за изграждане на основни програми чрез просто плъзгане и пускане на функционални блокове.

Използвах DC двигател за представяне на помпата и потенциометър за симулиране на входа на сензора за влага, тъй като той също изисква същите три връзки.

В последната ми версия на блоковия код Micro: bit показва усмихнато лице, когато е включено, след което започва да отчита показанията за влага на всеки 5 секунди и да ги нанася върху графиката на дисплея. Той също така проверява дали нивото на влага е под зададената граница и ако е така, той включва помпата за 3 секунди. Той продължава да циклира помпата, с 5-секундна пауза между циклите, докато нивото на влага отново стане над границата.

Добавих и функции към двата бутона, където бутон А включва помпата за 3 секунди, за да полива растението ръчно, а бутон В показва нивото на влажност на дисплея.

Стъпка 3: Тестване на веригата и кода

След като бях доволен от симулацията, работеща в TinkerCAD, свързах компонентите заедно на бюрото си, за да проверя дали работят по същия начин. Направих временни връзки, използвайки някои джъмпери и алигаторни клипове, за да ги прикрепя към Micro: битовите щифтове.

Това беше основно за проверка дали Micro: битът чете правилните стойности от сензора и че релето може да се включва и изключва.

Стъпка 4: Изработка на резервоара за вода

След като бях доволен от тестовата настройка, трябваше да работя върху направата на резервоар за вода, вграждането на компонентите в корпус и извършването на постоянни електрически връзки.

Намерих тези два контейнера в местен магазин за отстъпки. Те се подреждат заедно, за да мога да използвам долния като резервоар, а горния за настаняване на електрониката.

За да направя резервоара, трябваше да монтирам помпата в резервоара с входа на водата възможно най -близо до дъното, като същевременно оставям достатъчно място за изтичане на водата. Залепих помпата на място с помощта на пистолет за лепило.

След това пробих отвори за проводниците към двигателя и тръбата за изхода на водата.

Стъпка 5: Сглобете електрониката

Исках MicroBit да бъде монтиран в предната част на корпуса, така че да е лесно да се види, тъй като използвам LED дисплея отпред като графика на нивото на водата.

Пробих няколко отвора през предната част, за да държа MicroBit и да действам като връзки към IO щифтовете отдолу. Използвах някои дълги винтове с глава M3 x 20 мм, за да завинтвам клемите на IO щифтовете и да се свържа с окабеляването от вътрешната страна на кутията. Свързах окабеляването към винтовете, като обвих част от откритото окабеляване около винтовете и след това използвах термосвиваеми тръби, за да го задържа на място.

Пробих и дупки за захранващия проводник към Micro: бита, за контакта отзад и за проводниците на помпата и сензора за влага.

След това свързах цялото окабеляване, запоявайки фугите и свързах компонентите заедно в корпуса.

Стъпка 6: Тестване на поливната система

Сега, когато всички компоненти са сглобени, е време за стенд тест.

Напълних резервоара с вода и включих захранването.

Micro: bit се включи и започна да отчита. Тъй като сензорът за влага не е в почвата, Micro: bit веднага регистрира "почвата" като суха и включва помпата.

Така че изглежда, че всичко работи правилно и можем да го изпробваме на растение.

Стъпка 7: Настройване на поливната система на растение

За да настроя Micro: bit върху растение, натиснах сензора за влага в почвата, като се увери, че електрониката е над нивото на почвата. След това поставих изхода за вода над центъра на почвата, така че водата да бъде разпределена равномерно около корените на растението.

Стъпка 8: Използване на автоматичната система за поливане на растения

Графиката отпред показва нивото на влага, измерено от сензора, когато почвата изсъхне. Когато стане под прага, зададен в кода, помпата се включва автоматично на 3-секундни интервали, докато нивото на влага отново надхвърли прага. Трябва бързо да забележите, че нивото на влажност на почвата отново се увеличава, след като помпата е пусната.

Можете също да натиснете бутон А от предната страна на MicroBit, за да включите помпата за 3 секунди и да напоите растението ръчно.

Можете дори да свържете няколко MicroBits заедно, използвайки тяхната радиовръзка, за да видите нивото на влага на вашето растение от друга стая или да ги поливате дистанционно. Добра идея би била да се използва отделен Micro: bit като табло и контролен център за няколко други Micro: бита, работещи като автоматични системи за поливане на растения.

Строили ли сте нещо с помощта на Micro: bit? Кажете ми в секцията за коментари.

Моля, не забравяйте също да гласувате за тази инструкция в конкурса за блок код, ако ви хареса!

Втора награда в конкурса за блок код