Regador de plantes Arduino, sense codi: 11 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

En aquest instructiu construïm un robot de reg, que rega les vostres plantes durant el dia quan el sòl s’asseca prou. Es tracta d’un projecte clàssic basat en Arduino, però aquesta vegada fem servir un llenguatge de programació visual, XOD, que fa que el procés de programació sigui força explícit.

Pas 1: maquillatge de robots

Una bomba d’aigua immersiva subministrarà aigua a la planta quan el sòl estigui sec. Mesurem el seu nivell d’humitat mitjançant un sensor d’humitat del sòl.

No volem regar la nostra planta de nit, de manera que el sensor de lluminositat comprova si és de dia.

Per garantir el funcionament segur de la bomba, fem servir un altre sensor d’humitat del sòl com a sensor de nivell d’aigua.

El llenguatge visual del robot és lacònic: el LED vermell significa "no hi ha aigua, no es pot regar". El LED verd significa "Estic operant, mesurant els indicadors ambientals, a punt per regar quan sigui necessari".

Una placa Iskra Neo (Arduino Leonardo) mana tots els mòduls.

Pas 2: Muntatge de mòduls electrònics

Mòduls utilitzats:

• Tauler Iskra Neo (Arduino Leonardo)
• Escut de ranura
• Sensor d'humitat del sòl (x2)
• Sensor de lluminositat
• Mòdul LED (x2)
• Bomba
• Endoll de paret (6-9 V CC)

Tingueu en compte el circuit d'alimentació:

• Utilitzeu un pont per fer que el bus V2 en un blindatge de ranures utilitzi una font d'alimentació Vin (directament de l'endoll)
• Col·loqueu el mòdul MOSFET a qualsevol ranura V2 amb un pont V = P + activat
• Assegureu-vos que altres mòduls facin servir el bus d’alimentació V1 (que és el 5V d’Arduino)

La millor pràctica és connectar els sensors d’humitat del sòl a través d’un altre parell de MOSFET i llegir-los periòdicament per evitar la corrosió electrolítica, però mantenim aquest robot senzill.

Pas 3: entendre el flux de treball

Examineu el diagrama de baix a dalt.

• La bomba s'encén quan es compleixen les condicions de "clima" i "aigua"
• L’estat de l’aigua significa que hi ha prou aigua al dipòsit, si no és així, el led sense aigua s’encén i el resultat de la conjunció de les condicions climàtiques i de l’aigua es fa fals
• La condició climàtica també és complexa: és cert si les condicions del sòl i de la lluminositat són certes
• L'estat del sòl es basa en la comparació entre el nivell actual d'humitat del sòl i un valor llindar predefinit L'estat de lluminositat és similar a l'estat del sòl, però en canvi mesura la lluminositat

Pas 4: obtenció de valors llindars

Llindars del sensor (dades de mostra, poden variar en el vostre cas):

• Humitat del sòl: 0,15
• Lluminositat: 0,58
• Aigua: 0,2

Com es prenen mesures (per a versions XOD sense funcions de sèrie):

1. Descarregueu i instal·leu Arduino IDE
2. Obriu File-Exemples-01. Exemple bàsic-AnalogReadSerial
3. Canvia "delay (1);" "retardar (250);"
4. Connecteu el tauler. Assegureu-vos que el model i el port de la placa estiguin seleccionats al menú Servei
5. Repetiu per a cada sensor:

• Comproveu el número de pin a "int sensorValue = analogRead (A0);" i canvieu A0 per A3 i A2 per a sensors de lluminositat i aigua respectivament (si heu muntat el dispositiu segons l'esquema)
• Pengeu l’esbós Open Service-Serial Monitor, assegureu-vos que hi hagi 9600 baud seleccionats al menú desplegable inferior dret i observeu com canvien les mesures en directe mentre ajusteu l’entorn del sensor.
• Trieu un valor entre el mínim i el màxim registrats (més a prop del mínim per al sensor de lluminositat), dividiu-lo per 1023 i utilitzeu el resultat al vostre pegat

Pas 5: Conceptes bàsics de XOD

• Descarregueu i instal·leu l'IDE XOD
• Un programa XOD s’anomena patch; el construïm a la zona amb diverses files ranurades a la dreta.
• Al primer llançament podeu trobar un pegat de tutorial integrat.
• El pegat consta de nodes, connectats amb enllaços a través dels pins.
• Cada node representa un dispositiu / senyal físic o un element de dades, mentre que els enllaços controlen el flux de dades.
• Feu doble clic a qualsevol espai en blanc del pegat o premeu la tecla "i" per obrir un diàleg de cerca ràpida on es poden trobar nodes amb els seus noms o descripcions.
• Utilitzeu el navegador de projectes a la part superior esquerra per explorar els pegats.
• Seleccioneu un node i visualitzeu / editeu les seves propietats a l'inspector situat a la part inferior esquerra.
• Per provar XODing vosaltres mateixos, feu clic a Fitxer-Projecte nou i creeu un pedaç buit.
• Podeu tornar al tutorial quan vulgueu obrint el menú Ajuda.

Pas 6: pegat de reg

Utilitzeu el pegat (basic-irrgator.xodball) o creeu-lo vosaltres mateixos segons el diagrama.

Tingueu en compte que el pedaç proporcionat ja s'ha creat, de manera que alguns nodes s'han actualitzat a l'IDE:

• ara els nodes "d'entrada analògica" estan obsolets; utilitzeu "lectura analògica"
• El node "led" té ara més funcions

Tot i que els llindars són només nombres constants, no els poso als camps de propietats dels nodes de comparació, sinó que afegeixo nodes explícits de nombre constant per emfatitzar que aquests valors es podrien avaluar de manera diferent. Per exemple, podria haver-hi una aplicació mòbil que permeti al propietari modificar aquests valors, de manera que hi hauria un altre node "recuperar de l'aplicació" en lloc d'aquests nodes de nombre constant.

Pas 7: desplegament

• Quan el pedaç estigui a punt, feu clic a Desplega, Carrega a Arduino.
• Connecteu el tauler.
• Comproveu el model de placa i el port sèrie als desplegables i feu clic a Penja.
• Això pot trigar una estona; Es requereix connexió a Internet.
• Si utilitzeu el navegador XOD IDE, utilitzeu Arduino IDE per penjar el programa a la placa.
• Si teniu problemes per carregar el pegat, exploreu el fòrum XOD

Pas 8: temps de construcció

Utilitzeu les parts adequades per fer la carcassa o el disseny del robot i imprimeix-les tu mateix 3D. En el pitjor dels casos, simplement deixeu caure la bomba i el sensor al dipòsit d’aigua i enganxeu el sensor de terra on pertanyi. Penseu en fer una cortina per al sensor de lluminositat, ja que els nostres LEDs poden cegar el sensor i determinarà malament la nit.

Pas 9: Col·locació del sensor de nivell d’aigua

Si utilitzeu un sensor d’humitat del sòl per comprovar el nivell de l’aigua, assegureu-vos que el seu recobriment daurat estigui per sobre de l’aigua i que les seves puntes perdin aigua abans que la part superior de la bomba.

Pas 10: proves

Quan el robot està llest, els llindars es mesuren i codifiquen al pegat i aquest últim es carrega al tauler, és hora de provar tots els casos possibles.

• Feu que el sensor de nivell d’aigua estigui sec. Només hauria d’estar encès el LED vermell. Fins i tot si el sòl està sec i la sala està il·luminada al mateix temps, la bomba no hauria d’arrencar.
• Ara afegiu aigua, però primer cobreix el sensor de lluminositat per assegurar-vos que la terra seca i la presència d’aigua no facin que el robot regui de nit.
• Finalment, deixeu que el robot regi la vostra planta. Ha d’aturar-se quan el sòl estigui prou humit.
• Traieu el sensor de terra per repetir el reg (només per estar segur).

Pas 11: gaudiu i milloreu

Ara que el reg bàsic s'ha completat, tingueu en compte algunes opcions de millora:

• Torneu a connectar els sensors d’humitat del sòl per evitar la corrosió
• Afegiu altres mesures d’entorn, p. Ex. humitat de l’aire
• Feu un horari en temps real
• Poseu el robot en línia per controlar-lo i controlar-lo remotament