Intelligenter Pflanzer - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

Die Idee dieses Projekts war es, einen intelligenten Pflanzbehälter für das Abschlussprojekt der Comp 3012 Robotics zu bauen. Ich habe dies für ein Projekt ausgewählt, da ich im Sommer Pflanzen und Gartenarbeit mag und einen Ausgangspunkt für ein größeres Projekt suchte, das ich im Sommer abschließen könnte. Die Idee dieses Projekts war es, eine Möglichkeit zu schaffen, Pflanzen aus einer Roboter-Rückkopplungsschleife zu überwachen, den Wassergehalt des Bodens zu überwachen und Wasser in den Boden zu pumpen, wenn die Pflanze Wasser benötigt. Ich füge dem Projekt auch einen LCD-Bildschirm hinzu, der zusammen mit vielen verschiedenen Sensoren ausgelesen wird. Am Ende hat mein intelligenter Pflanzkübel gelesen und angezeigt: die Temperatur, den Wasserstand des Auffangbeckens, den Feuchtigkeitsgehalt von zwei Pflanzen- / Bodenbereichen und die Lichtstärke.

Schritt 1: Erforderliche Komponenten:

• 1x Arduino-Board
• 1x LCD-Modul
• 1x 10k Potentiometer
• 1x Steckbrett
• 3x Feuchtigkeitssensoren
• 1x LM35 Temperatursensor
• 1x Adafruit Lichtsensor
• 1x 12V Wasserpumpe
• 1x 12V Stromquelle (Akku abgebildet)
• 1x 5V Triggerrelais
• 1x männlicher positiver und negativer BNC-Anschluss
• 1x weiblicher positiver und negativer BNC-Anschluss
• 3x Container (Eigenbau abgebildet)
• 2x Wasserschlauchabschnitte
• 1x Wasser
• 1x Erde
• 1x Pflanze

Schritt 2: Schaltplan

In diesem Schaltplan habe ich 9 V anstelle von 12 V und einen Motor anstelle einer Pumpe verwendet, da diese Optionen nicht verfügbar waren. Ich habe auch einen Temperatursensor anstelle des Adafruit-Lichtsensors und IR-Sensoren verwendet, um den Feuchtigkeitssensor darzustellen. Diese Substitute sollten in Ordnung und repräsentativ für die echten Sensoren sein, da sie sowohl 3-Draht-Grid, VCC und Signalausgang sind als auch analog sind.

Schritt 3: Überprüfen Sie die Feuchtigkeitssensoren

Die, die ich gekauft habe, haben einen Bereich von 1023 bis 0, wenn sie an 5 V angeschlossen sind, und 677 bis 0, wenn sie an 3,3 V angeschlossen sind. Die Sensoren lesen auch von hoch nach niedrig, dh hoch(1023) ist keine Feuchtigkeit und niedrig(200) befindet sich in Wasser.

Schritt 4: Grundlegendes Einlesen und Ausdrucken

Programmieren Sie das Arduino so, dass es den Analogwert vom Feuchtigkeitssensor in den gewünschten Zeitintervallen einliest. Zu diesem Zeitpunkt habe ich auch einen Ausdruck auf dem seriellen Monitor / Plotter programmiert.

Schritt 5: Erstellen oder erwerben Sie Ihre Container

Ich habe meine Container aus 20-Gage-Stahl gebaut, da ich mein Projekt nach dieser Klasse behalten und verwenden wollte. Die Idee für die Container bestand darin, drei separate Container zu haben, die durch Rohrleitungen und Sensoren miteinander verbunden sind, zuerst ein Wasserbecken, dann ein Container für die Platine und alle Sensoren plus dem LCD-Bildschirm zum Auslesen und drittens der Pflanzbehälter.

Schritt 6: Einrichten und Testen des LCD-Bildschirms und Ausdrucken des Feuchtigkeitssensors

Schritt 7: Container- und Komponenten-Setup

Beginnen Sie zu diesem Zeitpunkt mit dem Hinzufügen des Arduino und des Steckbretts zum mittleren Behälter. Ich habe den Wasserbeckensensor, den LCD-Bildschirm und das 10k-Potentiometer für den LCD-Bildschirm hinzugefügt.

Schritt 8: Sachen anschließen

Schließen Sie alle Sachen an, die Sie gerade dem Behälter hinzugefügt haben, da ich den Behälter aus Metall gemacht habe, wollte ich sicherstellen, dass ich nichts am Metallbehälter erden und kurzschließen, um dies zu verhindern, habe ich den elektrischen Platinen Unterlegscheiben hinzugefügt, um hinzuzufügen ein Luftspalt zwischen Elektronik und Metallbehälter.

Schritt 9: Wasserpumpentest

Testen Sie die Wasserpumpe, um zu sehen, welcher Auslauf der Einlass und der Auslass ist. Dafür benötigen Sie eine 12-V-Stromquelle, da dies die Spannung der Pumpe ist, obwohl ich es leid war, meine mit 9 V zu betreiben, und es schien auch zu funktionieren, Sie werden auch brauchen ein schnelles Verbinden und Trennen hier sind die männlichen und weiblichen BNC-Anschlüsse praktisch. Es ist auch wichtig, die Pumpe vor dem Testen zu entlüften. Sie sollten niemals eine Wasserpumpe ohne Wasser testen, da dies zu Schäden an der Pumpe führen kann.

Schritt 10: Dinge hinzufügen

Fügen Sie die anderen Sensoren (Temperatur-, Licht- und beide Bodenfeuchtigkeitssensoren) zu den Behältern und zum Arduino hinzu, testen Sie den Ausdruck über den LCD-Bildschirm und den seriellen Ausdruck. Zu diesem Zeitpunkt stelle ich auch einige der Sensoren auf 1-8 Skala für Wasserstand im Becken und Feuchtigkeitsgehalt des Bodens zur Ablesbarkeit dies kann durch Subtraktion von 1024 von den ausgelesenen 1023 und Division durch 100. erfolgen

Schritt 11: Verkabelung der Wasserpumpe

Verdrahten und loten Sie die Wasserpumpe, die 12-V-Stromquelle und das 5-V-Auslöserelais ein. Ich habe die negative Verkabelung für die Wasserpumpe und die 12-V-Stromquelle zum Testen an die schnellen BNC-Anschlüsse angeschlossen, als ob beim Testen des Auslösers der Pumpe etwas schief gelaufen wäre. Es ist einfach, den Stecker zu ziehen und die Pumpe herunterzufahren.

Schritt 12: Wasserpumpenauslöser

Programmieren Sie den Trigger der 12-V-Stromquelle über den 5-V-Relais-Trigger basierend auf der Bodenfeuchtigkeit. Da die Pumpe ziemlich stark ist, sollten Sie dies für eine sehr kurze Zeit einstellen und testen, um die richtige Bewässerungsstufe zu erhalten. Ich habe diesen Schritt nicht abgeschlossen, aber ich plane dies im Sommer, wenn ich etwas mehr Zeit habe. Fügen Sie Ihrem Pflanzgefäß Erde hinzu, richten Sie alle Ihre Sensoren und die Wasserleitung ein und schließen Sie sie an.

Schritt 13: Wenn ich mehr Zeit hätte

Verfeinern, wenn ich etwas mehr Zeit habe, möchte ich meine Programmierung verfeinern, um die richtigen Funktionsaufrufe und das richtige Setup zu verwenden, anstatt alles in einer großen Schleife zu haben, ich würde auch einen selbstkorrigierenden Wassertest programmieren und das Design von etwas optimieren die Boxen.

Schritt 14: Codeerklärung und Codequelle

Der Code ist eigentlich ziemlich einfach, es ist eine grundlegende Einrichtung von Pins für alle Sensoren und den LCD-Bildschirm, das Einlesen der Analogwerte von diesen Pins und ein Ausdruck auf dem seriellen Monitor / Plotter zusammen mit dem LCD-Bildschirm in der Seite Schleife. Wenn ich mehr Zeit hätte, hätte ich auch den Auslöser für die Wasserpumpe programmiert und plane das im Sommer.