Как да направите автоматична напоителна система с помощта на Arduino: 5 стъпки

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

В тази инструкция ще ви покажа как да изградите и внедрите автоматична напоителна система, която може да усети съдържанието на вода в почвата и автоматично да напоява вашата градина. Тази система може да бъде програмирана за различни изисквания за култури и сезонни вариации. Тази система е най -подходяща за техника на капково напояване. Аз също съм тествал системата за различни почвени условия и наличност на вода.

Гледайте свързаното видео за лесно разбиране.

Тази система ще ви помогне да напоявате градината си в задния двор или вашата вътрешна градина автоматично и няма нужда да се притеснявате за поливането на любимите си растения в натоварения ви график.

Arduino UNO е мозъкът на тази система и всички сензори и устройства за показване се управляват от нея. Сензор за влага се използва за отчитане на съдържанието на влага в почвата. Осигурен е LCD дисплей за наблюдение на състоянието на почвата, температурата на околната среда и състоянието на водоснабдяването (водна помпа).

Стъпка 1: Необходими материали

1. Arduino UNO
2. Датчик за влажност на почвата (с драйвер LM393)
3. LM 35 Температурен сензор
4. 16x2 LCD дисплей
5. Превключвател за нивото на водата
6. Говорителят
7. 5V реле
8. BC547 или подобни NPN транзистори
9. Резистори (вижте електрическата схема)
10. Потенциометър (10Kohm)
11. 5 мм светодиод
12. 1N4007 диод
13. Клемни ленти и винтови клеми
14. Печатна платка / платка
15. Основни инструменти и комплект за запояване

Стъпка 2: Изградете веригата

Тази схема може да бъде изградена или върху платка, или върху печатна платка. За временен опит можете да изградите това на макета. Вижте електрическата схема за подробности. Направете връзката, както е споменато по -долу.

ARDUINO PINS

0 _ Н/К

1 _ Н/К

2 _ LCD-14

3 _ LCD-13

4 _ LCD-12

5 _ LCD-11

6 _ Н/К

7_WATER_LEVEL_STATUS_LED

8 _ Н/К

9_ ГОВОРИТЕЛ

10 _ Н/З

11 _ LCD-6

12 _ LCD-4

13 _ PUMP_STATUS_LED) _AND_TO_RELAY

A0_ SOIL_MOISTURE_SENSOR

A4 _ LM35_ (TEMPERATURE_SENSOR)

LCD-1 _ GND

LCD-5 _ GND

LCD-2 _+Vcc

LCD-3 _ LCD_ЯРКОСТ

*Съобщена грешка за нестабилни показания на температурата. Моля, избягвайте температурния сензор. Ще актуализирам кода, след като бъде решен.

Стъпка 3: Принцип на работа на веригата

Стойностите на сензора за влажност на почвата зависят от устойчивостта на почвата. Драйверът LM393 е двоен диференциален сравнител, който сравнява напрежението на сензора с фиксирано 5V захранващо напрежение.

Стойността на този сензор варира от 0 до 1023. 0 в най-мокро състояние и 1023 в много сухо състояние.

LM35 е прецизен температурен сензор с интегрална схема, чието изходно напрежение е линейно пропорционално на температурата на Целзий. LM35 работи при -55˚ до +120˚C.

Превключвателят за нивото на водата съдържа тръбен-магнитен превключвател, заобиколен от плаващ магнит. Когато има налична вода, тя провежда.

Arduino отчита състоянието на почвата с помощта на сензора за влажност на почвата. Ако почвата е СУХА, тя извършва следните операции….

1) Проверява за наличие на вода с помощта на сензор за нивото на водата.

2) Ако водата е налична, помпата се включва и автоматично се изключва, когато се подаде достатъчно количество вода. Помпата се задвижва от верига на реле.

3) Ако водата е недостъпна, ще бъдете уведомени със звук.

При всякакви други условия помпата остава изключена и състоянието на почвата (суха, влажна, намокрена), температурата и състоянието на помпата се показват на LCD екрана.

Стъпка 4: Arduino код

Процедура

• Свържете Arduino към вашия компютър.
• Изтеглете прикачения код и го отворете.
• Изберете вашия COM порт и вашата Arduino Board от опцията Tools.
• Щракнете върху бутона за качване.

След като кодът бъде качен, отворете серийния монитор, който показва стойностите на сензора за влажност на почвата, вариращи от 0-1023. Тествайте сензора за различни почвени условия и отбележете стойността на сензора за най -подходящото състояние на почвата и редактирайте стойностите в кода за вашето приложение. Ако искате да промените чувствителността на сензора за различни почвени условия, променете стойностите на 3 -те условия, коментирани в кода.

_

Температурата се изчислява по следната формула X = ((Стойност на сензора) * 1023.0)/ 5000

Температура в Целзий = (X/10)

Стъпка 5: Внедряване и тестване

Следните стъпки могат да бъдат изпълнени за тестване на проекта.

1) Свържете Arduino към захранването (5V) чрез USB или външен източник на захранване.

2) Заровете сензора за влага в почвата. По -добре поставете сензора близо до корените на растенията за точни измервания. Забележка: Клемите за окабеляване не са водоустойчиви.

3) Свържете водната помпа към релето (N/O и общи клеми) и включете захранването. Обърнете се към веригата за подробности за връзката и разтоварване.

ВНИМАНИЕ: ВИСОКИ НАПРЕЖЕНИЯ. РАЗБЕРЕТЕ СВЪРЗВАНЕТО, ПРЕДИ ДА ПРОДЪЛЖИТЕ

4) Температурният сензор може да бъде поставен върху самата платка или върху почвата. Не потапяйте сензора във вода.

5) Потенциометърът може да се променя, за да се регулира яркостта на LCD дисплея.

6) Поставете сензора за нивото на водата в контейнера за вода/резервоара.

Приложих това в домашната си градина и поставих сензора близо до едно от растенията. Също така поставих помпата и сензора за нивото на водата в кофа с вода. Във видеото можете да видите, че когато пусна датчика за нивото на водата във водата, помпата се включва, докато почвата стане влажна.

Въпреки че това работи перфектно, има малки грешки и подобрения, които могат да бъдат направени в този проект. Съобщена е грешка при нестабилни показания на температурата, когато и двата сензора работят заедно. Ще актуализирам, ако грешката бъде отстранена.

Допълнителни подобрения, които потребителите могат да внедрят:

• Добавете IOT функция за анализ на данни и дистанционно управление.
• Интегрирайте с капково напояване и множество сензори на различни места в полето.
• Импровизирайте за работата на сензора, така че да може да се внедри в дълбока почва.
• Използвайте по -надеждни температурни сензори.
• Контрол на влажността и температурата за оранжерии.
• Анализ на съдържанието на водни минерали и концентрация на торове.

Ако срещнете някакви съмнения или предложения, не се колебайте да ме уведомите в секцията за коментари. Ако сте създали това, моля, уведомете ме в раздела за коментари.

Благодаря ти

HS Sandesh

(Технократният канал в Youtube)