Kaip sukurti automatinę drėkinimo sistemą naudojant „Arduino“: 5 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:47

Šioje instrukcijoje aš jums parodysiu, kaip sukurti ir įdiegti automatinę drėkinimo sistemą, kuri gali pajusti vandens kiekį dirvožemyje ir automatiškai drėkinti jūsų sodą. Šią sistemą galima užprogramuoti atsižvelgiant į skirtingus pasėlių poreikius ir sezoninius svyravimus. Ši sistema geriausiai tinka lašelinio drėkinimo technikai. Aš taip pat išbandžiau sistemą skirtingoms dirvožemio sąlygoms ir vandens prieinamumui.

Peržiūrėkite susietą vaizdo įrašą, kad būtų lengviau suprasti.

Ši sistema padės jums automatiškai laistyti savo kiemo sodą ar vidinį sodą ir jums nereikės nerimauti dėl mėgstamų augalų laistymo užimtu grafiku.

„Arduino UNO“yra šios sistemos smegenys ir ji valdo visus jutiklius bei ekrano įrenginius. Drėgmės jutiklis naudojamas drėgmės kiekiui dirvožemyje nuskaityti. Pateikiamas LCD ekranas, skirtas stebėti dirvožemio būklę, aplinkos temperatūrą ir vandens tiekimo būklę (vandens siurblys).

1 žingsnis: reikalingos medžiagos

1. Arduino UNO
2. Dirvožemio drėgmės jutiklis (su LM393 tvarkykle)
3. LM 35 temperatūros jutiklis
4. 16x2 LCD ekranas
5. Vandens lygio jungiklis
6. Pranešėjas
7. 5 V relė
8. BC547 ar panašūs NPN tranzistoriai
9. Rezistoriai (žr. Grandinės schemą)
10. Potenciometras (10Kohm)
11. 5 mm šviesos diodas
12. 1N4007 Diodas
13. Gnybtų juostos ir varžtų gnybtai
14. PCB / Breadboard
15. Pagrindiniai įrankiai ir litavimo rinkinys

2 žingsnis: sukurkite grandinę

Ši grandinė gali būti pastatyta ant „Breadboard“arba ant PCB. Laikinai pabandykite tai padaryti ant duonos lentos. Daugiau informacijos rasite grandinės schemoje. Užmegzkite ryšį, kaip nurodyta toliau.

ARDUINO PINS

0 _ Netaikoma

1 _ Netaikoma

2 _ LCD-14

3 _ LCD-13

4 _ LCD-12

5 _ LCD-11

6 _ Netaikoma

7_WATER_LEVEL_STATUS_LED

8 _ Netaikoma

9_KALBĖJIMAS

10 _ Netaikoma

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_BRIGHTNESS

*Pranešta apie klaidą dėl nestabilių temperatūros rodmenų. Venkite temperatūros jutiklio. Atnaujinsiu kodą, kai jis bus išspręstas.

3 žingsnis: grandinės veikimo principas

Dirvožemio drėgmės jutiklio vertės priklauso nuo dirvožemio atsparumo. „LM393 Driver“yra dvigubas diferencialinis palyginimas, kuris lygina jutiklio įtampą su fiksuota 5 V maitinimo įtampa.

Šio jutiklio vertė svyruoja nuo 0 iki 1023. 0 yra labiausiai drėgna, o 1023- labai sausa.

LM35 yra tikslūs integruotos grandinės temperatūros jutikliai, kurių išėjimo įtampa yra tiesiškai proporcinga Celsijaus temperatūrai. LM35 veikia nuo -55˚ iki +120˚C.

Vandens lygio jungiklyje yra magnetinis nendrinis jungiklis, apsuptas plaukiojančio magneto. Kai yra vandens, jis atlieka.

„Arduino“nuskaito dirvožemio būklę naudodamas dirvožemio drėgmės jutiklį. Jei dirvožemis yra sausas, jis atlieka šias operacijas….

1) Patikrina, ar nėra vandens, naudojant vandens lygio jutiklį.

2) Jei yra vandens, siurblys įjungiamas ir automatiškai išjungiamas, kai tiekiamas pakankamas vandens kiekis. Siurblį varo relės tvarkyklės grandinė.

3) Jei vanduo nepasiekiamas, jums bus pranešta garsu.

Esant bet kokioms kitoms sąlygoms, siurblys lieka išjungtas, o LCD ekrane rodoma grunto būklė (sausa, drėgna, šlapia), temperatūra ir siurblio būsena.

4 žingsnis: „Arduino“kodas

Procedūra

• Prijunkite „Arduino“prie kompiuterio.
• Atsisiųskite pridėtą kodą ir atidarykite.
• Pasirinkite COM prievadą ir „Arduino“plokštę iš įrankių parinkties.
• Spustelėkite mygtuką Įkelti.

Įkėlę kodą, atidarykite nuoseklųjį monitorių, kuriame rodomos dirvos drėgmės jutiklio vertės nuo 0 iki 1023. Išbandykite jutiklį pagal skirtingas dirvožemio sąlygas ir atkreipkite dėmesį į jutiklio vertę, atitinkančią tinkamiausią dirvožemio būklę, ir redaguokite savo programos kodo vertes. Jei norite pakeisti jutiklio jautrumą įvairioms dirvožemio sąlygoms, pakeiskite 3 kodekse nurodytų sąlygų vertes.

_

Temperatūra apskaičiuojama pagal šią formulę X = ((jutiklio vertė) * 1023,0)/ 5000

Temperatūra Celsijaus = (X/10)

5 žingsnis: diegimas ir bandymas

Norėdami išbandyti projektą, galite atlikti šiuos veiksmus.

1) Prijunkite „Arduino“prie maitinimo šaltinio (5 V) per USB arba išorinį maitinimo šaltinį.

2) Palaidokite drėgmės jutiklį dirvožemyje. Kad matavimai būtų tikslūs, geriau pastatykite jutiklį šalia augalų šaknų. Pastaba: laidų gnybtai nėra atsparūs vandeniui.

3) Prijunkite vandens siurblį prie relės (N/O ir bendri gnybtai) ir įjunkite maitinimą. Daugiau informacijos apie prijungimą ir kontaktus rasite grandinėje.

ĮSPĖJIMAS: AUKŠTOS ĮTAMPOS. PRIEŠ VEIKDAMI PRISIJUNKITE LAIDUS

4) Temperatūros jutiklį galima uždėti ant pačios PCB arba ant dirvožemio. Nemerkite jutiklio į vandenį.

5) Potenciometrą galima keisti, kad būtų sureguliuotas LCD ryškumas.

6) Įdėkite vandens lygio jutiklį į vandens talpyklą/baką.

Aš tai įdiegiau savo namų sode ir padėjau jutiklį šalia vieno iš augalų. Be to, siurblį ir vandens lygio jutiklį įdėjau į vandens kibirą. Vaizdo įraše galite pamatyti, kad kai įmetu vandens lygio jutiklį į vandenį, siurblys įjungiamas tol, kol dirva tampa drėgna.

Nors tai puikiai veikia, šiame projekte galima padaryti nedidelių klaidų ir patobulinimų. Buvo pranešta apie klaidą dėl nestabilių temperatūros rodmenų, kai abu jutikliai veikia kartu. Aš atnaujinsiu, jei klaida bus išspręsta.

Kiti patobulinimai, kuriuos vartotojai gali įgyvendinti:

• Pridėkite IOT funkciją duomenų analizei ir nuotoliniam valdymui.
• Integruokite su lašeliniu drėkinimu ir keliais jutikliais skirtingose lauko vietose.
• Pagerinkite jutiklio veikimą, kad jį būtų galima įdiegti giliame dirvožemyje.
• Naudokite patikimesnius temperatūros jutiklius.
• Šiltnamių drėgmės ir temperatūros kontrolė.
• Mineralinio vandens kiekio ir trąšų koncentracijos analizė.

Jei kyla abejonių ar pasiūlymų, nedvejodami praneškite man komentarų skiltyje. Jei tai sukūrėte, praneškite man komentarų skiltyje.

Ačiū

HS Sandesh

(„Technocrat Youtube“kanalas)