„Arduino“vidaus sodas: 7 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:44

Sodininkystė šiuolaikiniame amžiuje reiškia, kad viskas tampa sudėtingiau ir sunkiau, naudojant elektronus, bitus ir baitus. Mikrovaldiklių ir sodo derinimas yra tikrai populiari idėja. Manau, taip yra todėl, kad sodai turi labai paprastus įėjimus ir išėjimus, kuriuos lengva apsukti. Manau, kad žmonės (įskaitant mane) mato pagarsėjusį paprastą ir atsipalaidavusį pomėgį ir negali nesijausti priversti jį pernelyg komplikuoti.

Šiame projekte aš jums parodysiu, kaip sukurti paprastesnę vidinio sodo versiją naudojant „Arduino Dev“plokštę.

Pateikiu išsamias nuoseklias gaires, parodančias, kaip susikurti savo gražų sodą, ir išsamiai paaiškinsiu tiek techninės, tiek programinės įrangos dalis, kad galėčiau paprasčiausiu būdu paversti šias gaires turėti savo įgūdžius dirbant elektroniniu būdu. Šį projektą labai patogu padaryti specialiai gavus individualų PCB, kurį užsakėme iš JLCPCB, kad pagerintume savo automobilio išvaizdą, taip pat šiame vadove yra pakankamai dokumentų ir kodų, leidžiančių sukurti automatinę sodo sistemą.

Mes sukūrėme šį projektą tik per 7 dienas, tik tris dienas, kol baigsime aparatūros gamybą ir surinkimą, tada 4 dienas, kad parengtume kodą ir „Android“programą. kad galėtų per jį valdyti sodą. Prieš pradėdami pažiūrėkime

Ką sužinosite iš šios pamokos:

• Tinkamų komponentų pasirinkimas, atsižvelgiant į jūsų projekto funkcijas
• Sukurkite grandinę, kad prijungtumėte visus pasirinktus komponentus
• Surinkite visas projekto dalis ir pradėkite bandymus
• Naudojant „Android“programą. prisijungti per „Bluetooth“ir pradėti manipuliuoti sistema

1 žingsnis: kas yra vidinis sodas

Dauguma augalų turi paprastus poreikius. Kai svečiai eina, jie yra gana nereiklūs. Prieš nuspręsdami pakviesti augalą namo, turite suprasti tik tris pagrindinius dalykus: šviesą, vandenį ir orą. Jei sugebėsite įsisavinti šiuos keturis elementus, žiūrėdami iš augalo perspektyvos, galėsite sukurti vidaus sodą beveik bet kurioje pasaulio vietoje ir bet kuriuo metų laiku.

• Šviesa - daugumai sodo augalų reikia mažiausiai šešių valandų šviesos per dieną. Bet tai turi būti gera šviesa. Jei padėsite ranką priešais langą ir jis neišmes šešėlio, tikėtina, kad šviesos nepakanka daugumai augalų gyventi laimingą gyvenimą. Tačiau visada galite papildyti silpno apšvietimo sąlygas augančiomis lemputėmis. Jei jūsų namuose yra nedidelė natūrali šviesa ir nenorite jaudintis su specialiu apšvietimu, laikykitės augalų, kuriems paprastai reikia silpno apšvietimo, arba pabandykite perkelti savo sodą į saulėta palangė.
• Vanduo - augalams reikia sąlygų, panašių į jų buveines. Augalą, kuris dykumą vadina namais, reikės rečiau laistyti nei pelkėje gyvenantį augalą. Žinoti, kokioms vandens sąlygoms augalas teikia pirmenybę, yra geras pirmasis žingsnis norint išlaikyti sėkmingą vidaus sodą. Tai lengviau, nei manote, nes patys augalai dažnai duos jums užuominų. Augalai su storais guminiais lapais yra vandens kaupikliai ir paprastai gali išgyventi su mažiau vandens nei augalai su plonais, subtiliais lapais. Jei nekenčiate laistyti savo augalų, rinkitės veisles, kurios gali klestėti mažiau, arba rinkitės vazonus su paslėptais rezervuarais, kad sumažintumėte laistymo darbus.
• Oras - kaip šalutinis fotosintezės produktas, augalai gamina deguonį ir per lapus iš namų aplinkos filtruoja nemalonias dujas, pvz., Formaldehidą. Kad augalai būtų sveiki, reikia, kad jų lapai būtų švarūs, o oras aplink juos judėtų ir būtų drėgnas. Norėdami tai padaryti, galite įdėti juos į gerą oro srautą arba aprūpinti nedideliu ventiliatoriumi.

Aš sukursiu „Arduino“sistemą, kuri prižiūrės mano augalo temperatūrą ir drėgmę ir automatiškai patenkins būtinus poreikius, tokius kaip šviesos intensyvumas, vanduo ir grynas grynas oras, ir tam reikia tam tikrų jutiklių, kurie valdytų kai kurias pavaras. Pavyzdžiui, aš valdysiu šviesos intensyvumą, priklausomai nuo signalų, gautų iš šviesos ryškumo jutiklio, tas pats laistymui. Aš naudoju drėgną jutiklį, kad įjungčiau ir išjungčiau vandens siurblį ir temperatūros/drėgmės jutiklį 12 V nuolatinės srovės ventiliatorių valdymui..

2 žingsnis: jutikliai ir pavaros

Šios sistemos sukūrimas yra kai kurių jutiklių ir pavarų surinkimas, kad būtų galima pasiekti gamykloje esančius fizinius duomenis ir sužinoti, kokio dalyko reikalauja gamykla ir kada jį pateikti.

Štai kodėl turėtumėte naudoti kai kuriuos jutiklius ir pavaras, prijungtas prie vienos „Arduino“plokštės:

Jutikliai

1. Šviesos jutiklis BH1750: BH1750FVI yra skaitmeninis šviesos jutiklis, kuris yra skaitmeninis aplinkos šviesos jutiklio IC, skirtas I2C magistralės sąsajai. Šis IC yra tinkamiausias norint gauti aplinkos šviesos duomenis mobiliojo telefono LCD ir klaviatūros apšvietimo galiai reguliuoti. Galima aptikti platų diapazoną esant aukštai raiškai (1 - 65535 lx).
2. Dirvožemio drėgmės jutiklis: drėgmės jutikliai, matuojantys dirvožemio matricos atsparumą ar laidumą tarp dviejų kontaktų, iš esmės yra šiukšlės. Visų pirma, atsparumas nėra labai geras drėgmės rodiklis, nes jis labai priklauso nuo daugelio veiksnių, kurie gali skirtis priklausomai nuo sodo, įskaitant dirvožemio pH, vandenyje ištirpusias kietąsias medžiagas ir temperatūrą. Antra, dauguma jų yra prastos kokybės su lengvai korozuojančiais kontaktais. Daugeliu atvejų jums pasisekė, kad vienas iš jų tarnaus visą sezoną.
3. Temperatūros ir drėgmės jutiklis: DHT11 yra pagrindinis, nebrangus skaitmeninis temperatūros ir drėgmės jutiklis. Jis naudoja talpinį drėgmės jutiklį ir termistorių aplinkiniam orui matuoti ir išspjauna skaitmeninį signalą ant duomenų kaiščio (nereikia analoginių įvesties kaiščių). Tai gana paprasta naudoti, tačiau reikia kruopščiai nustatyti duomenų gavimo laiką. Vienintelis tikras šio jutiklio trūkumas yra tas, kad iš jo galite gauti naujų duomenų tik kartą per 2 sekundes, todėl naudojant mūsų biblioteką jutiklių rodmenys gali būti iki 2 sekundžių.

Pavaros

1. Šviesiai baltas šviesos diodas: Šviesos diodas (LED) yra dviejų laidų puslaidininkinis šviesos šaltinis. Tai p – n jungties diodas, kuris įjungus skleidžia šviesą. [5] Kai į laidus įvedama tinkama įtampa, elektronai gali rekombinuotis su prietaiso elektronų skylėmis, išskirdami energiją fotonų pavidalu.
2. Vandens siurblys: siurblys yra prietaisas, kuris mechaniniu būdu perkelia skysčius (skysčius ar dujas) arba kartais srutas. Siurbliai gali būti suskirstyti į tris pagrindines grupes pagal metodą, kurį jie naudoja skysčiui perkelti: tiesioginio kėlimo, poslinkio ir gravitacinius siurblius. Siurbliai veikia pagal tam tikrą mechanizmą (paprastai stūmoklinį arba sukamąjį) ir sunaudoja energiją mechaniniam darbui atlikti. skystis. Siurbliai veikia iš daugelio energijos šaltinių, įskaitant rankinį valdymą, elektrą, variklius ar vėjo energiją, yra įvairių dydžių - nuo mikroskopinių, skirtų naudoti medicinoje, iki didelių pramoninių siurblių.
3. DC 12 V aušinimo ventiliatorius: svarbu suprasti aušinimo būdus, kurie gali būti naudojami siekiant išsaugoti jūsų augalo gyvybę, judinant gryną orą aplink augalą, kai reikia, kad augalas būtų sveikas.

3 žingsnis: PCB gamyba (pagamino JLCPCB)

Apie JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.) yra didžiausia PCB prototipų įmonė Kinijoje ir aukštųjų technologijų gamintojas, kuris specializuojasi greito PCB prototipo ir mažos partijos PCB gamybos srityje.

Turėdamas daugiau nei 10 metų PCB gamybos patirtį, JLCPCB turi daugiau nei 200 000 klientų namie ir užsienyje, per 8 000 užsakymų PCB prototipų kūrimui ir nedideliam kiekiui PCB per dieną. Metinis gamybos pajėgumas yra 200 000 kv.m. įvairiems 1 sluoksnio, 2 sluoksnių arba daugiasluoksniams PCB. JLC yra profesionalus PCB gamintojas, pasižymintis didelio masto, šulinių įranga, griežtu valdymu ir aukščiausios kokybės.

Grįžkime prie mūsų projekto

Norėdami pagaminti PCB, palyginau daugelio PCB gamintojų kainą ir pasirinkau JLCPCB geriausius PCB tiekėjus ir pigiausius PCB tiekėjus, kad užsisakytų šią grandinę. Viskas, ką man reikia padaryti, tai atlikti kelis paprastus paspaudimus, norint įkelti „Gerber“failą ir nustatyti kai kuriuos parametrus, pvz., PCB storio spalvą ir kiekį, tada sumokėjau tik 2 dolerius, kad gaučiau PCB tik po 3 dienų, ir pastebėjau, kad ten šioje internetinėje užsakymo platformoje kartkartėmis pateikiami nemokami pristatymo pasiūlymai.

„Circuit“(PDF) failą galite gauti čia.

Kaip matote paveikslėliuose aukščiau, PCB yra labai gerai pagaminta, ir aš turiu tą pačią PCB lapų formą, kurią mes sukūrėme, ir visos etiketės ir logotipai yra skirti man litavimo metu.

4 žingsnis: Ingredientai

Dabar peržiūrėkime būtinus šio projekto komponentus ir rasite visas susijusias nuorodas užsakymui internetu, todėl mums reikės:

• - PCB, kurią užsakėme iš JLCPCB
• - „Arduino Nano“:
• - ESP01 modulis:
• -„Bluetooth“modulis HC-05 arba HC-06:
• - Šviesos jutiklis BH1750:
• - Temperatūros ir drėgmės jutiklis:
• - Drėgmės jutiklis:
• - Vandens siurblys:
• - 12 V nuolatinės srovės ventiliatorius:
• - balti šviesos diodai:
• - Kai kurios antraštės jungtys:

5 žingsnis: Surinkite

Dabar esame pasiruošę, todėl pradėkime lituoti komponentus ir nepamirškite laikytis etikečių, kad išvengtumėte litavimo klaidų. Mes pradedame lituoti „Arduino“jungtį, kad patikrintume maitinimo šaltinį, taip pat galite parašyti tam tikrą pagrindinį bandymo kodą, kad patikrintumėte tinkamą kiekvieno jutiklio jungtį, pvz., Šviesos jutiklį, ir tą patį su šviesos diodais, nes jie visi yra tiesiogiai prijungti prie plokštės („Arduino“)), todėl jūs turite prieigą prie jų.

Pastaba: Lituoklis turi būti gražus ir švarus. Tai reiškia, kad kiekvieną kartą jį naudojant reikia nuvalyti kempinę. Lituoklio galas turi būti švarus ir blizgus. Kai matote, kad antgalis tampa purvinas arba oksiduojasi, tai reiškia, kad prarandate blizgesį, jį reikia išvalyti. Net jei esate litavimo viduryje. Turint švarų litavimo antgalį, daug lengviau perduoti šilumą į litavimo tikslą.

PCB, kurią užsakėme iš JLCPCB, padės jums viską laikyti tinkamoje vietoje, todėl nedvejodami apsilankykite šioje nuorodoje, jei norite peržiūrėti mūsų sukurtą PCB ir užsisakyti internetu.

Kaip matote, šios PCB naudojimas yra labai patogus dėl jo kokybės ir tikrai visos etiketės pateikia jums geriausias gaires, todėl būsite 100% tikri, kad nepadarysite litavimo klaidų.

Aš lituodavau kiekvieną komponentą į savo vietą ir jūs galite naudoti abi PCB puses, kad lituotumėte elektronines dalis.

Dabar mes turime paruoštą PCB ir visi komponentai yra labai gerai sulituoti, po to aš paruošiau šį dizainą, kad galėčiau pjaustyti CNC lazeriu, kad įterpčiau elektroninę dalį ir įrenginį į vieną atramą, taigi, jei norite sukurti tą patį dizainą kaip ir mano rasti (DXF) failus čia

6 veiksmas: „Android“programa

Ši programa leis jums prisijungti prie „Arduino“per „Bluetooth“, o rankiniu režimu galite pasiekti ventiliatorius, žibintus ir vandens siurblį, skirtą įjungti ir išjungti, nepamirštant jutiklių, kad galite skaityti jų duomenis paspaudus mygtuką „gauti duomenis“ir visi atitinkami duomenys bus rodomi jūsų išmaniojo telefono ekrane.

Šią „Android“programą galite nemokamai gauti iš šios nuorodos

7 žingsnis: „Arduino“kodas ir bandymo patvirtinimas

kodas yra prieinamas ir, kaip įprasta, galite jį atsisiųsti iš šios nuorodos. Ir kaip matote nuotraukose, kodas yra toks paprastas ir labai gerai pakomentuotas, kad galėtumėte suprasti, kas jums priklauso.

Kaip matote vaikinai, kiekvienas mygtukas turi tam tikrą sistemos funkciją, bet aš tikrai vertinu automatinį šviesos ryškumo valdymo režimą. Aš įdėjau šviesos jutiklį į apatinį pagrindą, tada, kai pasirinksime šį režimą, sistema valdys priekinio ekrano ryškumą šviesos diodai, priklausomai nuo jutiklio signalų. Taip pat galime nuskaityti temperatūros ir drėgmės vertes tiesiai išmaniojo telefono ekrane, kuris yra tikrai įspūdingas.