DIY-bodemvochtmonitor met Arduino en een Nokia 5110-display - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

In deze Instructable gaan we zien hoe we een zeer nuttige bodemvochtmonitor kunnen bouwen met een groot Nokia 5110 LCD-scherm met behulp van Arduino. Meet eenvoudig het vochtgehalte van de bodem van je plant met je Arduino en bouw interessante apparaten met dit project!

Het bouwen van een bodemvochtmonitor is een geweldige leerervaring. Wanneer u klaar bent met het bouwen van dit project, zult u beter begrijpen hoe de bodemvochtsensor werkt, weet u hoe u een Nokia 5110 lcd-scherm moet bedraden en zult u in actie zien hoe krachtig het Arduino-platform kan zijn. Met dit project als basis en de opgedane ervaring kun je in de toekomst eenvoudig complexere projecten bouwen.

We kunnen dit project gebruiken om de bodemvochtigheid van een pot in realtime te meten en de Arduino de plant automatisch water te laten geven wanneer dat nodig is! Het is een zeer nuttige sensor die geweldige projectmogelijkheden opent.

Laten we zonder verder oponthoud beginnen!

Stap 1: Verkrijg alle onderdelen

De onderdelen die nodig zijn om dit project te bouwen zijn deze:

1. Bodemvochtsensor ▶

2. Nokia 5110 LCD ▶

3. Arduino Uno ▶

4. Kleine Breadboard ▶

5. Draden ▶

De kosten van het project zijn erg laag, het is ongeveer 10 $.

Stap 2: De bodemvochtsensor

De Bodemvochtsensor is een zeer interessante sensor. Het gebruik ervan is ook heel eenvoudig.

De twee grote blootliggende pads fungeren als sondes voor de sensor. Hoe meer water in de bodem, hoe beter de geleidbaarheid tussen de pads. Dat resulteert in een lagere weerstand.

De sensor is een analoge, dus in de analoge uitgang krijgen we een spanning. Naarmate de grond droger wordt, krijgen we meer spanning op de analoge uitgang omdat de weerstand tussen de sondes hoger wordt. Dus om het bodemvocht van de bodem te krijgen, hoeven we alleen die analoge waarde uit te lezen met een microcontroller, in dit geval met een Arduino.

Met de potentiometer in de kleine printmodule kunnen we een drempel instellen om de digitale uitgang op een bepaald vochtniveau in te schakelen. Maar in deze Instructable gebruiken we alleen de analoge uitgang van de sensormodule.

Stap 3: Nokia 5110 LCD-scherm

De Nokia 5110 is mijn favoriete display voor mijn Arduino-projecten.

De Nokia 5110 is een eenvoudig grafisch LCD-scherm dat oorspronkelijk bedoeld was als scherm voor een mobiele telefoon. Het maakt gebruik van de PCD8544-controller, een CMOS LCD-controller/driver met laag vermogen. Hierdoor heeft dit beeldscherm een indrukwekkend stroomverbruik. Het gebruikt slechts 0,4 mA wanneer het is ingeschakeld, maar de achtergrondverlichting is uitgeschakeld. Het gebruikt minder dan 0,06 mA in de slaapstand! Dat is een van de redenen waarom dit scherm mijn favoriet is. De PCD8544 is gekoppeld aan microcontrollers via een seriële businterface. Dat maakt het display heel gemakkelijk te gebruiken met Arduino.

U hoeft slechts 8 draden aan te sluiten en de volgende bibliotheek te gebruiken:

www.rinkydinkelectronics.com/library.php?i….

Deze indrukwekkende bibliotheek is ontwikkeld door Henning Karlsen, die enorm veel moeite heeft gedaan om de Arduino-gemeenschap vooruit te helpen met zijn bibliotheken.

Ik heb een gedetailleerde zelfstudie voorbereid over het gebruik van het Nokia 5110 LCD-scherm met Arduino. Ik heb die video bijgevoegd in dit Instructable, het zal veel nuttige informatie over het scherm geven, dus ik moedig je aan om het zorgvuldig te bekijken.

Nu, laten we verder gaan!

Stap 4: De bodemvochtigheidsmonitor bouwen

Laten we nu alle onderdelen met elkaar verbinden.

Eerst sluiten we de Bodemvochtsensormodule aan. Het heeft slechts 4 pinnen en we gaan er drie verbinden.

De bodemvochtsensor aansluiten

Vcc Pin gaat naar Arduino's 5V

GND-pin gaat naar Arduino's GND

A0-pin gaat naar Arduino's A0-pin

De volgende stap is het aansluiten van het Nokia 5110 LCD-scherm.

Het Nokia 5110 LCD-scherm aansluiten

RST gaat naar digitale pin 12 van de Arduino

CE gaat naar digitale pin 11 van de Arduino

DC gaat naar digitale pin 10 van de Arduino

DIN gaat naar digitale pin 9 van de Arduino

CLK gaat naar digitale pin 8 van de Arduino

VCC gaat naar Arduino 3.3V

LICHT gaat naar Arduino GND (achtergrondverlichting aan)

GND gaat naar Arduino GND

Nu we alle onderdelen met elkaar hebben verbonden, hoeven we alleen nog maar de code te laden. Nu kunnen we realtime beginnen met het meten van de vochtigheid van de bodem!

Stap 5: De code van het project

De code van het project bestaat uit 2 bestanden.

1. ui.c

2. VochtsensorNokia.ino

ui.c-code - De gebruikersinterface

In het bestand ui.c zijn er de binaire waarden van de gebruikersinterface die verschijnen nadat het project is opgestart. Bekijk de bijgevoegde video die ik heb voorbereid om te zien hoe u uw aangepaste afbeeldingen in uw Arduino-project kunt laden.

MoistureSensorNokia.ino Code - Hoofdprogramma

De hoofdcode van het project is heel eenvoudig. We moeten de Nokia 5110-bibliotheek opnemen. Vervolgens declareren we enkele variabelen. We initialiseren het display en we drukken het ui-pictogram één keer af. Dan lezen we als tweede de analoge waarde van de sensor. Alle magie gebeurt in de loop-functie:

lege lus() {

lcd.clrScr();

lcd.drawBitmap (0, 0, ui, 84, 48);

sensorValue = analoog lezen (sensorPin); //We lezen de sensor hier

procent = convertToPercent (sensorValue);

procentString = String (procent); stringLength = procentString.length(); displayPercentage(stringLength); lcd.update(); vertraging (1000); }

In de loop-functie wissen we eerst het display en drukken we het UI-pictogram af. We lezen dan de sensorwaarde af. Hierna verbergen we de analoge waarde die we in procenten lezen, en deze waarde zetten we om in een String-variabele om deze op het scherm weer te geven. Deze procedure wordt elke seconde herhaald.

Ik heb de code aan dit Instructable gehecht. Om de nieuwste versie van de code te downloaden, kunt u de webpagina van het project bezoeken:

Stap 6: het project testen

Nu de code is geladen, kunnen we de Soil Moisture Monitor testen en het vochtgehalte van de bodem in realtime zien op het Nokia 5110 LCD-scherm.

Zoals je op de bijgevoegde foto's kunt zien, werkt de Bodemvochtmeter prima!

Ik zette een kopje voor me neer met droge aarde. Toen ik de sensor in de beker plaatste, lazen we een lage bodemvochtwaarde op het display van de Nokia 5110. Toen ik wat water in de beker goot, kon je duidelijk zien dat het vochtgehalte steeg.

Het project werkt prima en we kunnen visueel de vochtigheidsgraad van de bodem controleren. Natuurlijk is dit slechts een demonstratie van de sensor, ik ga in de toekomst meer bruikbare projecten bouwen met deze sensor.

Zoals je kunt zien, is dit project een geweldige demonstratie van waartoe open source hardware en software in staat is. Binnen een paar minuten kan men zo'n indrukwekkend project bouwen! Dit project is ideaal voor beginners en zoals ik in het begin al zei, is dit project een geweldige leerervaring. Ik hoor graag uw mening over dit project. Vind je het handig? Zijn er verbeteringen mogelijk in dit project? Plaats uw opmerkingen of ideeën in de opmerkingen hieronder!