DIY Bodenfeuchtigkeitsmesser mit Arduino und einem Nokia 5110 Display - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:21

In diesem Instructable werden wir sehen, wie man einen sehr nützlichen Bodenfeuchtigkeitsmonitor mit einem großen Nokia 5110 LCD-Display mit Arduino baut. Messen Sie ganz einfach den Feuchtigkeitsgehalt des Bodens Ihrer Pflanze von Ihrem Arduino aus und bauen Sie mit diesem Projekt interessante Geräte!

Der Bau eines Bodenfeuchtemonitors ist eine großartige Lernerfahrung. Wenn Sie dieses Projekt fertiggestellt haben, werden Sie die Funktionsweise des Bodenfeuchtigkeitssensors besser verstehen, wissen, wie man ein Nokia 5110 LCD-Display verdrahtet, und Sie werden in Aktion sehen, wie leistungsstark die Arduino-Plattform sein kann. Mit diesem Projekt als Basis und den gesammelten Erfahrungen können Sie in Zukunft auch komplexere Projekte problemlos aufbauen.

Wir können dieses Projekt verwenden, um die Bodenfeuchtigkeit eines Topfes in Echtzeit zu messen und den Arduino bei Bedarf automatisch zu bewässern! Es ist ein sehr nützlicher Sensor, der großartige Projektmöglichkeiten eröffnet.

Lassen Sie uns ohne weitere Verzögerung loslegen!

Schritt 1: Holen Sie sich alle Teile

Die Teile, die benötigt werden, um dieses Projekt zu bauen, sind diese:

1. Bodenfeuchtesensor ▶

2. Nokia 5110 LCD ▶

3. Arduino Uno ▶

4. Kleines Breadboard ▶

5. Drähte ▶

Die Kosten für das Projekt sind sehr gering, es sind etwa 10 $.

Schritt 2: Der Bodenfeuchtesensor

Der Bodenfeuchtesensor ist ein sehr interessanter Sensor. Außerdem ist seine Verwendung sehr einfach.

Die beiden großen freiliegenden Pads dienen als Sonden für den Sensor. Je mehr Wasser im Boden ist, desto besser ist die Leitfähigkeit zwischen den Pads. Das führt zu einem geringeren Widerstand.

Der Sensor ist ein analoger, daher erhalten wir im analogen Ausgang eine Spannung. Wenn der Boden trockener wird, erhalten wir am Analogausgang mehr Spannung, da der Widerstand zwischen den Sonden höher wird. Um also die Bodenfeuchtigkeit des Bodens zu erhalten, müssen wir diesen Analogwert nur mit einem Mikrocontroller auslesen, in diesem Fall mit einem Arduino.

Mit dem Potentiometer im kleinen PCB-Modul können wir einen Schwellenwert einstellen, um den digitalen Ausgang bei einem bestimmten Feuchtigkeitsgehalt zu aktivieren. Aber in diesem Instructable verwenden wir nur den analogen Ausgang des Sensormoduls.

Schritt 3: Nokia 5110 LCD-Display

Das Nokia 5110 ist mein Lieblingsdisplay für meine Arduino-Projekte.

Das Nokia 5110 ist ein einfacher grafischer LCD-Bildschirm, der ursprünglich als Handy-Bildschirm gedacht war. Es verwendet den PCD8544-Controller, einen CMOS-LCD-Controller/-Treiber mit geringem Stromverbrauch. Aus diesem Grund hat dieses Display einen beeindruckenden Stromverbrauch. Es verbraucht nur 0,4 mA, wenn es eingeschaltet ist, aber die Hintergrundbeleuchtung ist deaktiviert. Es verbraucht weniger als 0,06 mA im Schlafmodus! Das ist einer der Gründe, die dieses Display zu meinem Favoriten machen. Die PCD8544 ist über eine serielle Busschnittstelle mit Mikrocontrollern verbunden. Das macht das Display sehr einfach mit Arduino zu verwenden.

Sie müssen nur 8 Drähte anschließen und die folgende Bibliothek verwenden:

www.rinkydinkelectronics.com/library.php?i….

Diese beeindruckende Bibliothek wurde von Henning Karlsen entwickelt, der große Anstrengungen unternommen hat, um die Arduino-Community mit seinen Bibliotheken voranzubringen.

Ich habe ein ausführliches Tutorial zur Verwendung des Nokia 5110 LCD-Displays mit Arduino vorbereitet. Ich habe dieses Video in diesem Instructable angehängt, es wird viele nützliche Informationen über das Display liefern, daher ermutige ich Sie, es sorgfältig zu beobachten.

Jetzt gehen wir weiter!

Schritt 4: Aufbau des Bodenfeuchtemonitors

Verbinden wir nun alle Teile miteinander.

Als erstes schließen wir das Bodenfeuchte-Sensormodul an. Es hat nur 4 Pins und wir werden drei davon anschließen.

Anschließen des Bodenfeuchtesensors

Vcc Pin geht zu Arduinos 5V

GND-Pin geht auf Arduinos GND

A0-Pin geht zu Arduino A0-Pin

Der nächste Schritt besteht darin, das Nokia 5110 LCD-Display anzuschließen.

Anschließen des Nokia 5110 LCD-Displays

RST geht an Digital Pin 12 des Arduino

CE geht an Digital Pin 11 des Arduino

DC geht an Digital Pin 10 des Arduino

DIN geht an Digital Pin 9 des Arduino

CLK geht an Digital Pin 8 des Arduino

VCC geht an Arduino 3.3V

LICHT geht an Arduino GND (Hintergrundbeleuchtung an)

GND geht an Arduino GND

Nachdem wir alle Teile miteinander verbunden haben, müssen wir nur noch den Code laden. Jetzt können wir beginnen, die Feuchtigkeit des Bodens in Echtzeit zu messen!

Schritt 5: Der Code des Projekts

Der Code des Projekts besteht aus 2 Dateien.

1. ui.c

2. FeuchtigkeitssensorNokia.ino

ui.c Code - Die Benutzeroberfläche

In der Datei ui.c befinden sich die Binärwerte der Benutzeroberfläche, die nach dem Hochfahren des Projekts angezeigt werden. Bitte sehen Sie sich das angehängte Video an, das ich vorbereitet habe, um zu sehen, wie Sie Ihre benutzerdefinierten Grafiken in Ihr Arduino-Projekt laden.

MoistureSensorNokia.ino Code - Hauptprogramm

Der Hauptcode des Projekts ist sehr einfach. Wir müssen die Nokia 5110-Bibliothek einschließen. Als nächstes deklarieren wir einige Variablen. Wir initialisieren die Anzeige und drucken das ui-Symbol einmal. Dann lesen wir den Analogwert aus der Sensorsekunde. Die ganze Magie passiert in der Schleifenfunktion:

Leere Schleife () {

lcd.clrScr();

lcd.drawBitmap(0, 0, ui, 84, 48);

sensorValue = analogRead (sensorPin); // Wir lesen den Sensor hier

Prozent = convertToPercent(sensorValue);

ProzentString = String(Prozent); stringLength = ProzentString.length(); displayPercent(stringLength); lcd.update(); Verzögerung (1000); }

In der Loop-Funktion löschen wir zuerst die Anzeige und drucken das UI-Symbol. Wir lesen dann den Sensorwert aus. Danach wandeln wir den eingelesenen Analogwert in Prozentwert um und wandeln diesen Wert in eine String-Variable um, um ihn auf dem Bildschirm anzuzeigen. Dieser Vorgang wird jede Sekunde wiederholt.

Ich habe den Code diesem Instructable beigefügt. Um die neueste Version des Codes herunterzuladen, können Sie die Webseite des Projekts besuchen:

Schritt 6: Testen des Projekts

Nachdem der Code geladen wurde, können wir den Soil Moisture Monitor testen und den Feuchtigkeitsgehalt des Bodens in Echtzeit auf dem Nokia 5110 LCD-Display anzeigen.

Wie Sie auf den beigefügten Fotos sehen können, funktioniert der Soil Moisture Monitor einwandfrei!

Ich stellte eine Tasse mit trockener Erde vor mich. Als ich den Sensor in die Tasse gelegt habe, lesen wir auf dem Display des Nokia 5110 einen niedrigen Bodenfeuchtigkeitswert. Als ich etwas Wasser in die Tasse gegossen habe, sieht man deutlich, dass die Feuchtigkeit gestiegen ist.

Das Projekt funktioniert gut und wir können den Feuchtigkeitsgehalt des Bodens visuell überprüfen. Dies ist natürlich nur eine Demonstration des Sensors, ich werde in Zukunft weitere nützliche Projekte mit diesem Sensor bauen.

Wie Sie sehen, ist dieses Projekt eine großartige Demonstration dessen, wozu Open-Source-Hardware und -Software fähig sind. Innerhalb weniger Minuten kann man so ein beeindruckendes Projekt bauen! Dieses Projekt ist ideal für Anfänger und wie ich eingangs sagte, ist dieses Projekt eine großartige Lernerfahrung. Ich würde gerne Ihre Meinung zu diesem Projekt hören. Findest du es nützlich? Gibt es Verbesserungen, die an diesem Projekt umgesetzt werden können? Bitte posten Sie Ihre Kommentare oder Ideen im Kommentarbereich unten!