Arduino Soil Moisture Monitoring Stick - Glem aldrig at vande dine planter: 4 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Glemmer du ofte at vande dine indendørs planter? Eller måske giver du dem for meget opmærksomhed og overvand dem?

Hvis du gør det, skal du gøre dig selv til en batteridrevet jordfugtighedsovervågningspind. Denne skærm bruger en kapacitiv jordfugtighedssensor og en 3.3V Arduino Pro Mini til løbende at overvåge jordens fugtighedsniveau og advare dig, når du er over eller under vanding af dine planter.

To potentiometre på tavlen giver dig mulighed for at justere og indstille et høj- og lavt fugtighedsniveau, der udløser blinkende to lysdioder for at advare dig. Du kan også nemt tilføje en summer til kredsløbet, hvis du også gerne vil have en hørbar alarm.

Du kan også trykke på en knap for at få vist den aktuelle fugtaflæsning og de høje og lave niveauværdier på det indbyggede OLED-display.

Med standardopsætningen her holder enheden omkring 15-20 dage på en enkelt opladning af 18650 batteriet, der driver det. Men ved at bruge to laveffektteknikker kan dette forlænges til omkring 50-60 dage pr. Opladning.

Forbrugsvarer

For at bygge en jordfugtighedsmonitor skal du:

3.3V Arduino Pro Mini - Køb her

5V -versionen kan bruges med et andet batteri og 220Ω LED -modstande

• USB programmerer - Køb her
• Kapacitiv jordfugtighedssensor - Køb her
• 3 x 5 mm lysdioder (helst forskellige farver) - Køb her
• 10K modstand - Køb her
• 3 x 100Ω modstande - Køb her
• 2 x 10K trimpotter - Køb her
• Taktil trykknapkontakt - Køb her
• Slide Power Switch - Køb her
• 128x32 I2C OLED -skærm - Køb her
• Hovedstifter til mænd - Køb her
• Kvinde Header Pins - Køb her
• Båndkabel - Køb her

For at tænde skærmen

• 18650 3,7V Lithium Battey - Køb her
• 18650 Batteriholder/oplader - Køb her

Trin 1: Saml dine komponenter, og bestil printene

Jeg startede med at designe et kredsløb, der kunne laves om til et printkort og drives af et enkelt 18650 lithium-ion batteri. Af denne grund valgte jeg 3.3V -versionen af Arduino og denne særlige kapacitive jordfugtighedsmonitor, der kan drives fra 3.3V eller 5V.

Du kan downloade PCB -filerne fra min blog, hvis du vil bestille dine egne.

Du kan også bruge en 5V Arduino Pro Mini med de samme komponenter, du skal bare bruge 220ohm LED modstande i stedet for de 100ohm, der bruges her. Du skal også forsyne den med et batteri i stedet for et enkelt lithium-ion batteri.

Du kan også samle komponenterne på et brødbræt og derefter lave en kort ledning til fugtføleren, men printkortet gør det bare til et mere kompakt og robust setup.

Jeg bestilte printkortene fra PCB Way, som kun opkræver $ 5 for 5 grundlæggende printkort op til 100x100 mm. De blev fremstillet og afsendt rigtig hurtigt og er også af god kvalitet.

Trin 2: Saml printkortene

Start med at vedhæfte dine header pins til din Arduino. Dette design gør brug af A4- og A5 -benene til I2C -forbindelsen til OLED -skærmen, så du skal også tilføje disse to ben. Brædderne kommer ofte ikke med stifter til disse to, da de er adskilt fra strimlerne langs de to sider.

Lod alle komponenterne på plads på printkortet, og vær opmærksom på lysdiodernes orientering og den taktile trykknap.

For at tilslutte fugtføleren til dit bord, skal du fjerne det hvide stik på enden og derefter lodde tre headerstifter ind i rækken af huller tættest på enden af sensoren. Brug disse stifter til at lodde sensoren direkte på dit printkort.

Når dine komponenter er alle loddet på plads, skal du klippe eventuelle fremspringende stifter fra bagsiden af printkortet.

Lod lod lithium-ion batterioplader til strømterminalerne på printkortet ved hjælp af et lille båndkabel, så holderen kan limes på bagsiden af printkortet.

Trin 3: Programmer din Arduino

For at programmere din Arduino Pro Mini skal du bruge din USB -programmer og tilslutte den til de tilsvarende headerstifter på PCB -breakout. Husk, at Tx på programmøren går til Rx på Arduino og omvendt. Sørg også for, at du bruger den korrekte spændingsudgang fra programmereren, 3,3V for 3,3V Pro Mini og 5V for 5V Pro Mini.

Du kan downloade skitsen fra mit blogindlæg og læse en detaljeret beskrivelse af, hvad hvert afsnit i koden gør.

Trin 4: Kalibrering og brug af din jordfugtighedssensor

Når du tænder for skærmen første gang, ser du en kort stænkskærm på displayet, og displayet slukkes derefter.

Når den er slukket, kan du trykke på knappen ved siden af displayet for at tænde den igen og se det faktiske målte fugtniveau samt de to fugtighedsniveau. De to setpunkter kan justeres ved at dreje potentiometrene på lavt og højt niveau. Der er en vis logik i koden for at forhindre indstilling af det lave setpunkt højere end det høje setpunkt og det høje lavere end det lave.

Inden du bruger sensoren, skal du kalibrere den. For at gøre dette skal du bruge USB -programmereren til at vise rå sensorværdier fra fugtføleren. Tag en tør aflæsning fra sensoren i luft, og sænk derefter stavdelen af sensoren i en kande vand for at få det maksimale fugtighedsniveau. Sørg for, at du ikke får nogle af komponenterne våde, mens du gør det. Tag disse maksimum- og minimumsværdier, og erstat dem i koden, og din skærm er derefter god til at gå. Du kan også tilføje en lille margin til maksimum og minimum for at tage højde for miljøvariationer.

Som tidligere nævnt holder skærmen i omkring 15-20 dage på en enkelt opladning af 18650 batteriet. Jeg har beskrevet to teknikker på min blog, som du kan implementere for yderligere at forbedre dette til omkring 50-60 dage på en enkelt opladning. Disse involverer i det væsentlige kun strømforsyning til fugtføleren, når du skal måle og fjerne den lille strøm -LED på Arduino. Du kan også forbedre batteriets levetid ved at tage aflæsninger sjældnere.

Jeg tilføjede også en akrylplade til skærmen, når den var færdig for at beskytte de elektroniske komponenter

Har du prøvet at lave din egen jordfugtighedsmonitor? Lad mig vide i kommentarfeltet!