Slimme plantenbak: 14 stappen

2025 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2025-01-23 15:01

Het idee van dit project was om een slimme plantenbak te bouwen voor het eindproject Comp 3012 robotica. Ik koos dit voor een project omdat ik in de zomer van planten en tuinieren houd en een startpunt wilde voor een groter project dat ik in de zomer zou kunnen voltooien. Het idee van dit project was om een manier te creëren voor het monitoren en planten van een robotachtige feedbacklus, het idee was om het bodemwatergehalte te bewaken en water in de bodem te pompen wanneer de plant water nodig had. Ik voeg ook een lcd-scherm toe dat wordt uitgelezen aan het project, samen met veel verschillende sensoren, uiteindelijk las en toonde mijn slimme planter: de temperatuur, het waterniveau van de opvangbak, het vochtniveau van twee plant-/bodemgebieden en het lichtniveau.

Stap 1: Benodigde onderdelen:

• 1x arduino-bord
• 1x LCD-module
• 1x 10k potentiometer
• 1x breadboard
• 3x vochtsensoren
• 1x LM35 temperatuursensor
• 1x Adafruit lichtsensor
• 1x 12v waterpomp
• 1x 12v stroombron (accu afgebeeld)
• 1x 5v triggerrelais
• 1x mannelijke positieve en negatieve BNC-connector
• 1x vrouwelijke positieve en negatieve BNC-connector
• 3x bakken (zelf gemaakt afgebeeld)
• 2x secties waterslang
• 1x Water
• 1x Bodem
• 1x plant

Stap 2: Bedradingsschema

In dit bedradingsschema heb ik 9v gebruikt in plaats van 12v en een motor in plaats van een pomp omdat deze opties niet beschikbaar waren, ik heb ook een temperatuursensor gebruikt in plaats van de adafruit-lichtsensor en IR-sensoren om de vochtsensor weer te geven. Deze vervangers zouden prima en representatief moeten zijn voor de echte sensoren, omdat ze zowel 3-draads grd, vcc en signaaluitgang zijn als analoog.

Stap 3: Controleer de vochtsensoren

Degenen die ik heb gekocht, hebben een bereik van 1023 tot 0 wanneer ze zijn aangesloten op 5v en 677 tot 0 wanneer ze zijn aangesloten op 3,3v. De sensoren lezen ook van hoog naar laag, dwz hoog (1023) is geen vocht en laag (200) is in water.

Stap 4: Basis inlezen en afdrukken

Programmeer de Arduino om de analoge waarde van de vochtsensor in te lezen met de gewenste tijdsintervallen, op dit moment heb ik ook een afdruk geprogrammeerd naar de seriële monitor / plotter.

Stap 5: Bouw of verwerf uw containers

Ik bouwde mijn containers uit 20 gage staal omdat ik mijn project na deze les wilde behouden en gebruiken. Het idee voor de containers was om drie afzonderlijke containers met elkaar te verbinden via leidingen en sensoren, eerst een waterbassin, dan een container voor het bord en alle sensoren plus het lcd-scherm voor uitlezing, en ten derde de plantenbak.

Stap 6: Instellen en testen van het lcd-scherm en afdrukken van de vochtsensor

Stap 7: Configuratie van containers en componenten

Begin met het toevoegen van de arduino en breadboard aan de middelste container op dit moment heb ik de waterbassinsensor, het lcd-scherm en de 10k-potentiometer voor het lcd-scherm toegevoegd.

Stap 8: spullen aansluiten

sluit alle spullen aan die je zojuist aan de container hebt toegevoegd, omdat ik de container van metaal heb gemaakt, ik wilde er zeker van zijn dat ik niets op de metalen container aardde en kortsluiting maakte, om dit te voorkomen heb ik ringen aan de elektrische borden toegevoegd om toe te voegen een luchtspleet tussen elektronische en metalen container.

Stap 9: Waterpomptest

Test de waterpomp om te zien welke uitloop de inlaat en de uitlaat is, hiervoor heb je een 12v-voedingsbron nodig, want dat is de spanning van de pomp, hoewel ik het beu ben om de mijne met 9v te laten werken en het leek ook te werken, je zult ook nodig hebben een snelle verbinding en ontkoppeling, dit is waar de mannelijke en vrouwelijke BNC-connectoren van pas komen. Het is ook belangrijk om de pomp te vullen voordat u deze gaat testen. Test een waterpomp nooit zonder water, dit kan schade aan de pomp veroorzaken.

Stap 10: dingen toevoegen

Voeg de andere sensoren (temperatuur-, licht- en beide bodemvochtsensoren) toe aan de containers en arduino, test de afdruk via het lcd-scherm en de seriële afdruk, op dit punt stel ik ook enkele van de sensoren in op een 1-8 schaal voor waterstand in het bassin en vochtgehalte van de bodem voor de leesbaarheid dit kan door 1024 af te trekken van de 1023 uitgelezen en te delen door 100

Stap 11: Waterpompbedrading

Draad en lood in de waterpomp, de 12v-stroombron en het 5v-triggerrelais. Ik hield de negatieve bedrading voor de waterpomp en 12v-voedingsbron aangesloten op de snelle BNC-connectoren om te testen alsof er iets mis ging bij het testen van de trekker van de pomp, het is gemakkelijk om de stekker eruit te trekken en de pomp uit te schakelen.

Stap 12: Waterpomptrigger

Programmeer de trigger van de 12v-stroombron via de 5v-relaistrigger op basis van bodemvochtniveaus, aangezien de pomp vrij sterk is, wilt u deze voor een zeer korte tijd instellen en testen om het juiste waterniveau te krijgen. Ik heb deze stap niet kunnen afronden, maar ben van plan dit in de zomer te doen als ik wat extra tijd heb. Voeg aarde toe aan uw plantenbak, installeer en sluit al uw sensoren en waterleiding aan.

Stap 13: Als ik meer tijd had

Verfijn, als ik wat extra tijd heb, zou ik mijn programmering willen verfijnen om gebruik te maken van de juiste functieaanroepen en instellingen in plaats van alles in een grote lus te hebben, ik zou ook een zelfcorrigerende watercontrole programmeren en het ontwerp van de dozen.

Stap 14: Code-uitleg en codebron

De code is eigenlijk vrij eenvoudig, het is een basisinstelling van pinnen voor alle sensoren en het lcd-scherm, inlezen van de analoge waarden van die pinnen, en een afdruk naar de seriële monitor/plotter en met het lcd-scherm aan de zijkant van de lus. Als ik meer tijd had gehad, had ik ook de trigger voor de waterpomp geprogrammeerd en van plan om in de zomer te doen.