Automatisk plantevandingssystem ved hjælp af en mikro: bit: 8 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

Tinkercad -projekter »

I denne Instructable vil jeg vise dig, hvordan du bygger et automatisk plantevandingssystem ved hjælp af en Micro: bit og nogle andre små elektroniske komponenter.

Micro: bit bruger en fugtføler til at overvåge fugtniveauet i plantens jord og tænder derefter en lille pumpe for at vande planten, hvis jorden bliver for tør. På denne måde bliver din plante altid passet, også når du har glemt det, eller hvis du er væk.

Hvis du kan lide denne Instructable, skal du stemme på den i Block Code -konkurrencen!

Tilbehør:

• MicroBit - Køb her
• Kapacitiv fugtsensor - Køb her
• DC Pump - Køb her
• Relæmodul - Køb her
• Båndkabel - Køb her
• Opbevaringsbeholdere (ikke det samme, men burde fungere) - Køb her
• Strømforsyning - Køb her
• M3 skruer - Køb her

Jeg har brugt MicroBit version 2, men dette projekt kan også laves ved hjælp af den første version.

Trin 1: Klargøring af dine komponenter

MicroBit er en lille programmerbar mikro-controller, der har et antal indbyggede sensorer og knapper, hvilket gør det virkelig let at komme i gang med programmering.

Du kan bruge blokkodning til børn og mindre erfarne programmører og JavaScript eller Python til dem, der er mere erfarne med programmering og ønsker at få mere funktionalitet ud af det. Det har også en række IO -ben til rådighed for sensorer og enheder langs dens nederste kant.

Den kapacitive fugtsensor, jeg bruger, kører på 3,3V, hvilket er perfekt til at blive brugt direkte med MicroBit.

Bemærk: Disse kapacitive sensorer angiver generelt, at de fungerer mellem 3,3V og 5V og udsender maksimalt 3,3V, da de har en indbygget spændingsregulator. Jeg har fundet ud af, at mange af de billigere versioner af disse sensorer faktisk ikke fungerer med en indgangsspænding på 3,3V, men kræver 3,5-4V, før de rent faktisk "tænder". Du skal være forsigtig med dette, da Micro: bit kun er designet til en indgangsspænding på op til 3,3V.

Pumpen skal tændes og slukkes ved hjælp af et relæmodul. Relæmodulet skifter strøm til pumpen, så strømmen ikke strømmer gennem MicroBit.

Trin 2: Design af kredsløb og kode i TinkerCAD

Jeg designede kredsløbet og lavede blokkodning i TinkerCAD, da de for nylig har tilføjet MicroBit til deres platform. Blokkodning er en virkelig nem måde at bygge grundlæggende programmer på ved blot at trække og slippe funktionsblokke.

Jeg brugte en DC -motor til at repræsentere pumpen og et potentiometer til at simulere fugtfølerens input, da det også kræver de samme tre forbindelser.

I min sidste version af blokkoden viser Micro: bit et smilende ansigt, når det er tændt, og begynder derefter at tage fugtaflæsninger hvert 5. sekund og plotte dem på grafen på displayet. Det kontrollerer også, om fugtighedsniveauet er under den indstillede grænse, og hvis det er det, tænder det for pumpen i 3 sekunder. Den fortsætter med at cykle pumpen med en pause på 5 sekunder mellem cyklusser, indtil fugtighedsniveauet igen er over grænsen.

Jeg tilføjede også funktioner til de to knapper, hvor knap A tænder pumpen i 3 sekunder for manuelt at vande planten, og knap B viser aflæsning af fugtighedsniveau på displayet.

Trin 3: Test af kredsløb og kode

Når jeg var tilfreds med den simulering, der kørte i TinkerCAD, sluttede jeg komponenterne sammen på mit skrivebord for at kontrollere, at de fungerede på samme måde. Jeg lavede midlertidige forbindelser ved hjælp af nogle jumpere og krokodilleklip til at fastgøre til Micro: bit -benene.

Dette var hovedsageligt for at teste, at Micro: bit læste de korrekte værdier fra sensoren, og at relæet kunne tændes og slukkes.

Trin 4: Fremstilling af vandtanken

Da jeg var tilfreds med testopsætningen, gik jeg i gang med at lave en vandtank, bygge komponenterne til et hus og lave de permanente elektriske forbindelser.

Jeg fandt disse to containere i en lokal discountbutik. De stabler sammen, så jeg kunne bruge den nederste som en tank og den øverste til at huse elektronikken.

For at lave tanken var jeg nødt til at montere pumpen i tanken med vandindløbet så tæt på bunden som muligt, samtidig med at der stadig var plads nok til, at vandet kunne strømme. Jeg limede pumpen på plads ved hjælp af en limpistol.

Jeg borede derefter huller til ledningerne til motoren og røret til vandudløbet.

Trin 5: Saml elektronikken

Jeg ville have MicroBit monteret på forsiden af huset, så det var let at se, da jeg bruger LED -displayet på forsiden som en graf over vandstanden.

Jeg borede nogle huller gennem fronten for at holde MicroBit og fungere som forbindelserne til IO -benene i bunden. Jeg brugte nogle lange M3 x 20 mm knaphovedskruer til at skrue i terminalerne på IO -benene og tilslutte ledningerne på indersiden af kabinettet. Jeg sluttede ledningerne til skruerne ved at vikle nogle af de udsatte ledninger rundt om skruerne og derefter bruge varmekrympeslange til at holde det på plads.

Jeg borede også huller til strømledningen til Micro: bit, til stikkontakten på bagsiden og til pumpe- og fugtfølertråde.

Jeg tilsluttede derefter alle ledninger, lodde leddene og tilsluttede komponenterne sammen inde i huset.

Trin 6: Test af vandingssystemet

Nu hvor alle komponenterne er samlet, er det tid til en bænketest.

Jeg fyldte tanken med vand og tændte for strømmen.

Micro: bit startede og begyndte at tage aflæsninger. Fordi fugtføleren ikke var i jord, registrerede Micro: bit straks "jorden" som tør og tændte pumpen.

Så det ser ud til, at det hele fungerer korrekt, og vi kan prøve det på et anlæg.

Trin 7: Opsætning af vandingssystemet på et anlæg

For at sætte Micro: bit op på en plante skubbede jeg fugtføleren ned i jorden og sørgede for, at elektronikken var over jordniveauet. Jeg placerede derefter vandudløbet over midten af jorden, så vandet blev jævnt fordelt omkring plantens rødder.

Trin 8: Brug af det automatiske plantevandingssystem

Grafen på forsiden viser fugtniveauet, der måles af sensoren, når jorden tørrer ud. Når den kommer under tærsklen, der er angivet i koden, tændes pumpen automatisk i intervaller på 3 sekunder, indtil fugtighedsniveauet igen går over tærsklen. Du skal hurtigt bemærke, at jordens fugtighedsniveau stiger igen, når pumpen er kørt.

Du kan også trykke på knap A på forsiden af MicroBit for at tænde pumpen i 3 sekunder og vande anlægget manuelt.

Du kan endda kæde flere MicroBits sammen ved hjælp af deres radiolink for at se din plantes fugtighedsniveau fra et andet rum eller vande dem eksternt. En god idé ville være at bruge en separat Micro: bit som instrumentbræt og kontrolnav til et par andre Micro: bits, der kører som automatiske plantevandingssystemer.

Har du bygget noget ved hjælp af en Micro: bit? Lad mig vide i kommentarfeltet.

Husk også at stemme på denne Instructable in Block Code -konkurrence, hvis du nød det!

Anden pris i Block Code Contest