Hoe maak je een automatisch irrigatiesysteem met Arduino - Ajarnpa

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

In deze Instructables laat ik je zien hoe je een automatisch irrigatiesysteem bouwt en implementeert dat het watergehalte in de grond kan detecteren en je tuin automatisch kan irrigeren. Dit systeem kan worden geprogrammeerd voor verschillende gewasbehoeften en seizoensvariaties. Dit systeem is het meest geschikt voor druppelirrigatietechniek. Ik heb het systeem ook getest op verschillende bodemgesteldheid en waterbeschikbaarheid.

Bekijk de gekoppelde video voor gemakkelijk begrip.

Dit systeem helpt je om je achtertuin of je binnentuin automatisch te irrigeren en je hoeft je geen zorgen te maken over het water geven van je favoriete planten in je drukke schema.

Arduino UNO is het brein van dit systeem en alle sensoren en weergaveapparaten worden erdoor bestuurd. Een Vochtsensor wordt gebruikt om het vochtgehalte van de bodem af te lezen. Er is een LCD-scherm aanwezig om de bodemstatus, de omgevingstemperatuur en de status van de watervoorziening (waterpomp) te controleren.

Stap 1: Benodigde materialen

1. Arduino UNO
2. Bodemvochtsensor (met LM393 Driver)
3. LM 35 Temperatuursensor
4. 16x2 LCD-scherm
5. Waterniveauschakelaar:
6. Spreker
7. 5V relais
8. BC547 of vergelijkbare NPN-transistoren
9. Weerstanden (zie schakelschema)
10. Potentiometer (10Kohm)
11. 5 mm LED
12. 1N4007 Diode
13. Klemmenstroken en schroefklemmen
14. PCB / Breadboard
15. Basisgereedschappen en soldeerset

Stap 2: Bouw het circuit

Dit circuit kan zowel op Breadboard als op een PCB worden gebouwd. Voor een tijdelijke poging kun je dit op het breadboard bouwen. Raadpleeg het schakelschema voor details. Maak de verbinding zoals hieronder vermeld.

ARDUINO PINS

0_N/C

1_N/C

2_LCD-14

3_LCD-13

4_LCD-12

5_LCD-11

6_N/C

7_WATER_LEVEL_STATUS_LED

8_N/C

9_LUIDSPREKER

10_N/C

11_ LCD-6

12_LCD-4

13_PUMP_STATUS_LED)_AND_TO_RELAY

A0_SOIL_MOISTURE_SENSOR

A4_LM35_(TEMPERATUUR_SENSOR)

LCD-1_ GND

LCD-5_ GND

LCD-2_+Vcc

LCD-3_LCD_BRIGHTNESS

*Een bug gemeld voor onstabiele temperatuurmetingen. Vermijd de temperatuursensor. Ik zal de code updaten zodra deze is opgelost.

Stap 3: Werkingsprincipe van het circuit

De waarden van de Bodemvochtsensor zijn afhankelijk van de weerstand van de bodem. De LM393 Driver is een dubbele differentiële comparator die de sensorspanning vergelijkt met een vaste 5V voedingsspanning.

De waarde van deze sensor varieert van 0-1023. 0 is de meest natte toestand en 1023 is de zeer droge toestand.

De LM35 is een nauwkeurige temperatuursensor met geïntegreerde schakeling, waarvan de uitgangsspanning lineair evenredig is met de Celsius-temperatuur. De LM35 werkt bij -55˚ tot +120˚C.

De waterniveauschakelaar bevat een reed-magnetische schakelaar omgeven door een zwevende magneet. Als er water beschikbaar is, geleidt het.

De Arduino leest de status van de bodem af met behulp van de Bodemvochtsensor. Als de grond DROOG is, voert hij de volgende bewerkingen uit….

1) Controleert de beschikbaarheid van water met behulp van een waterniveausensor.

2) Als er water beschikbaar is, wordt de pomp ingeschakeld en automatisch uitgeschakeld wanneer er voldoende water wordt toegevoerd. De pomp wordt aangedreven door een relaisstuurcircuit.

3) Als het water niet beschikbaar is, wordt u op de hoogte gebracht met een geluid.

Voor alle andere omstandigheden blijft de pomp uitgeschakeld en worden de status van de bodem (droog, vochtig, drassig), de temperatuur en de status van de pomp weergegeven op het lcd-scherm.

Stap 4: Arduino-code

Procedure

• Sluit de Arduino aan op uw computer.
• Download de bijgevoegde code en open deze.
• Selecteer uw COM-poort en uw Arduino-bord uit Tools Option.
• Klik op de knop Uploaden.

Nadat de code is geüpload, opent u de seriële monitor die de waarden van de bodemvochtsensor weergeeft, variërend van 0-1023. Test de sensor voor verschillende bodemgesteldheid en noteer de sensorwaarde voor de meest geschikte bodemgesteldheid en bewerk de waarden in de code voor uw toepassing. Als u de gevoeligheid van de sensor voor verschillende bodemgesteldheden wilt wijzigen, wijzigt u de waarden van de 3 omstandigheden die in de code zijn aangegeven.

_

De temperatuur wordt berekend met de volgende formule X = ((Sensorwaarde) * 1023,0)/5000

Temperatuur in Celsius =(X/10)

Stap 5: Implementatie en testen

De volgende stappen kunnen worden gevolgd om het project te testen.

1) Sluit de Arduino aan op de voeding (5V) via USB of externe stroombron.

2) Begraaf de vochtsensor in de grond. Plaats de sensor beter in de buurt van de wortels van planten voor nauwkeurige metingen. Opmerking: de bedradingsterminals zijn niet waterdicht.

3) Sluit de waterpomp aan op het relais (N/O en gemeenschappelijke klemmen) en schakel de netvoeding in. Raadpleeg het circuit voor verbindingsdetails en pinout.

WAARSCHUWING: HOGE VOLTAGES. BEGRIJP DE BEDRADING VOORDAT U VERDER GAAT

4) De temperatuursensor kan op de print zelf of op de grond worden geplaatst. Dompel de sensor niet onder in water.

5) De potentiometer kan worden gevarieerd om de helderheid van het LCD-scherm aan te passen.

6) Plaats de waterniveausensor in de watercontainer/tank.

Ik heb dit geïmplementeerd in mijn eigen tuin en heb de sensor bij een van de planten geplaatst. Ook heb ik de pomp en de waterniveausensor in een emmer water geplaatst. In de video kun je zien dat wanneer ik de waterniveausensor in het water laat vallen, de pomp wordt ingeschakeld totdat de grond vochtig wordt.

Hoewel dit perfect werkt, zijn er kleine bugs en verbeteringen die in dit project kunnen worden aangebracht. Er is een bug gemeld voor onstabiele temperatuurmetingen wanneer beide sensoren samenwerken. Ik zal updaten als de bug is opgelost.

Verdere verbeteringen die gebruikers kunnen doorvoeren:

• Voeg IOT-functie toe voor gegevensanalyse en afstandsbediening.
• Integreer met druppelirrigatie en meerdere sensoren op verschillende plaatsen op het veld.
• Improviseer op de sensorprestaties zodat deze in diepe grond kan worden geïmplementeerd.
• Gebruik betrouwbaardere temperatuursensoren.
• Vochtigheidscontrole en temperatuurregeling voor kassen.
• Analyse van watermineraalgehalte en meststofconcentratie.

Als je twijfels of suggesties tegenkomt, laat het me dan gerust weten in het opmerkingengedeelte. Als je dit hebt gebouwd, laat het me dan weten in het opmerkingengedeelte.

Bedankt

HS Sandesh

(Het Technocraat Youtube-kanaal)