Автоматична интелигентна саксия за растения - (DIY, 3D Printed, Arduino, Self Watering, Project): 23 стъпки (със снимки)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Здравейте, Понякога, когато се отдалечаваме от дома си за няколко дни или сме много заети, домашните растения (несправедливо) страдат, защото не се поливат, когато имат нужда. Това е моето решение.

Това е интелигентна саксия за растения, която включва:

• Вграден резервоар за вода.
• Сензор за наблюдение на нивото на влага в почвата.
• Помпа за изпомпване на вода към централата, когато е необходимо.
• Монитор за нивото на водата в резервоара за вода.
• Светодиод, който ви уведомява, когато всичко е наред, или ако резервоарът за вода е почти празен.

Цялата електроника, помпи и резервоар за вода се съдържат в съда, за да изглежда умен. Всяка саксия (ако правите повече от една) също може да бъде настроена за нуждите на различни видове растения. Той разполага с Arduino Nano, контролиращ всичко, а цената на компонентите е поддържана възможно най -ниска.

Стъпка 1: Видео урок

Ако предпочитате видеоклипове пред четене, моля, вижте видеото по -горе. В противен случай продължете да четете и аз ще ви направя стъпка по стъпка да създадете свой собствен интелигентен саксия за растения.

Стъпка 2: Неща, от които се нуждаете

Ще ви трябват няколко неща, за да създадете свой собствен. Ето списък на елементите заедно с връзки, където можете да ги намерите в Amazon.

• Arduino Nano: https://geni.us/ArduinoNanoV3 x1
• Мини потопяема помпа: https://geni.us/MiniPump x1
• 5 мм тръби: https://geni.us/5 мм Тръби на стойност 5 см
• Транзистор: https://geni.us/2npn2222 1x 2N2222
• Резистори (1k и 4.7k): https://geni.us/Ufa2s По един от всеки
• Кабел: https://geni.us/22AWGWire за свързване на компоненти заедно
• 3 мм LED: https://geni.us/LEDs x1
• Сензор за нивото на водата: https://geni.us/WaterLevelSensor x1
• Болтове: https://geni.us/NutsAndBolts M3 x 10mm x2
• Сензор за почвена влажност: https://geni.us/MoistureSensor x1
• Half Perma-proto board: https://geni.us/HalfPermaProto x1
• PLA нишка:

Стъпка 3: Отпечатайте частите за 3D печат

Отпечатаните 3D части ще отнемат известно време, така че е добро място да ги стартирате, докато чакате всичко, което сте поръчали да пристигне.

Ще намерите CAD файловете, достъпни за изтегляне тук:

Отпечатах всичките си в PLA на височина на слоя 0,15 мм. Отпечатах „външната тенджера“с три периметра и това гарантира, че тя е водонепроницаема за мен. Преди да го използвате, проверете дали вашият печат е водонепроницаем, за да се уверите, че не рискувате да повредите някой от вашите електронни компоненти. Ако не успеете, можете да опитате някое от следните:

• Отпечатайте го с повече периметри/стени
• Увеличете дебита на екструдера
• Обработете вътрешността на отпечатъка с някакъв уплътнител

Стъпка 4: Подгответе електрониката и електрическата схема

Можем да насочим вниманието си към електрониката. Ще ви трябват няколко инструмента, които да ви помогнат да сглобите и запоите различните електронни компоненти за този проект:

• Спойка тел
• Поялник (използвам този готин, захранван от батерии, който наскоро получих:
• Машинки за подстригване на тел
• Помощни ръце

Приложена е диаграма за запояване. Ако предпочитате, можете да пропуснете следните раздели и сами да следвате диаграмата, но ако предпочитате, сега ще ви преведа през компонент по компонент.

Стъпка 5: Запояйте Arduino към Proto Board

Първо ще запояваме Arduino Nano към нашата платка Perma-Prota. Докато вървим, ще посоча дупките на дъската на Perma-Prota чрез техните координати, като дупка B7. Буквите и цифрите за дупките са изписани по краищата на дъската Perma-Proto.

За да позиционирате Arduino Nano на правилното място, поставете щифт D12 върху Arduino през отвор H7 на прототипната платка. След това обърнете дъската и запоявайте щифтовете на място.

Стъпка 6: Добавете транзистора и резисторите

Трите крака на транзистора искат да преминат през отворите C24, 25 и 26 на платката. Плоската страна на транзистора иска да бъде обърната към центъра на платката. След като сте запоили това на място, отрежете излишните дължини на крака от другата страна с ножовете за тел.

Резисторът 4,7 k ohm (цветните ленти стават жълти, лилави и червени) преминава през отвори A25 и A28.

Резисторът 1k ohm (кафяви, черни и след това червени ленти) преминава през отвори J18 и J22.

Стъпка 7: Подгответе светодиода и го свържете към платката

Запояйте отделен проводник с дължина 7 см към всеки от краката на светодиодите. След като направите това, използвайте изолационна лента или термосвиване, за да предотвратите контакта на двата крака и проводниците и късо съединение по -късно.

Сега положителният крак от светодиода, който е по -дългият от двата крака, трябва да бъде запоен към отвор J17 на дъската. След това отрицателният се запоява към отвор I22.

Стъпка 8: Подгответе помпата

Преди да инсталираме и свържем помпата, трябва да удължим нейните проводници. Добавете още 13 см към двата проводника, идващи от водната помпа. Отново добавете изолационна лента към връзките, след като сте ги запояли заедно.

Стъпка 9: Подгответе сензор за нивото на водата

Този път запоявайте три 20 см проводника към трите щифта на сензора за нивото на водата.

Стъпка 10: Свържете компонентите за откриване на влага заедно

Прикрепете 10 см към следните щифтове на модула за сензори за влага:

• D0
• GND
• VCC

След това запоявайте проводника от D0 до J12 на платката Proto, заземяващия проводник навсякъде по заземителната релса и накрая проводника от VCC към отвор C8.

След това запояйте два 25см проводника към отрицателните и положителните щифтове от другата страна на сензорния модул.

Стъпка 11: Добавете допълнителни връзки към Proto Board

Използвайте къса дължина жица (зелена на снимките), за да свържете дупки B26 към заземяващата шина и след това друга жица, за да свържете нашата заземителна релса към заземяващия щифт на Arduino през отвор A20.

Нуждаем се от още един проводник за свързване на отвори C28 и J7.

Стъпка 12: Нека започнем да сглобяваме нашите части

Използвайте горещо лепило или подобно, за да фиксирате сензора за нивото на водата върху фиксиращата му плоча от вътрешната страна на външната тенджера. Уверете се, че горната част на сензора е в съответствие с горната част на монтажната плоча.

Сега прокарайте трите проводника от този сензор надолу през отвора, който ще откриете отстрани на колоната, която се издига нагоре от дъното на външния съд. Когато се появят отдолу, можете да ги издърпате. Сега също е чудесен момент да ги обозначим, докато сме сигурни с какво са свързани.

Докато имаме под ръка лепилото си, трябва да фиксираме светодиода на място, като го натискаме през отвора му в стойката и го залепваме там.

Стъпка 13: Сглобете водната помпа

Можем също така да прокараме проводниците от нашата водна помпа през същия отвор във външния съд, както направихме за сензора за нивото на водата, и след това да маркираме проводниците, когато излязат от другата страна.

Сега вземете 5 см гумена тръба, прикрепете я към водната помпа и след това другия край към долната страна на вътрешната тенджера.

След това можем внимателно да плъзнем вътрешната саксия надолу във външната тенджера. Има тънък слот за преминаване на проводниците, внимавайте да не захванете проводниците, когато сглобявате тези две части.

Стъпка 14: Добавете стойката

Сега можем да прокараме всички наши маркирани проводници през отвора на стойката и след това да поставим всичко върху работния плот с главата надолу. Използвайте малко лепило за топене, за да фиксирате тенджерата върху стойката и да я държите в централно положение.

След това вземете двата проводника, идващи от нашия сензор за влага, и ги прокарайте надолу през цялото, което минава през целия ни интелигентен саксия за растение в другата посока. Те трябва да изскочат през горната част на колоната сега вместо малкия страничен отвор, който използвахме по -рано.

Стъпка 15: Още малко запояване

Сега запоявайте проводниците от водната помпа към отвори В18 и В24.

Заземяващият проводник от сензора за вода може да бъде свързан навсякъде по заземителната шина. Положителният проводник е запоен към отвор A8 и проводникът на сензора е свързан към A13.

Стъпка 16: Управление на кабелите

Сега залепете модула за сензора за влажност на почвата към една от вътрешните стени на стойката, както е показано на снимката.

С помощта на двата болта можем да извием останалите проводници в по -подредено разположение под дъската и след това да ги закрепим на място. Уверете се, че краят на Arduino с USB връзката е обърнат към отвора в стойката, за да може USB кабелът да премине.

Стъпка 17: Съберете растение

Сега можем да добавим нашето растение.:)

Можете да бъдете толкова креативни, колкото искате с избора на растение и среда за отглеждане. Просто не забравяйте да държите изхода за вода, входа и отвора за окабеляване далеч от всяка среда за отглеждане.

Можете също така да украсите върха с нещо като малък пъстър чакъл, ако искате.

Стъпка 18: Свържете сензора за влага

Сега можем да свържем сензора за влага към двата проводника, излизащи от горната част на саксията, след което да вмъкнем зъбите му в почвата.

Всяка излишна тел може да бъде избутана обратно в саксията за растения.

Стъпка 19: Качване на код

Кодът за проекта ще намерите тук:

След като го изтеглите, отворете файла „SmartPlant-V1-1.ino“в Arduino IDE и го качете във вашето творение. Когато всичко върви добре, трябва да видите и чуете следното:

• Когато качването приключи и Arduino се рестартира, светодиодът трябва да мига бързо пет пъти, за да потвърди, че кодът работи.
• Серийният монитор IDE ще отпечата текущото отчитане на нивото на водата.
• След още няколко секунди трябва да чуете пускането на помпата, тъй като все още не сме калибрирали стойностите за сензора за влажност на почвата.
• След това светодиодът трябва да започне да мига бавно, за да ни предупреди, че във вътрешния резервоар няма вода.

Стъпка 20: Калибрирайте нивото на влажност на почвата

От долната страна на саксията сме прикрепили сензорния модул за сензора за влажност на почвата. Този модул има потенциометър, който ще използваме, за да зададем нивото, което ще маркира към Arduino, тъй като почвата е достатъчно влажна. За да направите това, проверете влажността на почвата, тъй като растението е най -малкото, от което бихте били доволни. Изчакайте около час, докато влагата се изравнява през растежната среда и около сензора.

След това можем да използваме малка отвертка, за да включим потенциометъра, докато се включи втората включена лампа, в този момент спрем и след това да го върнем обратно, докато светлината просто изгасне. Тогава това е зададено правилно.

Ако някога се наложи да регулирате нивото на влага в почвата, това е мястото, където го правите.

Стъпка 21: Калибрирайте нивото на водата в резервоара

Този път отворете кода „Water_Tank_Threshold_Test.ino“в IDE и го качете. Ще използваме това за кратко, за да ви помогнем да настроите правилното прагово ниво за сензора за нивото на водата.

След като качите, отворете серийния монитор и бавно започнете да добавяте вода в резервоара, докато започнете да виждате показания от сензора. Спрете на този етап и изчакайте показанията да станат доста последователни. Запишете средната стойност, която сега показва.

Сега можем да качим отново основния код и да се насочим към променливите в горната част, за да актуализираме няколко стойности. Първо ще въведем стойността, която току -що отбелязахме в променливата „WaterLevelThreshold“.

Докато сме тук, можем също да зададем стойността на интервала за проверка на 180 000. това означава, че нивото на влажност на почвата ще се проверява на всеки час. Стойността „emptyReservoirTimer“иска да бъде зададена на 900. Това означава, че светодиодът ще мига бавно в продължение на 30 минути, за да ни уведоми, че се нуждаем от още малко вода в резервоара, преди кодът да продължи да проверява растението, да го поливаме, ако имаме вода наляво и след това се върнете към опитите да привлечете вниманието ни.

Променливата за „amountToPump“контролира колко вода се изпомпва към централата, когато я поливаме. Аз зададох моя на 300, но можете да регулирате това, ако имате нужда от повече или по -малко вода.

Стъпка 22: Просто добавете вода

Сега можем да напълним резервоара за вода. Следете отвора за преливане, показан на изображението. Когато видите вода тук, спрете да пълните съда. Това е тук, за да гарантирате, че не наводнявате вътрешната електроника.

Стъпка 23: Готово

И това е всичко - Smart Plant Pot е завършен.:)

Надявам се да ви е харесало да изградите своя. Моля, обмислете да споделите вашата марка в Thingiverse, наистина се радвам да ги видя:

Подкрепете ме в Patreon:

АБОНИРАЙТЕ се:

Ако искате да благодарите, моля, помислете също да ми купите кафе: