Arduino inomhus trädgård: 7 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:37

Trädgårdsskötsel i modern tid innebär att göra saker mer komplicerade och mödosamma, med elektroner, bitar och byte. Att kombinera mikrokontroller och trädgårdsarbete är en riktigt populär idé. Jag tror att det beror på att trädgårdar har mycket enkla ingångar och utgångar som är lätta att linda huvudet runt. Jag antar att människor (inklusive mig själv) ser en notoriskt enkel och avslappnad hobby och kan inte låta bli att känna sig tvungna att överkomplicera det.

I det här projektet kommer jag att visa dig hur du bygger en enklare version av Inomhus trädgård med Arduino Dev -bräda.

Jag ger en fullständig steg-för-steg-vägledning för att visa dig hur du gör din egen vackra trädgård, och jag förklarar i detalj både hårdvaru- och programvarudelar för att göra den här vägledningen till det enklaste sättet som får dig att prova din egna färdigheter i elektronisk tillverkning. Detta projekt är så praktiskt att göra speciellt efter att ha fått det anpassade kretskortet som vi har beställt från JLCPCB för att förbättra utseendet på vår bil och det finns också tillräckligt med dokument och koder i den här guiden för att du ska kunna skapa ditt automatiska trädgårdssystem.

Vi har gjort det här projektet på bara 7 dagar, bara tre dagar för att avsluta hårdvarutillverkningen och montera, sedan 4 dagar för att förbereda koden och Android -appen. för att styra trädgården genom den. Innan vi börjar ska vi se först

Vad du kommer att lära dig av denna handledning:

• Att välja rätt komponenter beroende på dina projektfunktioner
• Gör kretsen att ansluta alla utvalda komponenter
• Montera alla projektdelar och börja testa
• Använda Android -appen. för att ansluta via Bluetooth och börja manipulera systemet

Steg 1: Vad är en inomhus trädgård

De flesta växter har enkla behov. När gästerna går är de relativt kravlösa. Det finns bara tre grundläggande saker du behöver förstå innan du bestämmer dig för att bjuda hem en växt: ljus, vatten och luft. Om du kan behärska dessa fyra element, ur en växtperspektiv, kan du skapa en inomhus trädgård nästan var som helst i världen och under vilken säsong som helst på året.

• Ljus - De flesta trädgårdsväxter behöver minst sex timmar ljus om dagen. Men det måste vara bra ljus. Om du lägger handen framför fönstret och det inte kastar någon skugga, är chansen stor att ljuset inte är tillräckligt för att de flesta växter ska leva ett lyckligt liv. Men du kan alltid komplettera svaga ljusförhållanden med växljus. Om du har blygsamt naturligt ljus i ditt hem och inte vill tjafsa med speciell belysning, håll dig till växter som normalt behöver svagt ljus eller försök flytta din trädgård till en solig fönsterbräda.
• Vatten - Växter behöver förhållanden nära dem i sina infödda livsmiljöer. En växt som kallar öknen hem behöver mindre frekvent vattning än en växt som bor i en myr. Att veta vilka vattenförhållanden en växt föredrar är ett bra första steg för att behålla en framgångsrik inomhus trädgård. Det är lättare än du tror eftersom växterna själva ofta kommer att ge dig ledtrådar. Växter med tjocka gummiliknande löv är vattenresor och kan normalt överleva med mindre vatten än växter med tunna, känsliga löv. Om du hatar att vattna dina växter, välj sorter som kan trivas på mindre, eller välj krukväxter med dolda behållare för att minska dina vattningsarbeten.
• Luft - Som en biprodukt av fotosyntesen producerar växter syre och filtrerar otäcka gaser, som formaldehyd, från din hemmiljö via sina blad. För att hålla växter friska måste du hålla bladen rena och hålla luften runt dem rörlig och fuktig. För att göra detta kan du placera dem på en plats med bra luftflöde eller förse dem med en liten fläkt.

Jag kommer att göra ett Arduino -baserat system för att övervaka temperatur och fuktighetsstatus för min anläggning och automatiskt tillhandahålla dess nödvändiga behov som ljusintensitet, vatten och ren frisk luft och för att göra detta behöver jag några sensorer för att styra några ställdon. Till exempel kommer jag att styra ljusintensiteten beroende på de signaler som tas emot från ljussensorn, samma för vattning..

Steg 2: Sensorer och ställdon

Att göra detta system är montering av vissa sensorer och ställdon för att komma åt de fysiska data runt anläggningen och för att kunna hitta vilken sak som anläggningen efterfrågar och när ska du leverera den.

Detta är anledningen till att du bör använda några sensorer och ställdon som alla är anslutna till ett Arduino -kort:

Sensorer

1. Ljussensor BH1750: BH1750FVI Är en digital ljussensor, som är en digital Ambient Light Sensor IC för I2C -bussgränssnitt. Denna IC är den mest lämpliga för att erhålla data från omgivande ljus för att justera LCD- och knappsatsens bakgrundsbelysningseffekt hos mobiltelefonen. Det är möjligt att upptäcka ett brett område med hög upplösning. (1 - 65535 lx).
2. Jordfuktighetssensor: Fuktsensorer som mäter motståndet eller konduktiviteten över jordmatrisen mellan två kontakter är i huvudsak skräp. Först och främst är resistens inte en mycket bra indikator på fuktinnehåll, eftersom det är mycket beroende av ett antal faktorer som kan variera från trädgård till trädgård, inklusive jordens pH, lösta fasta ämnen i vattnet och temperaturen. För det andra är de flesta av dålig kvalitet med kontakter som lätt korroderar. För det mesta skulle du ha tur att få en som håller under en hel säsong.
3. Temperatur- och luftfuktighetssensor: DHT11 är en grundläggande, extremt billig digital temperatur- och fuktsensor. Den använder en kapacitiv fuktighetssensor och en termistor för att mäta den omgivande luften och spottar ut en digital signal på datapinnen (inga analoga ingångsstiften behövs). Det är ganska enkelt att använda, men kräver noggrann timing för att fånga data. Den enda verkliga nackdelen med den här sensorn är att du bara kan få ny data från den en gång varannan sekund, så när du använder vårt bibliotek kan sensoravläsningar vara upp till 2 sekunder gamla.

Ställdon

1. Ljusvit LED: En ljusemitterande diod (LED) är en tvåledad halvledarljuskälla. Det är en p – n -övergångsdiod som avger ljus när den är aktiverad. [5] När en lämplig spänning appliceras på elektroderna kan elektroner rekombinera med elektronhål inuti enheten, vilket frigör energi i form av fotoner.
2. Vattenpump: En pump är en anordning som flyttar vätskor (vätskor eller gaser), eller ibland uppslamningar, genom mekanisk påverkan. Pumpar kan klassificeras i tre huvudgrupper enligt metoden de använder för att flytta vätskan: direktlyft, förskjutning och gravitationspumpar. Pumpar fungerar med någon mekanism (vanligtvis fram och tillbaka) och förbrukar energi för att utföra mekaniskt arbete genom att flytta vätska. Pumpar fungerar via många energikällor, inklusive manuell drift, el, motorer eller vindkraft, finns i många storlekar, från mikroskopiska för användning i medicinska applikationer till stora industriella pumpar.
3. DC 12V kylfläkt: Det är viktigt att förstå kyltekniker som kan användas för att bevara din anläggnings livslängd genom att flytta frisk luft runt anläggningen när det krävs för att hålla anläggningen i friska förhållanden.

Steg 3: PCB -tillverkningen (producerad av JLCPCB)

Om JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), är det största PCB-prototypföretaget i Kina och en högteknologisk tillverkare som specialiserat sig på snabb PCB-prototyp och produktion av små partier.

Med över 10 års erfarenhet av PCB -tillverkning har JLCPCB mer än 200 000 kunder hemma och utomlands, med över 8 000 online -beställningar av PCB -prototyper och liten mängd PCB -produktion per dag. Den årliga produktionskapaciteten är 200 000 kvm. för olika 1-lager, 2-lager eller fler-lager PCB. JLC är en professionell PCB -tillverkare med storskalig brunnutrustning, strikt hantering och överlägsen kvalitet.

Tillbaka till vårt projekt

För att producera kretskortet har jag jämfört priset från många kretskortstillverkare och jag valde JLCPCB de bästa kretskortleverantörerna och de billigaste kretskortleverantörerna för att beställa denna krets. Allt jag behöver göra är några enkla klick för att ladda upp gerber -filen och ställa in några parametrar som PCB -tjockleksfärg och kvantitet, sedan har jag betalat bara 2 dollar för att få mitt PCB efter bara 3 dagar och jag har märkt att det finns är några gratis frakt erbjudanden då och då i denna online beställningsplattform.

Du kan få Circuit (PDF) -fil härifrån.

Som du kan se på bilderna ovan är kretskortet mycket väl tillverkat och jag har samma PCB -bladform som vi har designat och alla etiketter och logotyper finns där för att vägleda mig under lödningsstegen.

Steg 4: Ingredienser

Låt oss nu granska de nödvändiga komponenterna för detta projekt och du kan hitta alla relaterade länkar för en online -beställning så vi kommer att behöva:

• - Kretskortet som vi har beställt det från JLCPCB
• - Arduino Nano:
• - ESP01 -modul:
• -HC-05 eller HC-06 Bluetooth-modul:
• - Ljussensor BH1750:
• - Temperatur- och luftfuktighetssensor:
• - Fuktgivare:
• - Vattenpump:
• - 12V DC fläkt:
• - vita lysdioder:
• - Några Header-kontakter:

Steg 5: Montera

Vi är redo nu så låt oss börja lödda komponenterna och glöm inte att följa etiketterna för att undvika lödningsfel. Vi börjar med att lödda Arduino -kontakten för att testa strömförsörjningen och du kan också skriva en grundläggande testkod för att verifiera rätt anslutning för varje sensor som ljussensorn och densamma för lysdioderna eftersom de alla är anslutna direkt till kortet (Arduino) så att du har full tillgång till dem.

Obs! Du måste hålla lödkolven ren och ren. Det betyder att du torkar den på svampen varje gång du använder den. Spetsen på ditt lödkolv ska vara ren och blank. När du ser att spetsen blir smutsig med fluss eller oxiderar, betyder det att du tappar sin glansighet, du bör rengöra den. Även om du är mitt i lödningen. Att ha en ren lödspets gör det MYCKET lättare att överföra värme till lödmålet.

Kretskortet som vi beställde från JLCPCB hjälper dig att hålla allt på rätt plats så tveka inte att besöka denna länk om du vill se kretskortet som vi har gjort och göra en online -beställning.

Som du kan se är det så praktiskt att använda detta kretskort på grund av dess kvalitet och säkert att alla etiketter där ger den bästa vägledningen för dig, så du kommer att vara 100% säker på att du inte kommer att göra några lödfel.

Jag har lödt varje komponent till dess placering och du kan använda båda sidorna av kretskortet för att lödda dig elektroniska delar.

Nu har vi kretskortet klart och alla komponenter löds mycket bra, efter det förberedde jag denna design för att göra en CNC -laserskärning för att sätta in den elektroniska delen och anläggningen i ett stöd, så om du vill göra samma design som mina hitta (DXF) -filerna här

Steg 6: Android -appen

Denna app låter dig ansluta till din Arduino via Bluetooth, och med manuellt läge kan du ha tillgång till fläktar och lampor och även vattenpumpen för ON och OFF -styrning, utan att glömma sensorerna som du kan läsa dem data med genom att trycka på "hämta data" -knappen så kommer all lämplig data att visas på din smartphone -skärm.

Du kan få denna Android -app gratis från den här länken

Steg 7: Arduino -koden och testvalidering

koden är tillgänglig och som vanligt kan du ladda ner den från denna länk. Och som du kan se på bilderna är koden så enkel och mycket välkommenterad så att du kan förstå den du äger.

Som du kan se har varje knapp en funktion med systemet men det jag verkligen uppskattar är det automatiska läget för ljusstyrkekontroll Jag placerade ljussensorn på den nedre basen, då när vi väljer detta läge kommer systemet att styra ljusstyrkan på framsidan lysdioder beroende på givarsignaler. Vi kan också läsa temperatur- och luftfuktighetsvärdena direkt på skärmen på smarttelefonen, vilket är riktigt imponerande.