Arduino binnentuin - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:14

Tuinieren in de moderne tijd betekent dingen ingewikkelder en moeilijker maken, met elektronen, bits en bytes. Het combineren van microcontrollers en tuinieren is een erg populair idee. Ik denk dat dat komt omdat tuinen zeer eenvoudige in- en uitgangen hebben die gemakkelijk in je hoofd kunnen worden gewikkeld. Ik denk dat mensen (waaronder ikzelf) een notoir eenvoudige en ontspannen hobby zien en het niet kunnen helpen, maar zich gedwongen voelen om het te ingewikkeld te maken.

In dit project zal ik je laten zien hoe je een eenvoudigere versie van Indoor Garden kunt bouwen met behulp van Arduino Dev board.

Ik bied een volledige stapsgewijze begeleiding om u te laten zien hoe u uw eigen prachtige tuin kunt maken, en ik leg in detail zowel hardware- als softwareonderdelen uit om van deze begeleiding de eenvoudigste manier te maken om uw eigen tuin te proberen. eigen vaardigheden op het gebied van elektronisch maken. Dit project is zo handig om speciaal te maken nadat we de aangepaste PCB hebben gekregen die we bij JLCPCB hebben besteld om het uiterlijk van onze auto te verbeteren en er zijn ook voldoende documenten en codes in deze gids om u in staat te stellen uw automatische tuinsysteem te maken.

We hebben dit project in slechts 7 dagen gemaakt, slechts drie dagen om de hardware te maken en te monteren, en vervolgens 4 dagen om de code en de Android-app voor te bereiden. om de tuin erdoorheen te controleren. Laten we eerst kijken voordat we beginnen

Wat leer je van deze tutorial:

• De juiste componenten kiezen, afhankelijk van uw projectfunctionaliteiten
• Het circuit maken om alle gekozen componenten aan te sluiten
• Monteer alle projectonderdelen en begin met testen
• De Android-app gebruiken. om verbinding te maken via Bluetooth en het systeem te gaan manipuleren

Stap 1: Wat is een binnentuin

De meeste planten hebben eenvoudige behoeften. Als gasten gaan, zijn ze relatief weinig veeleisend. Er zijn slechts drie basisdingen die u moet begrijpen voordat u besluit een plant thuis uit te nodigen: licht, water en lucht. Als je deze vier elementen onder de knie hebt, vanuit het perspectief van een plant, kun je bijna overal ter wereld en in elk seizoen van het jaar een binnentuin creëren.

• Licht - De meeste tuinplanten hebben minimaal zes uur licht per dag nodig. Maar het moet goed licht zijn. Als je je hand voor het raam houdt en er valt geen schaduw, is de kans groot dat het licht niet voldoende is voor de meeste planten om een gelukkig leven te leiden. Je kunt omstandigheden met weinig licht echter altijd aanvullen met kweeklampen. Als je weinig natuurlijk licht in huis hebt en je niet wilt lastigvallen met speciale verlichting, blijf dan bij planten die normaal weinig licht nodig hebben, of probeer je tuin te verplaatsen naar een zonnige vensterbank.
• Water - Planten hebben omstandigheden nodig die dicht bij die in hun oorspronkelijke habitat liggen. Een plant die de woestijn naar huis roept, heeft minder vaak water nodig dan een plant die in een moeras leeft. Weten aan welke watercondities een plant de voorkeur geeft, is een goede eerste stap om een succesvolle binnentuin te behouden. Het is makkelijker dan je denkt, want de planten zelf geven je vaak aanwijzingen. Planten met dikke rubberachtige bladeren zijn waterhoarders en kunnen doorgaans met minder water overleven dan planten met dunne, delicate bladeren. Als je een hekel hebt aan het water geven van je planten, kies dan variëteiten die met minder gedijen, of kies plantenpotten met verborgen reservoirs om je waterklusjes te verminderen.
• Lucht - Als bijproduct van fotosynthese produceren planten zuurstof en filteren ze via hun bladeren vervelende gassen, zoals formaldehyde, uit je leefomgeving. Om planten gezond te houden, moet je hun bladeren schoon houden en de lucht om hen heen in beweging en vochtig houden. Hiervoor kun je ze op een plek met een goede luchtstroom plaatsen of van een kleine ventilator voorzien.

Ik zal een op Arduino gebaseerd systeem maken om toezicht te houden op de temperatuur en vochtigheidsstatus van mijn plant en automatisch te voorzien in de nodige behoeften zoals lichtintensiteit, water en zuivere frisse lucht en om dit te doen heb ik enkele sensoren nodig om sommige actuatoren te besturen. Ik zal bijvoorbeeld de lichtintensiteit regelen, afhankelijk van de signalen die worden ontvangen van de lichthelderheidssensor hetzelfde voor bewatering Ik heb een vochtsensor gebruikt om een waterpomp aan en uit te zetten en een temperatuur / vochtigheidssensor voor het aan en uit regelen van een 12V DC-ventilator.

Stap 2: Sensoren en actuatoren

Het maken van dit systeem is het assembleren van enkele sensoren en actuatoren om toegang te krijgen tot de fysieke gegevens rondom de plant en om te kunnen vinden welk ding door de plant wordt gevraagd en wanneer u het moet aanleveren.

Dit is de reden waarom je een aantal sensoren en actuatoren zou moeten gebruiken die allemaal op één Arduino-bord zijn aangesloten:

Sensoren

1. Lichtsensor BH1750: BH1750FVI Is een digitale lichtsensor, een digitale omgevingslichtsensor-IC voor I2C-businterface. Deze IC is het meest geschikt om de omgevingslichtgegevens te verkrijgen voor het aanpassen van de achtergrondverlichting van het LCD-scherm en het toetsenbord van de mobiele telefoon. Het is mogelijk om een groot bereik te detecteren bij een hoge resolutie. (1 - 65535 lx).
2. Bodemvochtsensor: Vochtsensoren die de weerstand of geleidbaarheid over de bodemmatrix tussen twee contacten meten, zijn in wezen rommel. Ten eerste is weerstand geen erg goede indicator voor het vochtgehalte, omdat het sterk afhankelijk is van een aantal factoren die van tuin tot tuin kunnen verschillen, waaronder de pH van de grond, opgeloste vaste stoffen in het water en temperatuur. Ten tweede zijn de meeste van slechte kwaliteit met contacten die gemakkelijk corroderen. Voor het grootste deel zou je geluk hebben als je er een krijgt die een heel seizoen meegaat.
3. Temperatuur- en vochtigheidssensor: de DHT11 is een eenvoudige, ultravoordelige digitale temperatuur- en vochtigheidssensor. Het gebruikt een capacitieve vochtigheidssensor en een thermistor om de omringende lucht te meten, en spuugt een digitaal signaal uit op de datapin (geen analoge ingangspinnen nodig). Het is vrij eenvoudig te gebruiken, maar vereist een zorgvuldige timing om gegevens te verzamelen. Het enige echte nadeel van deze sensor is dat je er maar eens in de 2 seconden nieuwe gegevens van kunt krijgen, dus bij gebruik van onze bibliotheek kunnen sensormetingen tot 2 seconden oud zijn.

Actuatoren

1. Lichtwitte LED: Een light-emitting diode (LED) is een halfgeleiderlichtbron met twee geleiders. Het is een p-n-junctiediode die licht uitstraalt wanneer deze wordt geactiveerd.[5] Wanneer een geschikte spanning op de geleiders wordt toegepast, kunnen elektronen recombineren met elektronengaten in het apparaat, waarbij energie in de vorm van fotonen vrijkomt.
2. Waterpomp: Een pomp is een apparaat dat vloeistoffen (vloeistoffen of gassen), of soms slurries, door mechanische actie verplaatst. Pompen kunnen worden ingedeeld in drie hoofdgroepen volgens de methode die ze gebruiken om de vloeistof te verplaatsen: directe lift-, verplaatsings- en zwaartekrachtpompen. Pompen werken door een of ander mechanisme (meestal heen en weer bewegend of roterend) en verbruiken energie om mechanisch werk uit te voeren door de vloeistof. Pompen werken via vele energiebronnen, waaronder handmatige bediening, elektriciteit, motoren of windenergie, zijn er in vele maten, van microscopisch voor gebruik in medische toepassingen tot grote industriële pompen.
3. DC 12V koelventilator: Het is belangrijk om koeltechnieken te begrijpen die kunnen worden gebruikt om de levensduur van uw plant te behouden door verse lucht rond de plant te verplaatsen wanneer dit nodig is om de plant in gezonde omstandigheden te houden.

Stap 3: Het maken van PCB's (geproduceerd door JLCPCB)

Over JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), is de grootste onderneming voor PCB-prototypes in China en een hightechfabrikant die gespecialiseerd is in snelle PCB-prototypes en PCB-productie in kleine batches.

Met meer dan 10 jaar ervaring in de productie van PCB's, heeft JLCPCB meer dan 200.000 klanten in binnen- en buitenland, met meer dan 8.000 online bestellingen van PCB-prototyping en PCB-productie in kleine hoeveelheden per dag. De jaarlijkse productiecapaciteit is 200, 000 m². voor verschillende 1-laags, 2-laags of meerlaags PCB's. JLC is een professionele PCB-fabrikant die wordt gekenmerkt door grootschalige, goed uitgeruste apparatuur, strikt beheer en superieure kwaliteit.

Terug naar ons project

Om de PCB te produceren, heb ik de prijs van veel PCB-producenten vergeleken en ik koos JLCPCB de beste PCB-leveranciers en de goedkoopste PCB-leveranciers om dit circuit te bestellen. Het enige wat ik hoef te doen is een paar simpele klikken om het gerber-bestand te uploaden en een aantal parameters in te stellen, zoals de kleur en hoeveelheid van de PCB-dikte, dan heb ik slechts 2 dollar betaald om mijn PCB pas na 3 dagen te krijgen en ik heb gemerkt dat er is van tijd tot tijd een aantal aanbiedingen voor gratis verzending op dit online bestelplatform.

U kunt het Circuit-bestand (PDF) hier downloaden.

Zoals je op de foto's hierboven kunt zien, is de PCB zeer goed vervaardigd en heb ik dezelfde PCB-bladvorm die we hebben ontworpen en alle labels en logo's zijn er om me te begeleiden tijdens de soldeerstappen.

Stap 4: Ingrediënten

Laten we nu de benodigde componenten voor dit project bekijken en u kunt alle gerelateerde links vinden voor een online bestelling, dus we hebben nodig:

• - De print die we bij JLCPCB hebben besteld
• - Arduino Nano:
• - ESP01-module:
• - HC-05 of HC-06 Bluetooth-module:
• - Lichtsensor BH1750:
• - Temperatuur- en vochtigheidssensor:
• - Vochtsensor:
• - Waterpomp:
• - 12V dc-ventilator:
• - witte LED's:
• - Sommige Header-connectoren:

Stap 5: Het monteren

We zijn nu klaar, dus laten we beginnen met het solderen van de componenten en vergeet niet de labels te volgen om soldeerfouten te voorkomen. We beginnen met het solderen van de Arduino-connector om de voeding te testen en je kunt ook een basistestcode schrijven om de juiste verbinding voor elke sensor, zoals de lichtsensor, te verifiëren en het is hetzelfde voor de LED's omdat ze allemaal rechtstreeks op het bord zijn aangesloten (Arduino) zodat u er volledige toegang toe heeft.

Let op: U dient uw soldeerbout mooi schoon te houden. Dat betekent dat je het elke keer dat je het gebruikt over de spons moet vegen. De punt van je soldeerbout moet schoon en glanzend zijn. Telkens wanneer u ziet dat de punt vuil wordt door vloeimiddel of oxideert, dat betekent dat hij zijn glans verliest, moet u hem schoonmaken. Ook als je aan het solderen bent. Het hebben van een schone soldeerpunt maakt het VEEL gemakkelijker om warmte naar het soldeerdoel over te brengen.

De PCB die we bij JLCPCB hebben besteld, zal u begeleiden om alles op de juiste plaats te houden, dus aarzel niet om deze link te bezoeken als u de PCB wilt bekijken die we hebben gemaakt en een online bestelling wilt doen.

Zoals je kunt zien, is het gebruik van deze print zo handig vanwege de kwaliteit en alle labels daar bieden je de beste begeleiding, zodat je 100% zeker bent dat je geen soldeerfouten maakt.

Ik heb elk onderdeel op zijn plaats gesoldeerd en je kunt beide zijden van de PCB gebruiken om je elektronische onderdelen te solderen.

Nu hebben we de PCB klaar en alle componenten zijn heel goed gesoldeerd, daarna heb ik dit ontwerp voorbereid om een CNC-lasersnede te maken om het elektronische onderdeel en de plant in één steun te plaatsen, dus als je hetzelfde ontwerp wilt maken als de mijne vind de (DXF) bestanden hier

Stap 6: De Android-app

Met deze app kun je via Bluetooth verbinding maken met je Arduino, en met behulp van de handmatige modus heb je toegang tot de ventilatoren en lichten en ook de waterpomp voor AAN en UIT-regeling, zonder de sensoren te vergeten waarmee je de gegevens kunt lezen door door op de knop "gegevens ophalen" te drukken, worden alle relevante gegevens op uw smartphonescherm weergegeven.

Je kunt deze Android-app gratis krijgen via deze link

Stap 7: De Arduino-code en testvalidatie

de code is beschikbaar en zoals gewoonlijk kunt u deze downloaden via deze link. En zoals je op de foto's kunt zien, is de code zo eenvoudig en zeer goed becommentarieerd, dat je hem kunt begrijpen.

Zoals je kunt zien, heeft elke knop een functionaliteit met het systeem, maar wat ik echt op prijs stel, is de automatische modus voor de regeling van de lichthelderheid. Ik heb de lichtsensor aan de onderkant geplaatst en wanneer we deze modus selecteren, regelt het systeem de helderheid van de voorkant licht-LED's afhankelijk van de sensorsignalen. Ook kunnen we de temperatuur- en vochtigheidswaarden direct op het scherm van de smartphone aflezen, wat echt indrukwekkend is.