Monitor d'humitat del sòl DIY amb Arduino i pantalla Nokia 5110: 6 passos (amb imatges)

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

En aquest instructiu veurem com construir un Soil Moisture Monitor molt útil amb una gran pantalla LCD Nokia 5110 mitjançant Arduino. Mesureu fàcilment els nivells d’humitat del sòl de la vostra planta des del vostre Arduino i creeu dispositius interessants amb aquest projecte.

Construir un monitor d’humitat del sòl és una gran experiència d’aprenentatge. Quan acabeu de construir aquest projecte, coneixereu millor el funcionament del sensor d’humitat del sòl, sabreu com connectar una pantalla LCD Nokia 5110 i veureu en acció la potència de la plataforma Arduino. Amb aquest projecte com a base i l’experiència adquirida, podreu construir fàcilment projectes més complexos en el futur.

Podem utilitzar aquest projecte per mesurar la humitat del sòl d’una olla en temps real i tenir l’Arduino per regar la planta automàticament quan sigui necessari. És un sensor molt útil que obre grans possibilitats de projecte.

Comencem sense cap demora.

Pas 1: Obteniu totes les parts

Les parts necessàries per construir aquest projecte són les següents:

1. Sensor d’humitat del sòl ▶

2. Nokia 5110 LCD ▶

3. Arduino Uno ▶

4. Taula de pa petita ▶

5. Wires ▶

El cost del projecte és molt baix, és d’uns 10 $.

Pas 2: el sensor d'humitat del sòl

El sensor d’humitat del sòl és un sensor molt interessant. A més, el seu ús és molt senzill.

Els dos grans coixinets exposats funcionen com a sondes per al sensor. Com més aigua hi ha al sòl, millor serà la conductivitat entre els coixinets. Això es tradueix en una resistència menor.

El sensor és analògic, de manera que a la sortida analògica obtenim una tensió. A mesura que el sòl s’asseca, obtenim més tensió a la sortida analògica, ja que la resistència entre les sondes augmenta. Per tant, per obtenir la humitat del sòl, tot el que hem de fer és llegir aquest valor analògic amb un microcontrolador, en aquest cas amb un Arduino.

Podem establir un llindar per permetre la sortida digital a un nivell d’humitat determinat mitjançant el potenciòmetre del mòdul petit PCB. Però en aquesta instrucció utilitzem només la sortida analògica del mòdul del sensor.

Pas 3: pantalla LCD Nokia 5110

El Nokia 5110 és la meva pantalla preferida per als meus projectes Arduino.

El Nokia 5110 és una pantalla LCD gràfica bàsica que originalment estava pensada per ser una pantalla de telèfon mòbil. Utilitza el controlador PCD8544 que és un controlador / controlador CMOS LCD de baixa potència. A causa d'això, aquesta pantalla té un consum d'energia impressionant. Utilitza només 0,4 mA quan està encès, però la llum de fons està desactivada. Utilitza menys de 0,06 mA en mode de repòs. Aquest és un dels motius que fan que aquesta pantalla sigui la meva preferida. Les interfícies PCD8544 a microcontroladors mitjançant una interfície de bus sèrie. Això fa que la pantalla sigui molt fàcil d’utilitzar amb Arduino.

Només cal connectar 8 cables i utilitzar la biblioteca següent:

www.rinkydinkelectronics.com/library.php?i….

Aquesta impressionant biblioteca ha estat desenvolupada per Henning Karlsen, que ha fet un gran esforç per ajudar la comunitat Arduino a avançar amb les seves biblioteques.

He preparat un tutorial detallat sobre com utilitzar la pantalla LCD del Nokia 5110 amb Arduino. He adjuntat aquest vídeo en aquest document instructiu, que proporcionarà molta informació útil sobre la pantalla, així que us animo a veure’l atentament.

Ara, continuem!

Pas 4: Construir el monitor d'humitat del sòl

Connectem ara totes les parts.

Al principi connectem el mòdul del sensor d’humitat del sòl. Només té 4 pins i en connectarem tres.

Connexió del sensor d'humitat del sòl

Vcc Pin va al 5V d’Arduino

El pin GND arriba a GND d'Arduino

El pin A0 passa al pin A0 d'Arduino

El següent pas és connectar la pantalla LCD del Nokia 5110.

Connexió de la pantalla LCD del Nokia 5110

RST va al pin digital 12 de l’Arduino

CE va al pin digital 11 de l'Arduino

DC va al pin digital 10 de l'Arduino

DIN va al pin digital 9 de l'Arduino

CLK va al pin digital 8 de l'Arduino

VCC va a Arduino 3.3V

LIGHT va a Arduino GND (llum de fons activada)

GND va a Arduino GND

Ara que hem connectat totes les parts, tot el que hem de fer és carregar el codi. Ara podem començar a mesurar la humitat del sòl en temps real.

Pas 5: el codi del projecte

El codi del projecte consta de 2 fitxers.

1. ui.c

2. MoistureSensorNokia.ino

ui.c Code: la interfície d'usuari

Al fitxer ui.c, hi ha els valors binaris de la interfície d'usuari que apareixen després de l'arrencada del projecte. Mireu el vídeo adjunt que he preparat per veure com carregar els vostres gràfics personalitzats al vostre projecte Arduino.

Codi MoistureSensorNokia.ino: programa principal

El codi principal del projecte és molt senzill. Hem d’incloure la biblioteca Nokia 5110. A continuació, declarem algunes variables. Inicialitzem la pantalla i imprimim una vegada la icona de la interfície d’usuari. A continuació, llegim el valor analògic del segon sensor. Tota la màgia passa a la funció de bucle:

bucle buit () {

lcd.clrScr ();

lcd.drawBitmap (0, 0, ui, 84, 48);

sensorValue = analògicRead (sensorPin); // Hem llegit el sensor aquí

percentatge = convertToPercent (sensorValue);

percentString = Cadena (percentatge); stringLength = percentString.length (); displayPercent (stringLength); lcd.update (); retard (1000); }

A la funció de bucle, primer esborrem la pantalla i imprimim la icona de la IU. A continuació, llegim el valor del sensor. Després d'això, ocultem el valor analògic que llegim en percentatge, i aquest valor el convertim en una variable String per tal de mostrar-lo a la pantalla. Aquest procediment es repeteix cada segon.

He adjuntat el codi a aquesta instrucció. Per descarregar la versió més recent del codi, podeu visitar la pàgina web del projecte:

Pas 6: provar el projecte

Ara que es carrega el codi, podem provar el Soil Moisture Monitor i veure els nivells d’humitat del sòl en temps real a la pantalla LCD del Nokia 5110.

Com podeu veure a les fotos adjuntes, el Soil Moisture Monitor funciona bé.

Vaig col·locar una tassa davant meu amb terra seca. Quan vaig col·locar el sensor a la tassa, vam llegir un baix valor d’humitat del sòl a la pantalla del Nokia 5110. Quan vaig abocar una mica d’aigua a la tassa, es veu clarament que els nivells d’humitat augmentaven.

El projecte funciona bé i podem comprovar visualment els nivells d’humitat del sòl. Per descomptat, això és només una demostració del sensor, vaig a construir projectes més útils en el futur amb aquest sensor.

Com podeu veure, aquest projecte és una gran demostració del que és capaç de fer de maquinari i programari de codi obert. En pocs minuts es pot construir un projecte tan impressionant. Aquest projecte és ideal per a principiants i, com he dit al principi, aquest projecte és una gran experiència d’aprenentatge. M'encantaria escoltar la vostra opinió sobre aquest projecte. Us sembla útil? Hi ha alguna millora que es pugui implementar en aquest projecte? Envieu els vostres comentaris o idees a la secció de comentaris següent.