Sistema de reg automàtic de plantes mitjançant un micro: bit: 8 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:10

Projectes Tinkercad »

En aquest instructiu, us mostraré com construir un sistema de reg automàtic de plantes mitjançant un micro: bit i alguns altres components electrònics petits.

El micro: bit utilitza un sensor d’humitat per controlar el nivell d’humitat del sòl de la planta i, després, encén una petita bomba per regar la planta si el sòl s’asseca massa. D’aquesta manera, sempre es té cura de la vostra planta, fins i tot quan n’heu oblidat o no hi sou.

Si us agrada aquest instructable, voteu-lo al concurs de codi de blocs.

Subministraments:

• MicroBit: compreu aquí
• Sensor d’humitat capacitiu: compreu aquí
• Bomba de CC: compreu aquí
• Mòdul de relés: compreu aquí
• Cable de cinta: compreu aquí
• Contenidors d'emmagatzematge (no és el mateix, però hauria de funcionar): compreu aquí
• Font d'alimentació: compreu aquí
• Cargols M3: compreu aquí

He utilitzat la versió 2 de MicroBit, però aquest projecte també es pot fer amb la primera versió.

Pas 1: Preparació dels components

MicroBit és un petit microcontrolador programable que té una sèrie de sensors i botons integrats, cosa que facilita molt la iniciació a la programació.

Podeu utilitzar la codificació de blocs per a nens i programadors amb menys experiència i JavaScript o Python per a aquells que tinguin més experiència amb la programació i vulguin obtenir-ne més funcionalitats. També disposa d’una gamma de pins IO disponibles per a sensors i dispositius a la vora inferior.

El sensor d’humitat capacitiu que faig servir funciona amb 3,3 V, que és perfecte per utilitzar-lo directament amb el MicroBit.

Nota: Aquests sensors capacitius generalment afirmen que funcionen entre 3,3 V i 5 V i produeixen un màxim de 3,3 V ja que tenen un regulador de voltatge integrat. He comprovat que moltes de les versions més barates d’aquests sensors no funcionen realment amb una tensió d’entrada de 3,3 V, sinó que necessiten 3,5-4 V abans que s’encenguin. Haureu d’anar amb compte amb això, ja que el micro: bit només està dissenyat per a una tensió d’entrada de fins a 3,3V.

La bomba s’haurà d’encendre i apagar mitjançant un mòdul de relé. El mòdul de relé commuta l’alimentació de la bomba de manera que el corrent no circuli pel MicroBit.

Pas 2: Dissenyar el circuit i el codi a TinkerCAD

Vaig dissenyar el circuit i vaig fer la codificació de blocs a TinkerCAD, ja que recentment han afegit el MicroBit a la seva plataforma. La codificació de blocs és una manera molt senzilla de construir programes bàsics només arrossegant i deixant anar blocs de funcions.

Vaig utilitzar un motor de corrent continu per representar la bomba i un potenciòmetre per simular l’entrada del sensor d’humitat, ja que també requereix les mateixes tres connexions.

A la meva versió final del codi de blocs, el Micro: bit mostra una cara somrient quan s’encén i comença a fer lectures d’humitat cada 5 segons i a dibuixar-les al gràfic de la pantalla. També comprova si el nivell d'humitat està per sota del límit establert i, si és així, encén la bomba durant 3 segons. Continua fent un cicle de la bomba, amb un descans de 5 segons entre cicles, fins que el nivell d’humitat torna a estar per sobre del límit.

També he afegit funcions als dos botons on el botó A engega la bomba durant 3 segons per regar manualment la planta i el botó B mostra la lectura del nivell d’humitat a la pantalla.

Pas 3: provar el circuit i el codi

Un cop em vaig sentir satisfet amb la simulació que s’executava a TinkerCAD, vaig connectar els components a la taula per comprovar que funcionessin de la mateixa manera. Vaig fer connexions temporals amb alguns ponts i clips de cocodril per fixar-los als pins Micro: bit.

Es tractava principalment de comprovar que el micro: bit estava llegint els valors correctes del sensor i que el relé es va poder activar i apagar.

Pas 4: fabricació del dipòsit d’aigua

Un cop estava satisfet amb la configuració de la prova, vaig començar a treballar en la fabricació d’un dipòsit d’aigua, la construcció dels components en una carcassa i les connexions elèctriques permanents.

Vaig trobar aquests dos contenidors en una botiga de descomptes local. S’apilen junts per poder utilitzar el inferior com a dipòsit i el superior per allotjar l’electrònica.

Per fabricar el dipòsit, necessitava muntar la bomba al dipòsit amb l’entrada d’aigua el més a prop possible al fons, tot deixant prou espai perquè flueixi l’aigua. Vaig enganxar la bomba al seu lloc amb una pistola de colar.

Després he forat els cables del motor i el tub per a la sortida de l'aigua.

Pas 5: munteu l'electrònica

Volia que el MicroBit es muntés a la part frontal de la carcassa perquè fos fàcil de veure, ja que estic fent servir la pantalla LED de la part frontal com a gràfica del nivell de l’aigua.

He perforat alguns forats per la part frontal per subjectar el MicroBit i fer de connexions als passadors IO de la part inferior. He utilitzat uns cargols llargs de capçal de botó M3 x 20mm per cargolar als terminals dels pins IO i connectar-los al cablejat de la part interior de la caixa. Vaig connectar el cablejat als cargols embolicant alguns dels cables exposats al voltant dels cargols i després utilitzant tubs termoretràctils per mantenir-lo al seu lloc.

També he fet forats per al cable d'alimentació del micro: bit, per a la presa de corrent de la part posterior i per als cables de la bomba i del sensor d'humitat.

Després vaig connectar tot el cablejat, soldant les juntes i connectant els components junts a l'interior de la carcassa.

Pas 6: Prova del sistema de reg

Ara que tots els components estan muntats, és hora de fer una prova de banc.

Vaig omplir el dipòsit d’aigua i vaig engegar l’alimentació.

El Micro: bit es va encendre i va començar a fer lectures. Com que el sensor d'humitat no estava al sòl, el micro: bit va registrar immediatament el "sòl" com a sec i va activar la bomba.

Així doncs, sembla que tot funciona correctament i el podem provar en una planta.

Pas 7: Configuració del sistema de reg en una planta

Per configurar el micro: bit up en una planta, vaig empènyer el sensor d'humitat al sòl, assegurant-me que l'electrònica estava per sobre del nivell del sòl. Aleshores vaig col·locar la sortida d’aigua sobre el centre del sòl, de manera que l’aigua es distribuiria uniformement al voltant de les arrels de la planta.

Pas 8: utilitzar el sistema de reg automàtic de plantes

El gràfic frontal mostra el nivell d'humitat que mesura el sensor a mesura que el sòl s'asseca. Quan es queda per sota del llindar establert al codi, la bomba s’encén automàticament en intervals de 3 segons fins que el nivell d’humitat torna a superar el llindar. Hauríeu de notar ràpidament que el nivell d’humitat del sòl augmenta de nou un cop s’ha fet funcionar la bomba.

També podeu prémer el botó A de la part frontal del MicroBit per engegar la bomba durant 3 segons i regar la planta manualment.

Fins i tot podeu encadenar diversos MicroBits mitjançant el seu enllaç de ràdio per veure el nivell d’humitat de la vostra planta des d’una habitació diferent o regar-los remotament. Una bona idea seria fer servir un Micro: bit separat com a tauler de control i centre de control per a un parell d’altres Micro: bits que funcionin com a sistemes de reg automàtic de plantes.

Heu creat alguna cosa amb un micro: bit? Avisa’m a la secció de comentaris.

Si us plau, recordeu també de votar aquest instructiu al concurs Block Code.

Accèssit al concurs de codis de blocs