Интелигентен вътрешен монитор за растения - Знайте кога вашето растение се нуждае от поливане: 8 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Преди няколко месеца направих пръчка за следене на влажността на почвата, която се захранва от батерии и може да се забие в почвата в саксията на вашето закрито растение, за да ви даде полезна информация за нивото на влажност на почвата и светкавичните светодиоди, които да ви кажат кога да поливате растение.

Той върши чудесна работа, но е доста забележим забит в тенджерата и не е най-добре изглеждащото устройство. Така че това ме накара да мисля за начин да направя по -добре изглеждащ монитор за стайни растения, който би могъл да ви предостави необходимата информация с един поглед.

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

Консумативи

• Seeeduino XIAO - Купете тук
• Или Seeeduino XIAO от Amazon - Купете тук
• Капацитивен сензор за влажност на почвата - Купете тук
• 5 мм RGB LED - Купете тук
• 100Ω резистор - Купете тук
• 200Ω резистор - Купете тук
• Лентов кабел - Купете тук
• Женски заглавни щифтове - Купете тук
• 3 мм MDF - Купете тук
• 3 мм акрил - Купете тук
• Епоксидно лепило - Купете тук

Стъпка 1: Проектиране на основата

След като си поиграх с няколко идеи, се сетих да направя обикновена кръгла основа, на която да стои стайното растение, подобна на подложката. Основата ще се състои от три слоя, слой от MDF, след това индикатор, който ще светне, за да покаже състоянието на инсталацията, и след това друг слой от MDF.

Индикаторният слой ще бъде осветен от RGB LED, който ще свети в зелено, когато растението има достатъчно вода, и ще стане червено, когато растението се нуждае от вода. Нивата на влага между тях биха били различни нюанси на жълто/оранжево, тъй като светодиодът преминава от зелено към червено. Така че зелено-жълто би означавало, че все още има доста количество вода, а оранжево-жълто би означавало, че ще трябва да поливате растението си съвсем скоро.

Все още исках да използвам същите капацитивни сензори за контрол на влажността на почвата, които използвах в първия проект, тъй като имах няколко резервни части. Този път обаче няма да има свързана директно електроника, цялата обработка ще се извърши в базата.

Микроконтролерът, който реших да използвам, беше Seeeduino XIAO, защото е наистина малък, съвместим е с Arduino и струва само 5 долара.

Започнах с измерване на основата на саксията, за да мога да направя новата основа малко по -голяма. Проектирах компонентите в Inkscape да бъдат лазерно изрязани, както и във формат PDF, за да бъдат отпечатани и изрязани на ръка. Можете да изтеглите шаблоните тук.

Стъпка 2: Изрязване на акрил и MDF

Изрязах компонентите от 3 мм MDF и 3 мм прозрачен акрил на моя лазерен нож. Ако нямате лазерен нож, можете да разпечатате PDF шаблоните и да изрежете компонентите на ръка. МДФ и акрил са доста лесни за работа.

За да накарате RGB LED да осветява краищата на акрилния слой, ще трябва да ги загрубявате с помощта на шкурка. Използвах шкурка от 240 зърна и шлайфах всички ръбове на акрила до равномерно бяла мъгла. Грубите ръбове разсейват светлината на светодиода и правят акрила да изглежда така, сякаш свети.

Стъпка 3: Сглобяване на основата

След това залепете слоевете заедно с помощта на епоксидно лепило.

Използвайте само малко количество епоксидна смола, не искате тя да проникне от ръбовете и върху акрилните повърхности, които току -що сте шлифовали, или ще трябва да ги шлифовате отново.

Използвайте някои малки скоби, за да държите слоевете заедно или да ги поставите под тежък предмет, докато епоксидът се втвърдява.

Стъпка 4: Запояване на електрониката

Докато епоксидът се втвърдява, можете да запоявате компонентите си заедно.

Схемата е доста проста, току -що имате два PWM изхода за управление на RGB LED, един за зеления крак и един за червения крак, а след това един аналогов вход за четене в изхода на сензора.

Ще ви е необходим и резистор за ограничаване на тока на всеки от двата LED крака. Зелената светлина от тези светодиоди обикновено е много по -ярка от червената, затова използвах резистор 220Ω на зеления крак и резистор 100Ω на червения крак, за да балансирам цветовете малко по -добре.

Предполага се, че тези капацитивни сензори за влажност на почвата могат да работят на 3.3V или 5V, но имах двойка, която просто не извежда нищо при захранване от 3.3V. Ако установите, че не получавате изход от сензора си, може да се наложи да го захранвате от 5V захранването на Arduino - Vcc. Сензорът така или иначе намалява напрежението, така че все пак ще получите само 3.3V изход. Бъдете внимателни, ако използвате сензор с различен модел, тъй като този конкретен Arduino може да приема само до 3.3V на аналоговите входове.

Стъпка 5: Инсталиране на електрониката

След това ще трябва да инсталирате вашите електронни компоненти във вашия корпус в задната част на основата.

Когато се опитах да сглобя компонентите си за първи път, видях, че бях малко оптимистичен, мислейки, че ще ги вкарам всички в двуслойното пространство, така че трябваше да изрежа допълнителен дистанционен слой.

Натиснете вашия светодиод в отвора в акрила, като се уверите, че най -ярката част от светодиода е в акрилния слой. Така че не го натискайте докрай.

След това залепете вашия Arduino в корпуса и щифтовете на заглавката върху горния капак. Можете да използвате епоксидна смола или пистолет за лепило за тази стъпка, аз използвах пистолет за лепило, тъй като се втвърдява по -бързо. Също така е добра идея да покриете запоените съединения на щифтовете на заглавката с лепило, така че да не се късат по краката на светодиода, когато го затворите.

Това е всичко за сглобяването, сега просто трябва да го програмирате.

Стъпка 6: Програмиране на Arduino

Скицата е доста проста. Той просто отчита показанията от сензора за влажност на почвата и след това ги картографира между границите на мокро и сухо. След това използва тези нанесени стойности, за да управлява пропорционално двата светодиода.

Така червеният светодиод свети напълно, а зеленият е напълно изключен, когато изсъхне, и обратно за мокро. Междинните нива са мащабирали PWM изходи, за да осигурят различните нюанси на жълто/оранжево.

В първата си версия на скицата току -що актуализирах светодиодите с всяка стойност, прочетена от сензора. Забелязах, че има някои вариации в измерванията и от време на време имаше стойност, която беше значително по -висока или по -ниска от останалите, което предизвика трептене/бъг в цвета. Така че промених кода малко, така че последните десет показания са осреднени и тази средна стойност по -скоро управлява цвета на светодиода. Това прави промените малко по -постепенни и позволява някои отклонения, без да се отразява значително на цвета.

Тези данни могат да се видят в изхода на серийния монитор.

Можете да изтеглите скицата тук заедно с пълното описание на кода.

Стъпка 7: Калибриране на сензора

Последното нещо, което трябва да направите, преди да използвате монитора, е да калибрирате сензора. Ще трябва да направите това, така че вашият Arduino да знае при какво ниво на влага вашето растение има достатъчно вода и при какво ниво на влага се нуждае от вода. Това е важна стъпка, тъй като изходът на всеки сензор е малко по -различен в зависимост от положението и типа на почвата и всяко растение има различни изисквания за поливане.

Най -добрият начин да направите това е да започнете с „сухото“си растение, с почвата на ниво на влага, където очаквате да я поливате.

Поставете растението си върху основата, натиснете сензора в почвата (не потапяйте електронните компоненти) и след това включете сензора в щифтовете на основата.

Свържете вашия Arduino към компютъра си и отворете серийния монитор. Ще трябва да добавите Serial.print (""); ред към кода, за да отпечатате изходите на вашия сензор към серийния монитор, така че да можете да видите необработените стойности. Искате нова стойност да се показва на всеки 1-2 секунди, можете да промените това, като използвате забавянето. Можете също така да изведете резултата от плъзгащата средна, ако искате, просто ще трябва да изчакате още малко, за да получите стабилизираните си показания.

Обърнете внимание на средно около 10-20 показания, след като се стабилизират, това ще бъде вашата "суха" зададена точка.

След като сте доволни от сухите показания, поливайте растението си както обикновено. Дайте му достатъчно вода, за да се абсорбира напълно в почвата, но не го удавяйте. Сега направете същото като преди и получете средна "мокра" зададена стойност.

Актуализирайте двете зададени точки в кода и след това качете отново скицата и сте готови да започнете да използвате основата правилно.

Стъпка 8: Използване на интелигентния вътрешен монитор за растения

Тъй като току -що сте напоили растението си, за да го калибрирате, дисплеят трябва да е зелен. Бавно ще започне да пожълтява, а след това отново да зачервява през следващите няколко дни, когато почвата изсъхне.

Поради матрицата с плъзгащи средни, има известно забавяне между това, когато поливате растението, и когато сензорът отново стане зелен. Той трябва да стане зелен след около 20-30 секунди.

Ако ще използвате основата на наистина слънчево място, тогава може да искате да добавите втори или трети светодиод и друг акрилен слой към основата, за да я направите малко по -голяма и по -ярка.

Кажете ми какво мислите за този монитор в секцията за коментари по -долу. Какво харесвате и какво бихте променили?

Както бе споменато по -горе, моля, гласувайте за този проект в конкурса за ремикси, ако ви хареса!

Забавлявайте се да изграждате свои собствени!