Arduino Automatic Plant Watering System: 8 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Möt Sprout - den moderna inomhusplanteraren som automatiskt vattnar dina växter, örter, grönsaker, etc och kommer att revolutionera ditt trädgårdsarbete.

Den består av en integrerad vattenreservoar från vilken vatten pumpas och håller plantans mark hydratiserad.

En jordfuktighetssensor är kalibrerad så att den regelbundet mäter jordens fukt och därigenom reglerar vattenflödet. Om jorden är för torr slås vattenpumpen automatiskt på och stängs av när jordfuktigheten har nått önskad nivå.

Om du är den som undervattnar sina växter kommer Sprout att se till att du aldrig behöver oroa dig för att vara en dålig trädgårdsmästare igen. Och om du är en sådan som övervattnar sina växter för att kompensera för frånvaro, betyder det att du inte riskerar att drunkna dina växter eller frön.

Sprouts vattenbehållarkapacitet är cirka 500 ml, vilket gör att du kan försumma dina växter så länge som en månad innan den behöver fyllas på.

Den valfria Bluetooth -funktionen kan användas för att manuellt växla och styra vattenpumpen trådlöst från din smartphone.

Utveckla: Är du en programmerare, ingenjör eller designer som har en bra idé för en ny funktion/design i Sprout? Kanske är du bara nybörjare eller har du upptäckt ett fel? Ta gärna vår kod, scheman, 3D -designfiler och laserskärningsfiler från Github och pyssla med den.

Sprout: GitHub

Steg 1: Elektronisk design

Lista över elektroniska komponenter: -Arduino Nano: AliExpressDC Vattenpump: AliExpressSjord fuktsensor: AliExpressHC-05 Bluetooth-modul: AliExpressLM7805 Spänningsregulator: AliExpressIRF540 MOSFET: AliExpress220 Ohm motstånd: AliExpressIN4001 Diod: AliExpressSkruvplintar: AliExpressC Skruvplint: AliExpressP AliExpressAC-12VDC Adapter: AliExpress

Verktyg:- Lödkolv: AliExpress Lödtråd: AliExpress

Power Block

7805 reglerar matningsspänningen och reducerar den till en konstant 5V vilket gör den lämplig att köra Arduino & Soil Moisture Sensor.

Pumpstyrning

MOSFET fungerar som en switch som styrs av Arduino. Vi använder MOSFET eftersom Arduino inte direkt kan driva DC -pumpen. Motståndet som är anslutet till porten på MOSFET förhindrar att MOSFET skadas. Flyback -dioden ansluten över pumpen ger en väg för avledning av lagrad energi när pumpen stängs av. Diodens anod är ansluten till MOSFET -avloppet. Diodens katod är ansluten till 9V matningsskena. Diodens källa är ansluten till GND.

Fuktsensor Sensorn matar ett analogt värde till Arduino. Tröskelvärdet för fukt kalibreras av användaren beroende på vilken typ av växt som används.

Bluetooth -modul

Använder seriell kommunikation för att överföra data mellan Arduino och din smartphone.

Steg 2: Elektronisk montering

En utskriftsbar PCB i 1x skala samt kortvy och schemat är tillgänglig i GitHub -förvaret.

Sprout: GitHub/Electronics

Förvaret innehåller också en PDF -storlek i A4 -storlek som innehåller flera kretskort på en enda sida. Detta kan användas för att göra flera kretskort i taget för massproduktion

Löd alla komponenter enligt den angivna schematiken.

De redigerbara Eagle -filerna finns tillgängliga nedan.

Du kan beställa kretskortet här: PCBWay

Steg 3: Programvara och Bluetooth -konfiguration

programvara

Fuktsensorn är ansluten till en analog ingångsstift på Arduino. Ett tröskelvärde avgör om pumpen ska vara PÅ/AV.

Du hittar koden på Sprout: GitHub/Code

Ändra gärna och bidra till GitHub -förvaret.

Smartphone -app och Bluetooth -konfiguration

HC-05 Bluetooth-modulen är mellanliggande block mellan Smartphone och Arduino. Den använder seriell kommunikation för att skicka data från smarttelefonen till Arduino och fungerar som en fjärrkontroll.

Appen sänder värdet "48" eller "49" som representerar "ON" respektive "OFF". Pumpen kan därför styras trådlöst.

Öppna bara appen, sök efter enheter som kan upptäckas och para ihop med HC-05-modulen. klicka sedan på 'Switch Mode' och växla knappen på skärmen.

Appen är tillgänglig på Bluetooth App

Steg 4: Mekanisk design

Sprouts huvudkropp är en 30 cm x 15 cm x 19 cm låda gjord av MDF.

Alla steg för mekanisk design har tydligt demonstrerats i videon som bifogades i början av instruktionsboken. Du kan också kolla in det på Sprout: Video/Mechanical Design

Lådan är uppdelad i två sektioner:

1. Det större avsnittet innehåller jord och växter
2. Den mindre sektionen är vidare uppdelad i ytterligare två sektioner så att en sektion innehåller kretskortet medan den andra innehåller vattenreservoaren.

Vattenbehållaren är en 500 ml plastflaska.

MDF -lådan har 8 separata låsande ytor som kan laserskäras och slits in i varandra.

Laserskärningsfilerna, Fusion 360 Design -filen (3D -designfil), isometriska och ortogonala vyer av varje ansikte finns på Sprout: GitHub/Mechanical Design

Du kan också hitta redigerbara Illustrator -filer i GitHub -förvaret som kan ändras till dina specifika krav/dimensioner och sedan kan laserskäras.

Steg 5: Mekanisk montering: Flaskförberedelse

Vattenbehållaren är en 500 ml plastflaska. En typisk 500 ml plastflaska kan användas för detta.

Flaskans maximala diameter bör vara 74 mm. Den maximala diametern på locket på flaskan ska vara 50 mm. Den maximala höjden från bottnen av flaskan till den nedre delen av locket bör vara 18,5 cm.

Flaskan måste skäras cirka 50 mm över basen så att pumpen kan placeras inuti den. Hål måste skäras i flaskan så att utloppsröret och kraftledningarna kan matas genom flaskan.

När utloppsröret och ledningarna har tagits ut genom sina respektive hål kan flaskan förseglas igen. För att försegla flaskan måste vi använda en epoxiförening som härdar inom några timmar. Detta förhindrar att vatten läcker ut.

Vattnet kan fyllas på från flaskans topp genom att helt enkelt öppna locket.

Steg 6: Mekanisk montering: Förberedelse av lådan

När du framgångsrikt har laserskärat de 8 olika ytorna på lådan, applicera flera lager av en högkvalitativ trälack på varje sida av varje ansikte. Detta gör det mycket vattenavvisande och gör det motståndskraftigt mot fukt och fukt.

Montera även strömuttaget på bakplattan och anslut det till kretskortet.

Montera kretskortet på lådans bakplatta så att det passar in i respektive sektion.

Dra pumputloppsröret genom de givna hålen så att det når plantjordavsnittet. Gör samma sak för fuktsensortrådarna.

Glöm inte att ansluta vattenpumpen till kretskortet som visas i schemat

Börja låsa ihop lådans olika ansikten och se till att flaskan sitter tätt i sitt avsedda område.

Applicera trälim eller ett lim för att försegla hela lådan

Alla dessa steg har demonstrerats i videon som hittades i början av denna instruktionsbok.

Steg 7: Mekanisk montering: Cement

Detta steg kommer att avgöra lådans utseende och slutfinish samt ge plantan ytterligare en skyddande beläggning.

Applicera lim på varje yta av lådan. Strö sedan lite cement över limmet. Använd det återstående cirkulära MDF -stycket som skars från topplattan för att jämna ut cementet över ytan på varje yta på lådan. Upprepa detta steg för varje sida av rutan som visas i videon.

När cementen torkat, strö över vatten var 6: e timme i 1 dag. Detta gör att cementet härdar utan sprickor och förhindrar också att vatten läcker.

Steg 8: Lägg till marken och växterna

När cementen har härdat fyller du lådan med jord.

Kom ihåg att värmeförsluta slutet av utloppsröret innan du gör ett hål i det för dropparen. Dropparen används för att reglera vattnet som kommer ut ur röret så att vattnet inte rinner ut ur planteringen.

Placera jordfuktningssensorn inuti jorden.

Power Sprout genom Power Jack på bakplattan och se till att fylla vattenbehållaren till full nivå.

Testa om allt fungerar och du borde vara klar.

Tvåa i Epilog Challenge 9

Tvåa i Arduino -tävlingen 2017