Monitor intel·ligent de plantes d’interior: sapigueu quan la vostra planta necessita regar: 8 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Fa un parell de mesos, vaig fabricar un pal de control de la humitat del sòl que funciona amb bateries i que es pot enganxar al sòl del test de la planta interior per proporcionar-vos informació útil sobre el nivell d’humitat del sòl i els LED flash que us indicaran quan regueu el planta.

Fa un gran treball, però és bastant destacat ficat a l’olla i no és el dispositiu amb millor aspecte. Per tant, això em va fer pensar en una manera de fer un monitor de plantes d’interior amb millor aspecte que us pogués oferir la informació que necessiteu d’un cop d’ull.

Si us agrada aquest Instructable, voteu-lo al concurs Remix.

Subministraments

• Seeeduino XIAO - Compra aquí
• O Seeeduino XIAO d'Amazon: compreu aquí
• Sensor d’humitat capacitiu del sòl: compreu aquí
• LED RGB de 5 mm: compreu aquí
• Resistència de 100Ω: compreu aquí
• Resistència de 200Ω: compreu aquí
• Cable de cinta: compreu aquí
• Pins de capçalera femení: compreu aquí
• MDF de 3 mm: compreu aquí
• 3mm Acrílic - Compra aquí
• Adhesiu epoxi: compreu aquí

Pas 1: dissenyar la base

Després de jugar amb un parell d’idees, vaig pensar en fer una base rodona senzilla perquè la planta d’interior s’aguantés, semblant a una posada de muntanya. La base estaria formada per tres capes, una capa de MDF, després una capa indicadora que s’il·luminaria per mostrar l’estat de la planta i, a continuació, una altra capa de MDF.

La capa indicadora s’il·luminaria mitjançant un LED RGB que es posaria verd quan la planta tingués prou aigua i es tornés vermell quan la planta necessités aigua. Els nivells d’humitat entremig serien diferents tons de groc / taronja a mesura que el LED passi del verd al vermell. Per tant, un groc verdós significaria que encara hi ha una bona quantitat d’aigua i un groc taronja significaria que hauríeu de regar la vostra planta aviat.

Encara volia utilitzar els mateixos sensors capacitius de control de la humitat del sòl que feia servir al primer projecte, ja que tenia un parell de recanvis. Aquesta vegada, però, no hi haurà cap electrònica connectada directament, tot el processament es faria a la base.

El microcontrolador que vaig decidir utilitzar era el Seeeduino XIAO perquè és molt petit, és compatible amb Arduino i costa només 5 dòlars.

Vaig començar mesurant la base de l'olla per poder fer la nova base una mica més gran. Vaig dissenyar els components d’Inkscape per tallar-los amb làser i també en format PDF per imprimir-los i tallar-los a mà. Podeu descarregar les plantilles aquí.

Pas 2: tallar l’acrílic i el MDF

Vaig tallar els components de MDF de 3 mm i acrílic transparent de 3 mm al tallador làser. Si no teniu un tallador làser, podeu imprimir les plantilles de PDF i tallar els components a mà. Tant el MDF com l’acrílic són fàcils de treballar.

Per tal d’aconseguir que el LED RGB il·lumini les vores de la capa acrílica, haureu d’asprar-les amb paper de vidre. Vaig fer servir un paper de vidre de sorra de 240 graus i vaig lijar totes les vores de l’acrílic fins que tenien una boira uniforme i blanca. Les vores rugoses difonen la llum del LED i fan que l’acrílic sembli il·luminat.

Pas 3: Muntatge de la base

A continuació, enganxeu les capes juntes amb adhesiu epoxi.

Utilitzeu només una petita quantitat d'epoxi, no voleu que surti de les vores cap a les cares acríliques que acabeu de polir o que haureu de tornar a polir-les.

Utilitzeu unes petites pinces per subjectar les capes o poseu-les sota un objecte pesat mentre l’epoxi es cura.

Pas 4: Soldar l'electrònica

Mentre l’epoxi es cura, podeu soldar els components junts.

El circuit és bastant senzill, només teniu dues sortides PWM per controlar el LED RGB, una per a la pota verda i una per a la pota vermella i, a continuació, una única entrada analògica per llegir a la sortida del sensor.

També necessitareu una resistència de limitació de corrent a cadascuna de les dues potes LED. La llum verda d’aquests LED és generalment molt més brillant que la vermella, de manera que he utilitzat una resistència de 220Ω a la cama verda i una resistència de 100Ω a la cama vermella per equilibrar una mica millor els colors.

Aquests sensors d’humitat del sòl capacitius se suposa que poden funcionar en 3,3V o 5V, però he tingut un parell que no produeix res quan s’alimenta amb 3,3V. Si trobeu que no obteniu cap sortida del sensor, és possible que hàgiu d’alimentar-lo des del subministrament de 5 V de l’Arduino-Vcc. El sensor redueix el voltatge de totes maneres, de manera que només obtindreu una sortida de 3,3 V. Aneu amb compte si utilitzeu un model de sensor diferent, ja que aquest Arduino en particular només pot acceptar fins a 3,3 V a les entrades analògiques.

Pas 5: Instal·lació de l'electrònica

A continuació, haureu d’instal·lar els components electrònics a la carcassa de la part posterior de la base.

Quan vaig intentar muntar els meus components la primera vegada, vaig veure que havia estat una mica optimista en pensar que els faria entrar a l'espai de dues capes, de manera que vaig haver de tallar una capa espaiadora addicional.

Introduïu el LED al forat de l'acrílic, assegurant-vos que la part més brillant del LED es troba dins de la capa d'acrílic. Així doncs, no l’empreneu completament.

A continuació, enganxeu l'Arduino a la carcassa i els passadors de capçalera a la coberta superior. Podeu utilitzar epoxi o una pistola de cola per a aquest pas, jo he utilitzat una pistola de cola ja que es posa més ràpid. També és una bona idea cobrir les juntes soldades dels passadors de capçal amb cola perquè no quedin curtes a les potes del LED quan el tanqueu.

Això és tot per al muntatge, ara només cal programar-lo.

Pas 6: Programació de l'Arduino

L’esbós és força senzill. Només fa lectures del sensor d’humitat del sòl i després les assigna entre els límits humit i sec. A continuació, utilitza aquests valors assignats per conduir els dos LED proporcionalment.

Per tant, el LED vermell està completament encès i el verd està completament apagat quan està sec i viceversa per mullat. Els nivells intermedis tenen sortides PWM escalades per proporcionar els diferents tons de groc / taronja.

A la meva primera versió de l'esbós, acabo d'actualitzar els LED amb cada valor llegit des del sensor. Vaig notar que hi havia alguna variació en les mesures i, de tant en tant, hi havia un valor que era significativament superior o inferior als altres, cosa que provocava un parpelleig de color. Per tant, he canviat una mica el codi de manera que es realitzin una mitjana de les últimes deu lectures i aquesta mitjana condueixi més aviat el color del LED. Això fa que els canvis siguin una mica més graduals i permeten obtenir alguns valors extrems sense afectar significativament el color.

Aquestes dades es poden veure a la sortida del monitor sèrie.

Podeu descarregar l'esbós aquí juntament amb una descripció completa del codi.

Pas 7: Calibració del sensor

L’últim que heu de fer abans d’utilitzar el monitor és calibrar el sensor. Haureu de fer-ho perquè el vostre Arduino sàpiga a quin nivell d'humitat la planta té prou aigua i a quin nivell d'humitat necessita aigua. Aquest és un pas important perquè la sortida de cada sensor és lleugerament diferent segons la posició i el tipus de sòl i cada planta té requisits de reg diferents.

La millor manera de fer-ho és començar per la planta "seca", amb el sòl a un nivell d'humitat on s'espera que la regueu.

Col·loqueu la planta a la base, empenyeu el sensor al sòl (no submergiu els components electrònics) i, a continuació, connecteu el sensor als passadors de la capçalera de la base.

Connecteu el vostre Arduino a l'ordinador i obriu el monitor de sèrie. Haureu d'afegir un Serial.print (""); Feu una línia al codi per imprimir les sortides del sensor al monitor sèrie perquè pugueu veure els valors en brut. Voleu que es mostri un valor nou cada 1-2 segons; podeu canviar-lo utilitzant el retard. També podeu obtenir el resultat mitjà mòbil si voleu, només haureu d’esperar una mica més per obtenir les vostres lectures estabilitzades.

Tingueu en compte la mitjana d’unes 10-20 lectures un cop estabilitzades, aquest serà el vostre punt de consigna “sec”.

Quan estigueu satisfets amb les lectures en sec, regueu la planta com ho faríeu normalment. Doneu-li prou aigua perquè s’absorbeixi completament al sòl, però no l’ofegueu. Ara feu el mateix que abans i obteniu un punt de referència mitjà "mullat".

Actualitzeu els dos punts establerts al codi i torneu a penjar l'esbós i ja podreu començar a utilitzar la base correctament.

Pas 8: fer servir el Smart Smart Monitor de plantes

Com que acabeu de regar la vostra planta per calibrar-la, la pantalla hauria de ser de color verd. Poc a poc començarà a anar-se fent groc i després de nou vermell durant els pròxims dies a mesura que el sòl s’assecarà.

A causa del rang mitjà mòbil, hi ha una mica de retard entre quan regueu la planta i quan el sensor torna a ser verd. Hauria de posar-se verd després d’uns 20-30 segons.

Si utilitzeu la base en un lloc realment assolellat, és possible que vulgueu afegir un segon o tercer LED i una altra capa acrílica a la base per fer-la una mica més gran i brillant.

Feu-me saber què en penseu d’aquest monitor a la secció de comentaris següent. Què t’agrada i què canviaries?

Com s’ha esmentat anteriorment, si us ha agradat, voteu per aquest projecte al concurs Remix.

Diverteix-te construint el teu propi!