Test automàtic intel·ligent - (bricolatge, imprès en 3D, Arduino, auto-reg, projecte): 23 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Hola, De vegades, quan marxem de casa uns dies o estem realment ocupats, les plantes domèstiques (injustament) pateixen perquè no es reguen quan ho necessiten. Aquesta és la meva solució.

És un test intel·ligent que inclou:

• Dipòsit d'aigua incorporat.
• Un sensor per controlar el nivell d'humitat del sòl.
• Una bomba per bombar aigua a la planta quan sigui necessari.
• Un monitor de nivell d’aigua al dipòsit d’aigua.
• Un LED per fer-vos saber quan tot està bé o si el dipòsit d’aigua està gairebé buit.

Tots els aparells electrònics, bombes i dipòsit d’aigua es troben a l’interior de l’olla per mantenir-la elegant. Cada test (si en feu més d'un) també es pot ajustar a les necessitats de diferents tipus de plantes. Té un Arduino Nano que ho controla tot i el cost dels components s’ha mantingut el més baix possible.

Pas 1: tutorial de vídeo

Si preferiu els vídeos que llegir, mireu el vídeo anterior. En cas contrari, seguiu llegint i us guiaré per crear el vostre propi test de plantes intel·ligents, un per un.

Pas 2: coses que necessitareu

Necessitareu algunes coses per construir-ne una. Aquí teniu una llista dels articles juntament amb enllaços a on podeu trobar-los a Amazon.

• Arduino Nano: https://geni.us/ArduinoNanoV3 x1
• Mini bomba submergible: https://geni.us/MiniPump x1
• Tub de 5 mm: https://geni.us/5mmTub de 5 cm
• Transistor: https://geni.us/2npn2222 1x 2N2222
• Resistències (1k i 4.7k): https://geni.us/Ufa2s Un de cadascun
• Cable: https://geni.us/22AWGWire per connectar components junts
• LED de 3 mm: https://geni.us/LEDs x1
• Sensor de nivell d’aigua: https://geni.us/WaterLevelSensor x1
• Perns: https://geni.us/NutsAndBolts M3 x 10mm x2
• Sensor d’humitat del sòl: https://geni.us/MoistureSensor x1
• Mitja placa Perma-proto: https://geni.us/HalfPermaProto x1
• PLA Filament:

Pas 3: imprimiu les parts imprimibles en 3D

Les parts impreses en 3D trigaran una mica a imprimir-se, de manera que és un bon lloc per iniciar-les mentre espereu que arribi tot el que heu demanat.

Trobareu els fitxers CAD disponibles per descarregar aquí:

Vaig imprimir totes les meves en PLA a una alçada de capa de 0,15 mm. Vaig imprimir el "test exterior" amb tres perímetres i això em va assegurar que estigués a l'aigua per a mi. Comproveu que la impressió sigui estanca abans d’utilitzar-la per assegurar-vos que no arrisqueu a fer malbé cap dels components electrònics. Si falla, podeu provar qualsevol dels següents:

• Imprimiu-lo amb més perímetres / parets
• Augmenteu el cabal de l’extrusora
• Tracteu l’interior de la impressió amb algun tipus de segellador

Pas 4: prepareu l'electrònica i el diagrama de circuits

Podem centrar la nostra atenció en l’electrònica. Necessitareu algunes eines per ajudar-vos a muntar i soldar els diferents components electrònics d’aquest projecte:

• Filferro de soldadura
• Soldador (estic fent servir aquest fresc alimentat per bateria que recentment he obtingut:
• Talls de filferro
• Ajudant les mans

S'adjunta un diagrama de soldadura. Si ho preferiu, podeu ometre les seccions següents i seguir el diagrama vosaltres mateixos, tot i que si ho preferiu, us el passaré component per component ara.

Pas 5: soldeu Arduino al tauler Proto

Primer soldarem l’Arduino Nano a la nostra placa Perma-Prota. Tot i que anirem, em referiré als forats del tauler Perma-Prota per les seves coordenades com el forat B7. Les lletres i els números dels forats s’escriuen al llarg de les vores del tauler Perma-Proto.

Per situar l'Arduino Nano al lloc correcte, poseu el pin D12 a l'Arduino tot i que el forat H7 de la placa prototip. A continuació, gireu el tauler i soldeu els passadors al seu lloc.

Pas 6: afegiu el transistor i les resistències

Les tres potes del transistor volen passar pels forats C24, 25 i 26 del tauler. La cara plana del transistor vol estar orientada cap al centre de la placa. Un cop haureu soldat això al seu lloc, retalleu l'excés de longitud de pota de l'altre costat amb els talladors de filferro.

La resistència de 4,7 k ohm (les bandes de color passen de groc, morat i vermell) passa pels forats A25 i A28.

La resistència d'1 k ohm (bandes marrons, negres i vermelles) passa pels forats J18 i J22.

Pas 7: prepareu el LED i connecteu-vos a la placa

Soldeu un cable separat de 7 cm de llarg a cadascuna de les potes dels LED. Un cop fet això, utilitzeu una mica de cinta d’aïllament o termorretracció per evitar que les dues potes i els cables entrin en contacte i que en curtcircuiti el circuit.

Ara la cama positiva del LED, que és la més llarga de les dues potes, s’ha de soldar al forat J17 del tauler. El negatiu es solda al forat I22.

Pas 8: prepareu la bomba

Abans d’instal·lar i connectar la bomba, hem d’estendre els cables. Afegiu 13 cm addicionals a tots dos cables que provenen de la bomba d’aigua. De nou, afegiu una mica de cinta aïllant a les connexions després d'haver-les soldat juntes.

Pas 9: prepareu el sensor de nivell d’aigua

Aquesta vegada, heu soldat tres cables de 20 cm als tres pins del sensor de nivell d’aigua.

Pas 10: connecteu components de detecció d'humitat junts

Connecteu un 10cm als passadors següents del mòdul dels sensors d’humitat:

• D0
• GND
• VCC

A continuació, soldeu el cable de D0 a J12 a la placa Proto, el cable de terra a qualsevol lloc al llarg del rail de terra i, finalment, el cable de VCC al forat C8.

A continuació, soldeu dos cables de 25 cm als pins negatius i positius de l’altra banda del mòdul de sensors.

Pas 11: afegiu connexions addicionals a la placa Proto

Utilitzeu un cable curt (de color verd a les fotos) per connectar els forats B26 al rail de terra i, a continuació, un altre cable per connectar el nostre rail de terra al pin de terra de l’Arduino mitjançant el forat A20.

Necessitem un cable més per connectar els forats C28 i J7.

Pas 12: Comencem a muntar les nostres peces

Utilitzeu una cola de fusió en calent o similar per fixar el sensor de nivell d’aigua a la placa de fixació de l’interior de l’olla exterior. Assegureu-vos que la part superior del sensor està en línia amb la part superior de la placa de muntatge.

Ara introduïu els tres cables d’aquest sensor cap avall pel forat que trobareu al costat de la columna que s’eleva des de la part inferior de l’olla exterior. Quan apareixen a la part inferior, podeu tirar-los endavant. Ara també és un bon moment per etiquetar-los mentre estem segurs de què estan connectats.

Mentre tinguem la nostra cola a mà, hauríem de fixar el LED al seu lloc empenyent-lo a través del forat del suport i enganxant-lo allà.

Pas 13: Munteu la bomba d'aigua

També podem passar els cables de la nostra bomba d’aigua pel mateix forat de l’olla exterior que vam fer per al sensor de nivell d’aigua i, a continuació, etiquetar els cables quan surten a l’altre costat.

Ara agafeu els 5cm de tubs de goma, fixeu-los a la bomba d’aigua i, a continuació, l’altre extrem a la part inferior de l’olla interior.

A continuació, podem lliscar amb cura l’olla interior cap a l’olla exterior. Hi ha una ranura prima perquè puguin passar els cables. Aneu amb compte de no agafar-los en muntar aquestes dues parts.

Pas 14: afegiu el suport

Ara podem passar tots els cables etiquetats pel forat del suport i, tot seguit, col·locar-los tot al capdamunt. Utilitzeu una mica de cola en calent per fixar l'olla al suport i mantenir-la en una posició central.

A continuació, agafeu els dos cables que provenen del nostre sensor d'humitat i enfileu-los per tot el que recorre tot el nostre Smart Plant Pot en l'altra direcció. Aquests haurien de sortir per la part superior de la columna en lloc del petit forat lateral que estàvem utilitzant anteriorment.

Pas 15: una mica més de soldadura

Ara soldeu els cables de la bomba d’aigua als forats B18 i B24.

El cable de terra del sensor d'aigua es pot connectar a qualsevol lloc del rail de terra. El cable positiu es solda al forat A8 i el cable del sensor es connecta a A13.

Pas 16: Gestió de cables

Ara enganxeu el mòdul del sensor d'humitat del sòl a una de les parets interiors del suport, tal com es mostra a la foto.

Utilitzant els dos parabolts podem estirar els cables restants en una disposició més ordenada sota el tauler i després cargolar-los al seu lloc. Assegureu-vos que l'extrem de l'Arduino amb la connexió USB estigui orientat cap al forat del suport perquè pugui passar el cable USB.

Pas 17: Pot una planta

Ara podem afegir la nostra planta.:)

Podeu ser tan creatiu com vulgueu amb la vostra elecció de planta i medi de cultiu. Assegureu-vos de mantenir la sortida d’aigua, l’entrada i el forat del cablejat allunyats de qualsevol medi de cultiu.

També podeu decorar la part superior amb alguna cosa com una petita grava de colors si voleu.

Pas 18: connecteu el sensor d'humitat

Ara podem connectar el sensor d'humitat als dos cables que surten de la part superior del test i introduir les seves puntes al sòl.

Qualsevol excés de filferro es pot empènyer cap avall cap al test.

Pas 19: pengeu el codi

Trobareu el codi del projecte aquí:

Un cop l'heu baixat, obriu el fitxer "SmartPlant-V1-1.ino" a l'IDE Arduino i pengeu-lo a la vostra creació. Quan tot vagi bé, hauríeu de veure i escoltar el següent:

• Quan la càrrega s'hagi completat i l'Arduino es reiniciï, el LED haurà de parpellejar cinc vegades ràpidament per confirmar que el codi s'està executant.
• El monitor sèrie IDE imprimirà la lectura actual del nivell de l'aigua.
• Després d’uns segons més, hauríeu d’escoltar la bomba en marxa, ja que encara no hem calibrat els valors del sensor d’humitat del sòl.
• El LED hauria de començar a parpellejar lentament per advertir-nos que no hi ha aigua al dipòsit intern.

Pas 20: Calibra el nivell d'humitat del sòl

A la part inferior de l'olla és on hem connectat el mòdul del sensor per al sensor d'humitat del sòl. Aquest mòdul té un potenciòmetre que utilitzarem per configurar el nivell que indicarà a Arduino, ja que el sòl està prou humit. Per fer-ho, comproveu que la humitat del sòl de la planta sigui mínima amb la qual estaria satisfet. Espereu una hora més o menys perquè la humitat s’equilibri a través del medi de creixement i al voltant del sensor.

A continuació, podem utilitzar un petit tornavís per engegar el potenciòmetre fins que s’encengui el segon llum que hi ha, en aquest punt de parada i després tornar-lo a girar cap a la direcció de sobre fins que el llum s’apagui. A continuació, es defineix correctament.

Si mai heu d’ajustar el nivell d’humitat del sòl, aquí és on ho feu.

Pas 21: Calibreu el nivell de l'aigua a l'embassament

Aquesta vegada obriu el codi "Water_Tank_Threshold_Test.ino" a l'IDE i pengeu-lo. L’utilitzarem durant un temps breu per ajudar a establir el nivell de llindar correcte per al sensor de nivell d’aigua.

Un cop carregat, obriu el monitor sèrie i, a poc a poc, comenceu a afegir aigua al dipòsit fins que comenceu a veure la lectura del sensor. Atureu-vos en aquest punt i espereu fins que les lectures siguin força consistents. Anoteu el valor mitjà que ara mostra.

Ara podem tornar a penjar el codi principal i anar a les variables de la part superior per actualitzar uns quants valors. Primer introduirem el valor que acabem d’assenyalar a la variable "WaterLevelThreshold".

Mentre estem aquí també podem establir el valor de l'interval de comprovació a 180.000. Això significa que el nivell d'humitat del sòl es comprovarà cada hora. El valor "emptyReservoirTimer" es vol establir en 900. Això significa que el LED parpellejarà lentament durant 30 minuts per fer-nos saber que necessitem una mica més d'aigua al dipòsit abans que el codi continuï comprovant la planta, regueu-la si en tenim a l'esquerra i després tornar a intentar cridar la nostra atenció.

La variable de la "quantitatPompa" controla la quantitat d'aigua que es bomba a la planta quan la regem. He establert la meva a 300, però podeu ajustar-la si necessiteu més o menys aigua.

Pas 22: només cal afegir aigua

Ara podem omplir el dipòsit d’aigua. Vigileu el forat de desbordament que es mostra a la imatge. Quan veieu aigua aquí deixeu d'omplir l'olla. Això és aquí per assegurar-vos que no inundeu l'electrònica interna.

Pas 23: acabat

I això és tot: test de plantes intel·ligents complet.:)

Espero que us hagi agradat construir el vostre. Si us plau, considereu compartir la vostra marca a Thingiverse, m'agrada molt veure'ls:

Ajudeu-me a Patreon:

SUBSCRIPCIÓ:

Si voleu donar les gràcies, si us plau, també considereu comprar-me un cafè: