Stick de control de la humitat del sòl Arduino: no oblideu mai regar les plantes: 4 passos (amb imatges)

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

Sovint s’oblida de regar les plantes d’interior? O potser els doneu massa atenció i els regueu massa?

Si ho feu, hauríeu de fer-vos un pal de control de la humitat del sòl alimentat per bateries. Aquest monitor utilitza un sensor d’humitat del sòl capacitiu i un Arduino Pro Mini de 3,3 V per supervisar contínuament el nivell d’humitat del sòl i avisar-vos quan esteu a punt o quan regueu les plantes.

Dos potenciòmetres a la placa us permeten ajustar i establir un punt de consigna d’alt i baix nivell d’humitat que activi el parpelleig de dos LED per alertar-vos. També podeu afegir fàcilment un brunzidor al circuit si també voleu una alarma sonora.

També podeu prémer un botó per mostrar la lectura actual de la humitat i els punts de consigna de nivell alt i baix a la pantalla OLED integrada.

Amb la configuració estàndard aquí, la unitat dura uns 15-20 dies amb una sola càrrega de la bateria 18650 que l’alimenta. Però, mitjançant l'ús de dues tècniques de baixa potència, es pot ampliar a uns 50-60 dies per càrrega.

Subministraments

Per construir un monitor d’humitat del sòl, necessitareu:

Arduino Pro Mini de 3,3 V: compreu aquí

La versió 5V es pot utilitzar amb una bateria diferent i resistències LED de 220Ω

• Programador USB: compreu aquí
• Sensor d’humitat capacitiu del sòl: compreu aquí
• LEDs de 3 x 5 mm (preferiblement diferents colors): compreu aquí
• 10K Resistor: compreu aquí
• Resistors de 3 x 100Ω: compreu aquí
• 2 testos de 10 K: compra aquí
• Interruptor de polsador tàctil: compreu aquí
• Interruptor d'alimentació lliscant: compreu aquí
• Pantalla OLED I2C de 128x32: compreu aquí
• Pins de capçalera masculí: compreu aquí
• Pins de capçalera femení: compreu aquí
• Cable de cinta: compreu aquí

Per alimentar el monitor

• 18650 3.7V Lithium Battey - Compra aquí
• 18650 Suport / carregador de bateria: compreu aquí

Pas 1: reuniu els components i demaneu els PCB

Vaig començar dissenyant un circuit que es podria convertir en un PCB i alimentat per una sola bateria de ions de liti 18650. Per aquest motiu, vaig triar la versió Arduino de 3,3 V i aquest monitor d’humitat capacitiu en concret que es pot alimentar des de 3,3 V o 5 V.

Podeu descarregar els fitxers PCB del meu bloc si voleu demanar-ne els vostres.

També podeu utilitzar un Arduino Pro Mini de 5V amb els mateixos components, només haureu d’utilitzar resistències LED de 220ohm en lloc de les de 100ohm que s’utilitzen aquí. També haureu d’alimentar-la amb una bateria en lloc de la bateria de ions de liti.

També podeu muntar els components en una placa de control i després fer un curt pas cap al sensor d’humitat, però el PCB només el converteix en una configuració més compacta i robusta.

Vaig demanar els PCB a PCB Way, que només cobra 5 dòlars per 5 PCB bàsics de fins a 100x100mm. Es van fabricar i enviar ràpidament i també són de gran qualitat.

Pas 2: Munteu els PCB

Comenceu per connectar els pins de capçalera al vostre Arduino. Aquest disseny fa servir els pins A4 i A5 per a la connexió I2C a la pantalla OLED, de manera que també haureu d’afegir aquests dos pins. Els taulers sovint no vénen amb pins per a aquests dos, ja que estan separats de les tires al llarg dels dos costats.

Soldeu tots els components al lloc del PCB, fixant-vos en l’orientació dels LED i el polsador tàctil.

Per connectar el sensor d’humitat al tauler, haureu de treure el tap blanc de l’extrem i soldar tres passadors de capçalera a la fila de forats més propers a l’extrem del sensor. Utilitzeu aquests pins per soldar el sensor directament al vostre PCB.

Un cop els components estiguin soldats al seu lloc, retalleu els passadors que sobresurten de la part posterior del PCB.

Soldeu el tauler del carregador de bateria de ions de liti als terminals d’alimentació del PCB mitjançant un cable de cinta petit perquè es pugui enganxar el suport a la part posterior del PCB.

Pas 3: programa el teu Arduino

Per programar el vostre Arduino Pro Mini, haureu d’utilitzar el programador USB i connectar-lo als pins corresponents de la capçalera del circuit. Recordeu que Tx del programador va a Rx a l'Arduino i viceversa. Assegureu-vos també que utilitzeu la sortida de tensió correcta del programador, 3,3V per al 3.3V Pro Mini i 5V per al 5V Pro Mini.

Podeu descarregar l’esbós de la publicació del meu bloc i llegir una descripció detallada del que fa cada secció del codi.

Pas 4: Calibració i ús del sensor d'humitat del sòl

Quan engegueu el monitor per primera vegada, veureu una pantalla de presentació curta a la pantalla i la pantalla s’apagarà.

Un cop apagat, podeu prémer el botó situat al costat de la pantalla per tornar-lo a engegar i veure el nivell d'humitat real mesurat, així com els dos punts de consigna del nivell d'humitat. Els dos consells es poden ajustar girant els potenciòmetres de nivell baix i alt. Hi ha una mica de lògica al codi per evitar que el valor de consigna baix sigui superior al valor de consigna alt i el màxim inferior al mínim.

Abans d’utilitzar el sensor, haureu de calibrar-lo. Per fer-ho, utilitzeu el programador USB per mostrar els valors del sensor brut del sensor d'humitat. Feu una lectura seca del sensor a l’aire i, a continuació, submergeix la part de pal del sensor en una gerra d’aigua per obtenir el màxim nivell d’humitat. Assegureu-vos de no mullar cap dels components mentre ho feu. Agafeu aquests valors màxims i mínims i substituïu-los al codi i el vostre monitor és bo. També podeu afegir un petit marge al màxim i al mínim per tenir en compte les variacions ambientals.

Com es va esmentar anteriorment, el monitor dura uns 15-20 dies amb una sola càrrega de la bateria 18650. He detallat dues tècniques al meu bloc que podeu implementar per millorar-les fins a uns 50-60 dies amb una sola càrrega. Es tracta bàsicament d’alimentar el sensor d’humitat quan cal fer lectures i treure el petit LED d’alimentació de l’Arduino. També podeu millorar la durada de la bateria prenent lectures amb menys freqüència.

També he afegit una placa frontal d’acrílic al monitor un cop s’ha completat per protegir els components electrònics

Heu provat de fer el vostre propi monitor d'humitat del sòl? Avisa’m a la secció de comentaris.