Arduino Indendørs Have: 7 trin

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

Havearbejde i den moderne tidsalder betyder at gøre tingene mere komplicerede og besværlige med elektroner, bits og bytes. At kombinere mikrokontrollere og havearbejde er en virkelig populær idé. Jeg tror, det er fordi haver har meget enkle input og output, der er lette at vikle dit hoved rundt. Jeg gætter på, at folk (inklusive mig selv) ser en notorisk enkel og afslappet hobby og ikke kan undgå at føle sig tvunget til at overkomplicere det.

I dette projekt vil jeg vise dig, hvordan du bygger en enklere version af indendørs have ved hjælp af Arduino Dev -bord.

Jeg giver en fuldstændig trin-for-trin vejledning for at vise dig, hvordan du laver din egen smukke have, og jeg forklarer detaljeret både hardware- og softwaredele for at gøre denne vejledning til den enkleste måde, der får dig til at prøve din egne færdigheder i elektronisk fremstilling. Dette projekt er så praktisk at lave specielt efter at have fået det tilpassede printkort, som vi har bestilt fra JLCPCB for at forbedre vores bils udseende, og der er også nok dokumenter og koder i denne vejledning, så du kan oprette dit automatiske havesystem.

Vi har kun lavet dette projekt på kun 7 dage, kun tre dage for at afslutte hardwarefremstillingen og samlingen, derefter 4 dage til at forberede koden og Android -appen. for at styre haven igennem den. Lad os se før vi starter

Hvad du vil lære af denne vejledning:

• Valg af de rigtige komponenter afhængigt af dine projektfunktioner
• Gør kredsløbet til at forbinde alle de valgte komponenter
• Saml alle projektdelene og start testningen
• Brug af Android -appen. at oprette forbindelse via Bluetooth og begynde at manipulere systemet

Trin 1: Hvad er en indendørs have

De fleste planter har enkle behov. Når gæsterne går, er de relativt krævende. Der er kun tre grundlæggende ting, du skal forstå, før du beslutter dig for at invitere en plante hjem: lys, vand og luft. Hvis du kan mestre disse fire elementer, set fra en plantes perspektiv, kan du oprette en indendørs have stort set overalt i verden og i enhver sæson af året.

• Lys - De fleste haveplanter har brug for mindst seks timers lys om dagen. Men det skal være godt lys. Hvis du lægger din hånd foran vinduet, og den ikke kaster skygge, er chancerne for, at lyset ikke er tilstrækkeligt til, at de fleste planter kan leve et lykkeligt liv. Du kan dog altid supplere svage lysforhold med vækstlys. Hvis du har beskedent naturligt lys i dit hjem og ikke ønsker at ballade med særlig belysning, skal du holde dig til planter, der normalt har brug for dårligt lys, eller prøve at flytte din have til en solrig vindueskarme.
• Vand - Planter har brug for forhold tæt på dem i deres oprindelige levesteder. En plante, der kalder ørkenen hjem, har brug for mindre hyppig vanding end en plante, der lever i en mose. At vide, hvilke vandforhold en plante foretrækker, er et godt første skridt til at bevare en vellykket indendørs have. Det er lettere end du tror, fordi planterne selv ofte vil give dig spor. Planter med tykke gummiagtige blade er vandopsamlere og kan typisk overleve med mindre vand end planter med tynde, sarte blade. Hvis du hader at vande dine planter, skal du vælge sorter, der kan trives på mindre, eller vælge plantepotter med skjulte reservoirer for at skære ned på dine vandingsopgaver.
• Luft - Som et biprodukt af fotosyntese producerer planter ilt og filtrerer grimme gasser, som formaldehyd, fra dit hjemmemiljø via deres blade. For at holde planter sunde skal du holde deres blade rene og holde luften omkring dem i bevægelse og fugtig. For at gøre dette kan du placere dem på et sted med god luftgennemstrømning eller give dem en lille blæser.

Jeg vil lave et Arduino -baseret system til at overvåge temperatur og fugtighedsstatus på mit anlæg og automatisk levere de nødvendige behov som lysintensitet, vand og ren frisk luft, og for at gøre dette har jeg brug for nogle sensorer til at styre nogle aktuatorer. For eksempel vil jeg styre lysintensiteten afhængigt af de signaler, der modtages fra lysstyrkesensoren, det samme til vanding. Jeg brugte en fugtigere sensor til at tænde og slukke en vandpumpe og temperatur/fugtighedsføler til tænding og slukning af en 12V DC ventilatorer.

Trin 2: Sensorer og aktuatorer

At lave dette system er samling af nogle sensorer og aktuatorer for at få adgang til de fysiske data rundt om anlægget og for at kunne finde, hvad der efterspørges af anlægget, og hvornår skal du levere det.

Dette er grunden til, at du skal bruge nogle sensorer og aktuatorer, der alle er forbundet til et Arduino -kort:

Sensorer

1. Lyssensor BH1750: BH1750FVI Er en digital lyssensor, som er en digital Ambient Light Sensor IC til I2C busgrænseflade. Denne IC er den mest velegnede til at opnå data fra omgivende lys til justering af mobiltelefonens LCD- og tastaturets baggrundsbelysning. Det er muligt at registrere et bredt område ved høj opløsning. (1 - 65535 lx).
2. Jordfugtighedssensor: Fugtfølere, der måler modstanden eller ledningsevnen på tværs af jordmatrixen mellem to kontakter, er i det væsentlige uønsket. Først og fremmest er modstand ikke en særlig god indikator for fugtindhold, fordi den er stærkt afhængig af en række faktorer, der kan variere fra have til have, herunder jordens pH, opløste faste stoffer i vandet og temperaturen. For det andet er de fleste af dem af dårlig kvalitet med kontakter, der let tærer på. For det meste ville du være heldig at få en til at vare igennem en hel sæson.
3. Temperatur- og fugtighedsføler: DHT11 er en grundlæggende, ekstremt billig digital temperatur- og fugtighedsføler. Den bruger en kapacitiv fugtighedsføler og en termistor til at måle den omgivende luft og spytter et digitalt signal ud på datapinden (ingen analoge indgangsstifter er nødvendige). Det er ret enkelt at bruge, men kræver omhyggelig timing for at få fat i data. Den eneste virkelige ulempe ved denne sensor er, at du kun kan få nye data fra den en gang hvert 2. sekund, så når du bruger vores bibliotek, kan sensoraflæsninger være op til 2 sekunder gamle.

Aktuatorer

1. Lys hvid LED: En lysemitterende diode (LED) er en to-leder halvleder lyskilde. Det er en p – n -krydsdiode, der udsender lys, når den aktiveres. [5] Når en passende spænding påføres ledningerne, er elektroner i stand til at rekombinere med elektronhuller i enheden og frigive energi i form af fotoner.
2. Vandpumpe: En pumpe er en enhed, der flytter væsker (væsker eller gasser), eller nogle gange gylle, ved mekanisk handling. Pumper kan klassificeres i tre hovedgrupper i henhold til den metode, de bruger til at flytte væsken: direkte løft, forskydning og tyngdekraftspumper. Pumper fungerer ved hjælp af en eller anden mekanisme (typisk frem- eller tilbagegående) og forbruger energi til at udføre mekanisk arbejde ved at flytte væske. Pumper fungerer via mange energikilder, herunder manuel drift, elektricitet, motorer eller vindkraft, findes i mange størrelser, fra mikroskopisk til brug i medicinske applikationer til store industrielle pumper.
3. DC 12V køleventilator: Det er vigtigt at forstå køleteknikker, der kan bruges til at bevare dit anlægs levetid ved at flytte frisk luft rundt om anlægget, når det er nødvendigt for at holde planten i sunde forhold.

Trin 3: PCB Making (produceret af JLCPCB)

Om JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), er den største PCB-prototypevirksomhed i Kina og en højteknologisk producent med speciale i hurtig PCB-prototype og produktion af små partier.

Med over 10 års erfaring inden for PCB -fremstilling har JLCPCB mere end 200.000 kunder i ind- og udland med over 8.000 online -ordrer af PCB -prototyper og PCB -produktion i små mængder pr. Dag. Den årlige produktionskapacitet er 200.000 kvm. til forskellige 1-lags, 2-lags eller flerlags PCB'er. JLC er en professionel PCB -producent med stort udstyr, brøndudstyr, streng forvaltning og overlegen kvalitet.

Tilbage til vores projekt

For at producere PCB har jeg sammenlignet prisen fra mange PCB -producenter, og jeg valgte JLCPCB de bedste PCB -leverandører og de billigste PCB -udbydere til at bestille dette kredsløb. Alt hvad jeg skal gøre er nogle enkle klik for at uploade gerber -filen og indstille nogle parametre som PCB -tykkelse farve og mængde, så har jeg kun betalt 2 Dollars for at få mit PCB efter kun 3 dage, og jeg har bemærket, at der er nogle gratis forsendelsestilbud fra tid til anden i denne online bestillingsplatform.

Du kan få Circuit (PDF) -filen herfra.

Som du kan se på billederne ovenfor, er PCB meget godt fremstillet, og jeg har den samme PCB -bladform, som vi har designet, og alle etiketter og logoer er der for at guide mig under lodningstrinnene.

Trin 4: Ingredienser

Lad os nu gennemgå de nødvendige komponenter til dette projekt, og du kan finde alle de relaterede links til en online bestilling, så vi får brug for:

• - PCB, som vi har bestilt fra JLCPCB
• - Arduino Nano:
• - ESP01 -modul:
• -HC-05 eller HC-06 Bluetooth-modul:
• - Lyssensor BH1750:
• - Temperatur- og fugtighedsføler:
• - Fugtføler:
• - Vandpumpe:
• - 12V dc Fan:
• - hvide lysdioder:
• - Nogle Header-stik:

Trin 5: Saml

Vi er klar nu, så lad os begynde at lodde komponenterne og glem ikke at følge etiketterne for at undgå loddefejl. Vi starter med at lodde Arduino -stik for at teste strømforsyningen, og du kan også skrive en grundlæggende testkode for at verificere den rigtige forbindelse til hver sensor som lyssensoren og dens samme for LED'erne, fordi de alle er forbundet direkte til kortet (Arduino) så du har fuld adgang til dem.

Bemærk: Du skal holde dit loddejern pænt og rent. Det betyder, at du tørrer den af på svampen, hver gang du bruger den. Spidsen af dit loddejern skal være ren og skinnende. Når du ser spidsen blive snavset med flux eller oxiderer, betyder det at miste den skinnende, du skal rengøre den. Også selvom du er midt i lodning. At have en ren loddetip gør det MEGET lettere at overføre varme til loddemålet.

PCB'et, som vi bestilte fra JLCPCB, guider dig til at holde alt på den rigtige placering, så tøv ikke med at besøge dette link, hvis du vil se det printkort, vi har lavet, og foretage en online bestilling.

Som du kan se, er brug af dette printkort så praktisk på grund af dets kvalitet og helt sikkert alle etiketterne der giver den bedste vejledning for dig, så du vil være 100% sikker på, at du ikke laver loddefejl.

Jeg har loddet hver komponent til dens placering, og du kan bruge begge sider af printkortet til at lodde dig elektroniske dele.

Nu har vi PCB klar og alle komponenter loddet meget godt, efter det forberedte jeg dette design til at lave en CNC laserskæring for at indsætte den elektroniske del og anlægget i en støtte, så hvis du vil lave det samme design som mine find (DXF) filerne her

Trin 6: Android -appen

Denne app giver dig mulighed for at oprette forbindelse til din Arduino via Bluetooth, og ved hjælp af manuel tilstand kan du få adgang til blæserne og lysene og også vandpumpen til ON og OFF -styring uden at glemme sensorerne, at du kan læse dem data ved tryk på knappen "hent data", og alle de relevante data vises på din smartphone -skærm.

Du kan få denne Android -app gratis fra dette link

Trin 7: Arduino -koden og testvalidering

koden er tilgængelig, og som sædvanlig kan du downloade den fra dette link. Og som du kan se på billederne, er koden så enkel og meget godt kommenteret, så du kan forstå den, du ejer.

Som du kan se, har hver knap en funktionalitet med systemet, men det, jeg virkelig sætter pris på, er den automatiske tilstand for lysstyrkekontrol. Jeg placerede lyssensoren på den nederste base, så når vi vælger denne tilstand, vil systemet styre lysstyrken på fronten lysdioder afhængigt af sensorsignalerne. Vi kan også læse temperatur- og fugtighedsværdierne direkte på skærmen på smarttelefonen, hvilket er virkelig imponerende.