Automatisk smart växtkruka - (DIY, 3D -tryckt, Arduino, självvattning, projekt): 23 steg (med bilder)

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

Hej, Ibland när vi går hemifrån i några dagar eller är riktigt upptagna, lider plantorna (orättvist) eftersom de inte vattnas när de behöver det. Detta är min lösning.

Det är en smart växtkruka som innehåller:

• Inbyggd vattenbehållare.
• En sensor för att övervaka jordens fuktnivå.
• En pump för att pumpa vatten till anläggningen vid behov.
• En vattennivåmätare i vattenbehållaren.
• En lysdiod för att meddela dig när allt är OK, eller om vattenbehållaren nästan är tom.

All elektronik, pumpar och vattenbehållare finns inne i grytan för att den ska se smart ut. Varje kruka (om du gör mer än en) kan också ställas in efter behoven hos olika växtsorter. Den har en Arduino Nano som styr allt och kostnaden för komponenterna har hållits så låg som möjligt.

Steg 1: Videohandledning

Om du föredrar videor framför att läsa, kolla in videon ovan. Annars fortsätt läsa så ska jag hjälpa dig att skapa din egen Smart Plant Pot ett steg i taget.

Steg 2: Saker du behöver

Du kommer att behöva några saker för att bygga en egen. Här är en lista med objekten tillsammans med länkar till var du kan hitta dem på Amazon.

• Arduino Nano: https://geni.us/ArduinoNanoV3 x1
• Mini nedsänkbar pump: https://geni.us/MiniPump x1
• 5 mm slang: https://geni.us/5mmTubing 5 cm värde
• Transistor: https://geni.us/2npn2222 1x 2N2222
• Motstånd (1k och 4,7k): https://geni.us/Ufa2s En av varje
• Wire: https://geni.us/22AWGWire för att ansluta komponenter
• 3 mm LED: https://geni.us/LEDs x1
• Vattennivåsensor: https://geni.us/WaterLevelSensor x1
• Bultar: https://geni.us/NutsAndBolts M3 x 10mm x2
• Jordfuktighetssensor: https://geni.us/MoistureSensor x1
• Half Perma-proto board: https://geni.us/HalfPermaProto x1
• PLA -filament:

Steg 3: Skriv ut 3D -utskrivbara delar

De 3D -tryckta delarna tar lite tid att skriva ut så det är ett bra ställe att starta dem medan du väntar på att allt du har beställt ska komma.

Du hittar CAD -filer tillgängliga för nedladdning här:

Jag skrev ut alla mina i PLA på en lagerhöjd på 0,15 mm. Jag skrev ut 'ytterkrukan' med tre omkretsar och detta säkerställde att den var vattentät för mig. Kontrollera att utskriften är vattentät innan du använder den för att säkerställa att du inte riskerar att skada någon av dina elektroniska komponenter. Om det misslyckas kan du prova något av följande:

• Skriv ut med fler omkretsar/väggar
• Öka extruderns flödeshastighet
• Behandla insidan av utskriften med någon form av tätningsmedel

Steg 4: Förbered elektronik- och kretsdiagrammet

Vi kan rikta vår uppmärksamhet mot elektroniken. Du behöver några verktyg för att hjälpa dig att montera och lödda de olika elektroniska komponenterna för detta projekt:

• Lödtråd
• Lödkolv (jag använder den här coola batteridrivna som jag nyligen fick:
• Trådklippare
• Hjälpande händer

Bifogat är ett lödningsdiagram. Om du föredrar kan du hoppa över följande avsnitt och följa diagrammet själv, men om du föredrar kommer jag att leda dig igenom det komponent för komponent nu.

Steg 5: Löd Arduino till Proto Board

Först ska vi lödda Arduino Nano till vårt Perma-Prota-bräda. När vi går kommer jag att hänvisa till hålen på Perma-Prota-kortet med deras koordinater, till exempel hål B7. Bokstäverna och siffrorna för hålen är skrivna längs kanterna på Perma-Proto-kortet.

För att placera Arduino Nano på rätt plats sätter du stift D12 på Arduino genom hålet H7 på prototypkortet. Vänd sedan brädet och löd tapparna på plats.

Steg 6: Lägg till transistorn och motstånden

Transistorns tre ben vill passera genom hålen C24, 25 och 26 på brädet. Transistorns plana yta vill vara vänd mot mitten av brädet. När du har lödt detta på plats, trimma överskottslängderna från benet från andra sidan med trådskärarna.

Motståndet på 4,7 k ohm (färgbanden blir gula, lila och röda) går genom hål A25 och A28.

1k ohm -motståndet (bruna, svarta och röda band) går genom hålen J18 och J22.

Steg 7: Förbered lysdioden och anslut till kortet

Löd en separat 7 cm lång tråd till var och en av LED -benen. När du har gjort detta använder du lite isoleringstejp eller värmekrympning för att förhindra att de två benen och trådarna kommer i kontakt och kortsluter vår krets senare.

Nu måste det positiva benet från lysdioden, det är det längre av de två benen, lödas till hål J17 på brädet. Det negativa löds sedan till hål I22.

Steg 8: Förbered pumpen

Innan vi installerar och ansluter pumpen måste vi förlänga dess ledningar. Lägg till ytterligare 13 cm på båda trådarna från vattenpumpen. Återigen, lägg till lite isoleringstejp till anslutningarna efter att du har lödt ihop dem.

Steg 9: Förbered vattennivåsensor

Den här gången löds tre 20 cm trådar till de tre stiften på vattennivåsensorn.

Steg 10: Koppla ihop fuktkännande komponenter

Fäst en 10 cm på följande stift på fuktsensormodulen:

• D0
• GND
• VCC

Löd sedan tråden från D0 till J12 på Proto -kortet, jordtråden till var som helst längs markskenan och slutligen tråden från VCC till hål C8.

Löd sedan två 25 cm trådar till de negativa och positiva stiften på andra sidan sensormodulen.

Steg 11: Lägg till ytterligare anslutningar till Proto Board

Använd en kort trådlängd (grön på bilderna) för att ansluta hål B26 till jordskenan och sedan en annan tråd för att ansluta vår jordskena till jordstiftet på Arduino via hål A20.

Vi behöver en tråd till för att ansluta hål C28 och J7.

Steg 12: Låt oss börja montera våra delar

Använd lite smältlim eller liknande för att fästa vattennivåsensorn på dess fästplatta på insidan av ytterkrukan. Se till att sensorns ovansida är i linje med toppen av monteringsplattan.

Mata nu de tre ledningarna från den här sensorn ner genom hålet som du hittar i sidan av kolonnen som stiger upp från botten av ytterkrukan. När de dyker upp längst ner kan du dra igenom dem. Nu är det också en bra tid att märka dem medan vi är säkra på vad de är anslutna till.

Medan vi har vårt lim till hands bör vi fixa lysdioden på plats genom att trycka den genom dess hål i stativet och limma den där.

Steg 13: Montera vattenpumpen

Vi kan också trä trådarna från vår vattenpump genom samma hål i den yttre krukan som vi gjorde för vattennivåsensorn och sedan märka trådarna när de kommer ut på andra sidan.

Ta nu 5 cm gummislang, fäst den på vattenpumpen och sedan den andra änden på undersidan av den inre krukan.

Vi kan sedan försiktigt skjuta inre grytan ner i ytterkrukan. Det finns en tunn slits för ledningarna att passera igenom, var försiktig så att du inte tar tag i trådarna när du monterar dessa två delar.

Steg 14: Lägg till stativet

Nu kan vi trä alla våra märkta trådar genom hålet i stativet och sedan placera allt på vår bänkskiva upp och ner. Använd lite smältlim för att fixera grytan på stativet och förvara den i ett centralt läge.

Ta sedan de två trådarna som kommer från vår fuktsensor och trä ner dem genom hela som löper hela vägen genom vår Smart Plant Pot i andra riktningen. Dessa ska dyka upp genom toppen av kolumnen nu istället för det lilla sidohålet vi använde tidigare.

Steg 15: Lite mer lödning

Löd nu ledningarna från vattenpumpen till hål B18 och B24.

Jordkabeln från vattensensorn kan anslutas till var som helst längs markskenan. Den positiva ledningen löds till hål A8 och sensorkabeln är ansluten till A13.

Steg 16: Kabelhantering

Limma nu modulen för jordfuktighetssensorn på en av stativets innervägg som visas på bilden.

Med hjälp av de två bultarna kan vi vrida de återstående trådarna till ett mer snyggt arrangemang under brädet och sedan skruva fast det. Se till att slutet på Arduino med USB -anslutningen vetter mot hålet i stativet för att USB -kabeln ska kunna passera igenom.

Steg 17: Kruka upp en växt

Nu kan vi lägga till vår anläggning.:)

Du kan vara så kreativ som du vill med ditt val av växt och odlingsmedium. Var noga med att hålla vattenutloppet, inloppet och ledningshålet fritt från något växande medium.

Du kan också dekorera toppen med något som litet färgglatt grus om du vill.

Steg 18: Anslut fuktsensorn

Nu kan vi ansluta fuktsensorn till de två trådarna som kommer ut från plantkrukans topp och sedan sätta in dess tänder i jorden.

Eventuell överflödig tråd kan skjutas tillbaka ner i växtkrukan.

Steg 19: Ladda upp kod

Du hittar koden för projektet här:

När du har laddat ner den, öppna filen 'SmartPlant-V1-1.ino' i Arduino IDE och ladda upp den till din skapelse. När allt går bra bör du se och höra följande hända:

• När uppladdningen är klar och Arduino startar om ska lysdioden blinka snabbt fem gånger för att bekräfta att koden körs.
• IDE -seriemonitorn skriver ut den aktuella vattennivåavläsningen.
• Efter ytterligare några sekunder bör du höra pumpen starta eftersom vi ännu inte har kalibrerat värdena för jordfuktighetssensorn.
• Lysdioden ska sedan börja blinka långsamt för att varna oss för att det inte finns något vatten i den inre tanken.

Steg 20: Kalibrera jordfuktighetsnivån

På krukans undersida är där vi fäst sensormodulen för jordfuktighetssensorn. Denna modul har en potentiometer på den som vi kommer att använda för att ställa in nivån som den kommer att flagga till Arduino när jorden är tillräckligt fuktig. För att göra detta, kontrollera att markens fuktighet för växten är på det minsta minimum du skulle vara nöjd med. Vänta någon timme tills fukten jämnar ut sig genom odlingsmediet och runt sensorn.

Vi kan sedan använda en liten skruvmejsel för att vrida potentiometern tills den andra lampan på den tänds, vid denna tidpunkt stanna och sedan vrida den tillbaka i överriktningen tills lampan bara slocknar. Detta är då rätt inställt.

Om du någonsin behöver justera jordens fuktnivå är det här du gör det.

Steg 21: Kalibrera vattennivån i behållaren

Den här gången öppnar du koden 'Water_Tank_Threshold_Test.ino' i IDE och laddar upp den. Vi kommer att använda detta en kort stund för att ställa in rätt tröskelnivå för vattennivåsensorn.

När du har laddat upp öppnar du den seriella bildskärmen och börjar långsamt tillsätta vatten till tanken tills du börjar se en avläsning från sensorn. Stanna vid denna tidpunkt och vänta tills avläsningarna blir ganska konsekventa. Anteckna det genomsnittliga värdet som det visas nu.

Nu kan vi ladda upp huvudkoden igen och gå till variablerna överst för att uppdatera några värden. Först skriver vi in det värde vi just noterade i variabeln 'WaterLevelThreshold'.

Medan vi är här kan vi också ställa in kontrollintervallvärdet till 180 000. Det betyder att jordens fuktnivå kommer att kontrolleras varje timme. Värdet 'emptyReservoirTimer' vill sättas till 900. Det betyder att lysdioden blinkar långsamt i 30 minuter för att meddela att vi behöver lite mer vatten i tanken innan koden fortsätter att kontrollera anläggningen, vattna den om vi har vatten vänster och gå sedan tillbaka för att försöka få vår uppmärksamhet.

Variabeln för "amountToPump" styr hur mycket vatten som pumpas till anläggningen när vi vattnar det. Jag har satt min till 300 men du kan justera detta om du behöver mer eller mindre vatten.

Steg 22: Lägg bara till vatten.

Nu kan vi fylla på vattenbehållaren. Håll ett öga på överloppshålet som visas på bilden. När du ser vatten här sluta fylla grytan. Detta är här för att du inte ska översvämma den interna elektroniken.

Steg 23: Avslutad

Och det är det - Smart Plant Pot komplett.:)

Jag hoppas att du har tyckt om att bygga din. Vänligen överväga att dela ditt märke på Thingiverse, jag tycker verkligen om att se dem:

Stöd mig på Patreon:

PRENUMERERA:

Om du vill säga tack kan du också överväga att köpa en kaffe till mig: