Arduino automatisch plantenbewateringssysteem - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Maak kennis met Sprout - de moderne kamerplanter die je planten, kruiden, groenten, enz. automatisch water geeft en een revolutie teweegbrengt in je tuinierspel.

Het bestaat uit een geïntegreerd waterreservoir waaruit water wordt gepompt en houdt de bodem van de plant gehydrateerd.

Een bodemvochtsensor is zo gekalibreerd dat deze periodiek het bodemvocht meet en zo de waterstroom regelt. Als de grond te droog is, schakelt de waterpomp automatisch AAN en UIT wanneer het bodemvocht het gewenste niveau heeft bereikt.

Als jij degene bent die hun planten onder water zet, zorgt Sprout ervoor dat je je nooit meer zorgen hoeft te maken dat je een slechte tuinier bent. En als jij het soort persoon bent dat zijn planten te veel water geeft om het ziekteverzuim te compenseren, betekent dit dat je geen gevaar loopt om je planten of zaden te verdrinken.

De capaciteit van het waterreservoir van Sprout is ongeveer 500 ml / 17 fl oz, waardoor je je planten wel een maand kunt verwaarlozen voordat ze moeten worden bijgevuld.

De optionele Bluetooth-functie kan worden gebruikt om de waterpomp handmatig draadloos te schakelen en te bedienen vanaf uw smartphone.

Ontwikkelen: Ben jij een programmeur, ingenieur of ontwerper die een geweldig idee heeft voor een nieuwe functie/ontwerp in Sprout? Misschien ben je nog maar een beginner of heb je een bug ontdekt? Voel je vrij om onze code, schema's, 3D-ontwerpbestanden en lasersnijbestanden van Github te pakken en ermee te sleutelen.

Spruit: GitHub

Stap 1: Elektronisch ontwerp

Elektronische Componenten Lijst:-Arduino Nano: AliExpressDC Waterpomp: AliExpressBodemvochtsensor: AliExpressHC-05 Bluetooth Module: AliExpressLM7805 Spanningsregelaar: AliExpressIRF540 MOSFET: AliExpress220 Ohm Weerstand: AliExpressIN4001 Diode: AliExpressHeader Pin Strips: AliExpressDC Barrel Jack: AliExpressScrew Terminal Block: AliExpressPCB: AliExpressAC-12VDC-adapter: AliExpress

Gereedschap: - Soldeerbout: AliExpress Soldeerdraad: AliExpress

Vermogensblok

De 7805 regelt de voedingsspanning en reduceert deze tot een constante 5V waardoor hij geschikt is om de Arduino & Soil Moisture Sensor aan te sturen.

Pompregeling

De MOSFET fungeert als een schakelaar die wordt bestuurd door de Arduino. We gebruiken de MOSFET omdat de Arduino de DC-pomp niet rechtstreeks kan voeden. De weerstand die op de poort van de MOSFET is aangesloten, voorkomt dat de MOSFET beschadigd raakt. De flyback-diode die over de pomp is aangesloten, biedt een pad voor dissipatie van opgeslagen energie wanneer de pomp is uitgeschakeld. De anode van de diode is verbonden met de afvoer van de MOSFET. De kathode van de diode wordt aangesloten op de 9V voedingsrail. De bron van de diode is verbonden met GND.

Vochtsensor De sensor stuurt een analoge waarde naar de Arduino. Het drempelniveau van vocht wordt door de gebruiker gekalibreerd, afhankelijk van het type plant dat wordt gebruikt.

Bluetooth-module

Maakt gebruik van seriële communicatie om gegevens over te dragen tussen de Arduino en uw smartphone.

Stap 2: Elektronische assemblage

Een printbare PCB op 1x schaal, evenals de weergave en het schema van het bord zijn beschikbaar in de GitHub-repository.

Sprout: GitHub/Elektronica

De repository bevat ook een A4-formaat PDF die meerdere PCB's op één pagina bevat. Dit kan worden gebruikt om meerdere PCB's tegelijk te maken voor massaproductie

Soldeer alle componenten volgens de gegeven Schema's.

De bewerkbare Eagle-bestanden zijn hieronder beschikbaar.

U kunt de PCB hier bestellen: PCBWay

Stap 3: Software & Bluetooth-configuratie

Software

De vochtsensor is verbonden met een analoge ingangspin van de Arduino. Een drempelwaarde bepaalt of de pomp AAN/UIT moet zijn.

Je kunt de code vinden op Sprout: GitHub/Code

Voel je vrij om de GitHub-repository aan te passen en eraan bij te dragen.

Smartphone-app en Bluetooth-configuratie

De HC-05 Bluetooth-module is het tussenblok tussen de Smartphone & Arduino. Het gebruikt seriële communicatie om gegevens van de smartphone naar de Arduino te verzenden en fungeert als een afstandsbediening.

De app verzendt de waarde '48' of '49' die respectievelijk 'AAN' en 'UIT' vertegenwoordigen. De pomp kan dus draadloos worden aangestuurd.

Open gewoon de app, scan naar detecteerbare apparaten en koppel met de HC-05-module. klik vervolgens op 'Switch Mode' en schakel de knop op het scherm in.

De app is beschikbaar op de Bluetooth-app

Stap 4: Mechanisch ontwerp

Het hoofdgedeelte van Sprout is een doos van 30 cm x 15 cm x 19 cm gemaakt van MDF.

Alle mechanische ontwerpstappen zijn duidelijk gedemonstreerd in de video die aan het begin van de Instructable is bijgevoegd. Je kunt het ook bekijken op Sprout: Video/Mechanical Design

De doos is verdeeld in twee secties:

1. Het grotere gedeelte bevat de Soil & Plants
2. Het kleinere gedeelte is verder verdeeld in nog twee secties, zodat het ene gedeelte de printplaat bevat en het andere het waterreservoir.

Het waterreservoir is een plastic fles van 500 ml.

De MDF-doos heeft 8 afzonderlijke in elkaar grijpende vlakken die met een laser kunnen worden gesneden en in elkaar kunnen worden geschoven.

De lasersnijbestanden, het Fusion 360-ontwerpbestand (3D-ontwerpbestand), isometrische en orthogonale weergaven van elk gezicht zijn te vinden op Sprout: GitHub/Mechanical Design

U kunt ook bewerkbare Illustrator-bestanden vinden in de GitHub-repository die kunnen worden aangepast aan uw specifieke vereisten/afmetingen en vervolgens met een laser kunnen worden gesneden.

Stap 5: Mechanische montage: flesvoorbereiding

Het waterreservoir is een plastic fles van 500 ml. Hiervoor kan een typische plastic frisdrankfles van 500 ml worden gebruikt.

De maximale diameter van de fles moet 74 mm zijn. De maximale diameter van de dop van de fles moet 50 mm zijn. De maximale hoogte van de onderkant van de fles tot het laagste deel van de dop mag 18,5 cm zijn.

De fles moet ongeveer 50 mm boven de basis worden gesneden, zodat de pomp erin kan worden geplaatst. Er moeten gaten in de fles worden gesneden zodat de uitlaatpijp en stroomdraden door de fles kunnen worden gevoerd.

Nadat de uitlaatpijp en de draden door hun respectievelijke gaten zijn verwijderd, kan de fles weer worden verzegeld. Om de fles af te sluiten, moeten we een epoxyverbinding gebruiken die binnen een paar uur uithardt. Zo voorkom je dat er water uitlekt.

Het water kan vanaf de bovenkant van de fles worden bijgevuld door eenvoudig de dop te openen.

Stap 6: Mechanische montage: voorbereiding van de doos

Zodra je met succes de 8 verschillende zijden van de doos hebt uitgesneden, breng je verschillende lagen hoogwaardige houtvernis aan op elke kant van elk vlak. Dit maakt het zeer waterafstotend en maakt het bestand tegen vocht en vochtigheid.

Monteer ook de voedingsaansluiting op de achterplaat en sluit deze aan op de printplaat.

Monteer de printplaat op de achterplaat van de doos zodat deze in hun respectieve sectie past.

Trek de pompafvoerleiding door de aangegeven gaten zodat deze het gedeelte Plantaarde bereikt. Doe hetzelfde voor de draden van de vochtsensor.

Vergeet niet de waterpomp aan te sluiten op de printplaat zoals weergegeven in het schema

Begin met het in elkaar grijpen van de verschillende vlakken van de Box en zorg ervoor dat de fles goed in het daarvoor bestemde gebied past.

Breng houtlijm of lijm aan om de hele doos af te dichten

Al deze stappen zijn gedemonstreerd in de video aan het begin van deze Instructable.

Stap 7: Mechanische montage: cement

Deze stap bepaalt de textuur en uiteindelijke afwerking van de doos en geeft de planter een andere beschermende coating.

Breng lijm aan op elk vlak van de doos. Strooi dan wat cement over de lijm. Gebruik het resterende ronde MDF-stuk dat uit de bovenplaat is gesneden om het cement over het oppervlak van elk vlak van de doos glad te strijken. Herhaal deze stap voor elk vlak van de doos, zoals aangetoond in de video.

Zodra het cement is opgedroogd, besprenkelt u gedurende 1 dag om de 6 uur met water. Hierdoor kan het cement zonder scheuren uitharden en kan er ook geen water lekken.

Stap 8: Voeg de aarde en planten toe

Zodra het cement is uitgehard, vult u de doos met aarde.

Vergeet niet om het uiteinde van de uitlaatpijp warm te sealen voordat u er een gat in maakt voor de druppelaar. De druppelaar wordt gebruikt om het water dat uit de buis komt te regelen, zodat het water niet uit de planter stroomt.

Plaats de bodemvochtsensor in de bodem.

Power Sprout via de Power Jack op de achterplaat en zorg ervoor dat het waterreservoir tot het volledige niveau wordt gevuld.

Test of alles werkt en klaar is Kees.

Tweede plaats in de Epilog Challenge 9

Tweede plaats in de Arduino-wedstrijd 2017