Arduino Soil Moisture Monitoring Stick - Glöm aldrig att vattna dina växter: 4 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:38

Glömmer du ofta att vattna dina inomhusväxter? Eller kanske du ger dem för mycket uppmärksamhet och övervattnar dem?

Om du gör det bör du göra dig till en batteridriven jordfuktighetsövervakningspinne. Denna bildskärm använder en kapacitiv jordfuktighetssensor och en 3.3V Arduino Pro Mini för att kontinuerligt övervaka markens fuktnivå och varna dig när du är över eller under vattning av dina växter.

Två potentiometrar på tavlan låter dig justera och ställa in ett högt och lågt börvärde som gör att två lysdioder blinkar för att varna dig. Du kan också enkelt lägga till en summer till kretsen om du också vill ha ett ljudlarm.

Du kan också trycka på en knapp för att visa den aktuella fuktavläsningen och de höga och låga nivåvärdena på den inbyggda OLED-displayen.

Med standardinställningen här håller enheten cirka 15-20 dagar på en enda laddning av 18650-batteriet som driver det. Men genom att använda två lågeffekttekniker kan detta förlängas till cirka 50-60 dagar per laddning.

Tillbehör

För att bygga en jordfuktighetsmonitor behöver du:

3.3V Arduino Pro Mini - Köp här

5V -versionen kan användas med ett annat batteri och 220Ω LED -motstånd

• USB -programmerare - Köp här
• Kapacitiv jordfuktighetssensor - Köp här
• 3 x 5 mm lysdioder (helst olika färger) - Köp här
• 10K motstånd - Köp här
• 3 x 100Ω motstånd - Köp här
• 2 x 10K trimkrukor - Köp här
• Taktil tryckknappsbrytare - Köp här
• Slide Power Switch - Köp här
• 128x32 I2C OLED -skärm - Köp här
• Manliga Header Pins - Köp här
• Kvinnliga huvudnålar - Köp här
• Bandkabel - Köp här

För att driva skärmen

• 18650 3.7V Litium Battey - Köp här
• 18650 batterihållare/laddare - Köp här

Steg 1: Samla dina komponenter och beställ kretskortet

Jag började med att designa en krets som kunde göras till ett kretskort och drivs av ett enda 18650 litiumjonbatteri. Av denna anledning valde jag 3.3V -versionen av Arduino och just denna kapacitiva jordfuktighetsmonitor som kan drivas från 3.3V eller 5V.

Du kan ladda ner PCB -filerna från min blogg om du vill beställa dina egna.

Du kan också använda en 5V Arduino Pro Mini med samma komponenter, du behöver bara använda 220ohm LED -motstånd istället för de 100ohm som används här. Du måste också driva det med ett batteri snarare än det enda litiumjonbatteriet.

Du kan också montera komponenterna på en brödbräda och sedan ta en kort ledning till fuktsensorn, men kretskortet gör det bara till en mer kompakt och robust inställning.

Jag beställde kretskorten från PCB Way som endast tar 5 dollar för 5 grundläggande kretskort upp till 100x100 mm. De tillverkades och skickades ut riktigt snabbt och är också av hög kvalitet.

Steg 2: Montera kretskorten

Börja med att fästa dina huvudstiften på din Arduino. Denna design använder sig av A4- och A5 -stiften för I2C -anslutningen till OLED -skärmen, så du måste också lägga till dessa två stift. Brädorna kommer ofta inte med stift för dessa två eftersom de är separerade från remsorna längs de två sidorna.

Löd alla komponenter på plats på kretskortet, var uppmärksam på orienteringen av lysdioderna och den taktila tryckknappen.

För att ansluta fuktsensorn till ditt bräde måste du ta bort den vita kontakten på änden och sedan löda tre huvudstiften i hålraden närmast sensorns ände. Använd dessa stift för att löda sensorn direkt på ditt kretskort.

När dina komponenter är alla lödda på plats, trimma alla utskjutande stift från baksidan av kretskortet.

Löd litiumjonbatteriladdarkortet till kraftuttagen på kretskortet med en liten bandkabel så att hållaren kan limmas på baksidan av kretskortet.

Steg 3: Programmera din Arduino

För att kunna programmera din Arduino Pro Mini måste du använda din USB -programmerare och ansluta den till motsvarande huvudstiften på kretskortet. Kom ihåg att Tx på programmeraren går till Rx på Arduino och vice versa. Se också till att du använder rätt spänningsutgång från programmeraren, 3.3V för 3.3V Pro Mini och 5V för 5V Pro Mini.

Du kan ladda ner skissen från mitt blogginlägg och läsa igenom en detaljerad beskrivning av vad varje avsnitt i koden gör.

Steg 4: Kalibrera och använda din jordfuktighetssensor

När du sätter på skärmen första gången ser du en kort stänkskärm på skärmen och skärmen stängs sedan av.

När den är avstängd kan du trycka på knappen bredvid displayen för att slå på den igen och se den faktiska uppmätta fuktnivån samt de två börvärdena för fuktnivåer. De två börvärdena kan justeras genom att vrida låg- och högnivåpotentiometrarna. Det finns viss logik i koden för att förhindra att det låga börvärdet är högre än det höga börvärdet och det höga lägre än det låga.

Innan du använder sensorn måste du kalibrera den. För att göra detta, använd USB -programmeraren för att visa råa sensorvärden från fuktsensorn. Ta en torr avläsning från sensorn i luft och sänk sedan ned sensorns stickdel i en kanna vatten för att få maximal fuktnivå. Se till att du inte blir någon av komponenterna våta när du gör det. Ta dessa högsta och lägsta värden och ersätt dem i koden och din bildskärm är sedan bra att gå. Du kan också lägga till en liten marginal på max och minimum för att ta hänsyn till miljövariationer.

Som tidigare nämnts håller monitorn i cirka 15-20 dagar på en enda laddning av 18650-batteriet. Jag har detaljerat två tekniker på min blogg som du kan implementera för att ytterligare förbättra detta till cirka 50-60 dagar på en enda laddning. Dessa innebär i huvudsak bara att driva fuktsensorn när du behöver göra avläsningar och ta bort den lilla ström -LED på Arduino. Du kan också förbättra batteriets livslängd genom att ta mätningar mindre ofta.

Jag lade också till en akrylplatta på monitorn när den var klar för att skydda de elektroniska komponenterna

Har du testat att göra din egen jordfuktighetsmätare? Låt mig veta i kommentarsfältet!