» Elektronika » Arduino »Automatyczny system nawadniania roślin domowych Pumperino

Automatyczny system nawadniania roślin domowych Pumperino


Ustawiono następujące zadania:
  1. Aby stworzyć urządzenie do automatycznego regularnego podlewania roślin domowych z regulowanym czasem podlewania;
  2. Zarabiaj tanio;
  3. Użyj minimalnej liczby narzędzi;
  4. Upraszczając, najlepiej z gotowych komponentów, aby nie wchodzić w rozkosze elektrotechniki
  5. Dopasuj do objętości standardowego pudełka dla REU, aby nie zawracać sobie głowy konstrukcją obudowy i drukiem 3D;
  6. Minimalnie oszpecaj okno podczas instalowania komponentów, tak bardzo jak to możliwe;
  7. Użyj minimalnej liczby przycisków do sterowania;
  8. Użyj płyty rozdzielającej odsprzęgającej, aby nie projektować płytki drukowanej;
  9. Zaprojektuj urządzenie z minimalną liczbą krótkich przewodów łączących elementy wewnątrz obudowy;


Zastosowano następujące elementy (szacunkowa cena bez dostawy w chińskich sklepach):
  1. Zestaw do nawadniania (383,48 rubla) - węże, złącza, stojaki;
  2. Pompa 12V, 800 ml / min (121,56 rubla);
  3. Płyta prototypowa Arduino Nano v3 (126,94 rubli);
  4. Moduł zasilacza obniżającego napięcie 5 V (60,45 rubla);
  5. Przełącznik z zielonym przyciskiem z automatycznym resetowaniem (19,48 rubla), 175,96 rubla. / zestaw (10 sztuk);
  6. Klawiatura membranowa na 4 klawisze (48,36 rubli);
  7. Moduł MOSFET IRF520 (19,48 rubla);
  8. Wyświetlacz OLED żółto-niebieski 0,96 cala 128x64 I2C SSD1306 (132,98 rubla);
  9. Złącze zasilania (moduł) 5,5 mm x 2,1 mm DC-005 (27,54 rubla), 187,38 rubla. / zestaw (10 sztuk);
  10. Obudowa ABS z przezroczystą pokrywą 115 mm x 90 mm x 55 mm (212,23 rubla);
  11. Zasilacz 12V 1A (179,99 rubli);
  12. Prototypowa tablica rozpakowywania 4x6 (83,28 rubli / zestaw (5 szt.));
  13. Rozpórki nylonowe (przekładka) M2 biały (232,37 rubli / zestaw (180 szt.));
  14. Nylonowe rozpórki (podkładka dystansowa) i nakrętki M3 są czarne (227 rubli / zestaw (180 szt.));
  15. Dwuskładnikowy klej epoksydowy (56,42 rubli);
  16. Przewody 24 AWG czarno-czerwone, 2 x 71,86 rub. / set;
  17. Elastyczne przewody silikonowe 20 AWG niebiesko-biały 5m, 2 x 144,40 rubli;
  18. Przewody Dupont żeńskie do żeńskie 10 cm (43,66 rubla);
  19. Rezystor 10k omów (5 rubli).


Jak widać, koszt początkowej produkcji takiego modelu bez uwzględnienia kosztu narzędzi może przekroczyć 2700 rubli (bez dostawy). Drugie urządzenie będzie kosztować 1300 rubli (bez dostawy). Możesz także zaoszczędzić na zestawie do nawadniania, którego poszczególne elementy (trójniki, węże i stojaki) są bardzo tanie, jeśli kupisz je osobno i luzem. 50 sztuk trójników kosztuje około 50 rubli, a 20 metrów węża około 500 rubli.Ten wąż jest idealny, ponieważ ściśle przylega do przewodów pompy (5 mm) i zasadniczo nie wymaga użycia zacisków. Chociaż ze względów bezpieczeństwa zaciski są nadal lepiej stosowane (w Rosji zaciski o średnicy mniejszej niż 8 mm z pewnością nie są na sprzedaż).

Narzędzia:
  1. Lutownica, topnik, lut POS-41, mata silikonowa, wióry do końcówek czyszczących;
  2. Śrubokręt;
  3. Wiertło do drewna 8 mm
  4. Wiertło ceramiczne 12 mm;
  5. Zestaw pilników COBALT 247-835 (płaski, 3 i 4 mm);
  6. Zestaw wkrętaków do mikroelektroniki.


Postęp produkcji:
Po pierwsze, prototyp zbudowano na płycie chlebowej przy użyciu gotowego modułu przycisków. Zamiast pompy testowej zastosowano lampę sufitową 12 V.

Klawiatura membranowa i wyświetlacz OLED zostały przetestowane na zmontowanym urządzeniu.
Następnie wykonano lutowanie na prototypowej płycie lutowniczej:

W rezultacie wprowadzono następujący schemat:

Trudności produkcyjne
  1. Trudniej jest znaleźć odpowiednie zapięcia niż elektroniczny komponentów i kosztuje więcej ze względu na powszechną sprzedaż hurtową. W Rosji jest prawie niemożliwe znalezienie w przystępnej cenie;
  2. Jedno pudełko na REA zostało okaleczone. Okazało się, że na wysokości nie było wystarczającej ilości wolnego miejsca, choć nic nie zwiastowało. Pakowanie przedmiotów w małej skrzynce okazało się trudniejszym zadaniem niż zaprojektowanie elektronicznego wypełnienia urządzenia;
  3. Wiercenie kwadratowych otworów wiąże się z dużą niedogodnością i kosztami. W tym projekcie odmówiłem im i kupiłem mały grawer na przyszłość;
  4. Z poprzednią funkcją wiąże się również problem wyprowadzenia złącza zasilania do otworu w obudowie (okrągłe złącza są sprzedawane tylko w chińskich sklepach). W rezultacie zastosowano moduł z jasnoniebieską diodą LED, zamontowany na płycie i blisko pokrywy. Otwór w pokrywie do podłączenia zasilacza wykonują dwa różne wiertła. Ponadto za pomocą małych plików wycięto prostokątny otwór w pokrywie pod złączem miniUSB i obudowę wycięto pod wyjście pętli klawiatury;

  5. Bardzo niewiele małych przycisków do montażu w okrągłym otworze na obudowie. 5, 7 i 8 mm - dosłownie na jednym modelu i tylko w chińskich sklepach;
  6. Z modułu MOSFET IRF520 musiałem przylutować narożne nogi i przylutować tak prosto, aby pasowało do korpusu na całej długości;

Zmontowane urządzenie:




Urządzenie działa bardzo prosto: naciskając zielony przycisk, podlewanie odbywa się z dużą siłą. Kliknięcie go podczas podlewania powoduje zatrzymanie. W trybie automatycznym podlewanie odbywa się w odstępie kilku dni. Czas nawadniania (w sekundach) i pauza (w dniach) jest regulowany za pomocą klawiatury membranowej (gdzieś trzeba znaleźć naklejki „mniej więcej”).

Ciekawe funkcje
  • Ze względu na oszczędność miejsca i uproszczenie urządzenia, odmówiłem użycia modułu RTC w czasie rzeczywistym i ograniczyłem się do korzystania z funkcji millis () do regularnego włączania pompy na czas;
  • Wyświetlacz włącza się, naciskając dowolny przycisk membranowy, i wyłącza się po 10 sekundach, jeśli nie ma kliknięć. Wykonane, aby zapobiec szybkiemu wypaleniu wyświetlacza OLED. Wyświetlacz wykorzystuje zmodyfikowaną bibliotekę ozOLED (dzięki) od ćwiczenia adafruitowe zajmują dużo pamięci RAM. Co ciekawe, aby w pełni wykorzystać ozOLED, musiałem sprawdzić liczbę znaków wyświetlanych na ekranie, ponieważ brakujący znak należy zastąpić spacją (na przykład, aby wyświetlić 9 po 10, musisz wydrukować 9_, w przeciwnym razie wypisze 90);
  • Czujniki wilgoci nie są celowo używane. Zapewnienie idealnego życia roślinom nie było częścią projektu. Celem jest zapewnienie przetrwania roślin w lecie, podczas gdy najemcy mieszkania są w kraju;
  • Zasilanie z sieci 230 V jest celowo wykorzystywane, ponieważ autonomia urządzenia w mieszkaniu miejskim nie jest wymagana. Z tego samego powodu pobór mocy nie został zoptymalizowany (diody LED nie wyparowały, a głębsze tryby oszczędzania nie są używane niż ZLEW)
  • Klawiatura membranowa 1x4 została wybrana z jednego powodu: napisano dla niej wygodną bibliotekę AmperkaKB, który pozwala po prostu używać tej klawiatury i nie myśleć o wyzwalaczach, zdarzeniach, drążkach i grzechotkach.Tak, wiem, że w tej bibliotece jest kod dla trzech klawiatur naraz - jest wystarczająca ilość pamięci Arduino Nano. Kolejność kontaktów na tej klawiaturze nie odpowiada kolejności przycisków: pierwszy kontakt jest wspólny, pozostałe kontakty mają odwrotną kolejność numeracji na klawiaturze;
  • EEPROM służy do przechowywania tylko dwóch wartości zmiennych - czasu aktywności i limitu czasu (w milisekundach). Resetowanie tych wartości do domyślnych warunków odbywa się poprzez zaciśnięcie pierwszego przycisku membrany na 3 sekundy;
  • Pokrywa jest połączona z obudową tylko poprzez odłączalne połączenia zielonego przycisku i mocy pompy.

Mam nadzieję, że ta recenzja pomoże początkującym w nawigacji w ich produkcji domowej roboty na Arduino i nie powtórzę moich błędów.
z kodem i schematem w Fritzing.
7.7
9.7
9

Dodaj komentarz

    • uśmiechnij sięuśmiecha sięxaxaoknie wiemyahoonea
      szefiezadrapaniegłupiectaktak-takagresywnysekret
      przepraszamtańczyćdance2dance3przebaczeniepomocnapoje
      przestańprzyjacieledobrzegoodgoodgwizdaćomdlećjęzyk
      palićklaskanierakdeklarowaćdrwiącydon-t_mentionpobierz
      ciepłożałujęśmiech 1mdaspotkaniemoskingnegatywne
      niepopcornukaraćczytaćprzestraszyćstraszyszukaj
      drwinadziękujętoto_clueumnikostryzgadzam się
      źlepszczołablack_eyeblum3rumienić sięchwalić sięnuda
      ocenzurowaneuprzejmośćsekret2grozićzwycięstwoyusun_bespectacled
      shokrespektlolprevedwitamykrutoyya_za
      ya_dobryipomocnikne_huliganne_othodifludzakazzamknij
6 komentarze
Tak, dioda ochronna powinna być zawsze instalowana z obciążeniem indukcyjnym, niezależnie od tego, czy jest to cewka przekaźnika, czy silnik. O ile mi wiadomo, mechanizm uszkodzenia tranzystora bez tej diody jest taki. Gdy tranzystor jest zamknięty, indukcyjna indukcja elektromagnetyczna jest dodawana do napięcia źródła zasilania, ponadto jest dodawana do „niezbędnej” polaryzacji, a tranzystor miga ze zwiększonym napięciem.
Autor
Jestem w elektrotechnice stosowanej - zero. W tym czasie na uniwersytecie rysował obwody tylko w programach takich jak NI Multisim. Teraz niewiele ma z tym wspólnego w pracy, piszę głównie aplikacje komputerowe oraz papierowe produkty naukowe i techniczne. Stąd błędy dzieci.
Dzięki za komentarz, już googlowałem na temat obciążenia indukcyjnego i ochrony przed prądem wstecznym.
Cytat: Eig
Nie wiedziałem o funkcjach w tej dziedzinie
Dotyczy to nie tylko operatora polowego, każdy tranzystor (bipolarny, polowy, SIT, IGBT) działający pod dużym obciążeniem indukcyjnym (ED, przekaźnik, elektromagnes itp.) Musi być zabezpieczony diodą.
W przypadku pierwszego projektu na Arduino - nie jest tak źle.
Kilka dodatkowych wskazówek:
Lepiej jest stosować pompę zatapialną ogólnie w zbiorniku oddzielonym od obudowy z elektroniką. Ponadto zbiornik na wodę musi koniecznie znajdować się poniżej poziomu parapetu (lub miejsca, w którym znajdują się doniczki). W przeciwnym razie, zgodnie z zasadą komunikowania się naczyń, po wyłączeniu pompy woda nie przestanie płynąć, dopóki się nie skończy.
Autor
Dziękuję za komentarz. Bardzo satysfakcjonujące doświadczenie. Planowałem zrobić to już na bateriach i czujnikach wilgotności, ale nie wiedziałem o funkcjach z polowym - byłoby to bardzo przydatne. Zasadniczo można to dalej rozwijać w ten sposób. Naprawdę nie martwię się o zasilanie sieciowe, ale oczywiście w dobry sposób musisz zrobić awaryjne otwory do obniżenia wody z dna obudowy (jeśli coś zacznie wyciekać z pompy). Lub, ogólnie, odłóż czujnik wycieku i zdaj sobie sprawę z mechanicznego otwarcia obwodu, ale jest to już trudniejsze.
Zasadniczo nie planowano jeszcze więcej niż 4 zakładów. Początkowo było jasne, że ciśnienie takiej pompy nie wystarczy na więcej.
To jest ogólnie moje pierwsze urządzenie Arduino, a celem było sprawdzenie siebie, czy mogę zrobić coś wykonalnego. Teraz jest ważny powód do rewizji, i to jest wspaniałe. Dziękuję
Pozdrowienia!
Świetny artykuł, wszystko jest bardzo szczegółowe, nawet z budżetem.
Jako „projektant” takich automatycznych systemów nawadniających, które pracują u mnie od około półtora roku, chcę podzielić się swoim doświadczeniem.Ta strona zawiera artykuł o jednym z moich systemów:
https://plm.imdmyself.com/14856-sistema-avtopoliva-dlja-komnatnyh-rastenij-na-arduino.html
Jest też inny film na drugim systemie na moim kanale:
https://www.youtube.com/channel/UCn29s1IXPj7QjKouSYS45aQ/videos?view_as=subscriber

Jest jeden ważny punkt dotyczący wody twojego projektu: nie ma wystarczającej diody ochronnej dla operatora terenowego (nie ma go w tym module, mam te same moduły, dokładnie to sprawdziłem) przed prądem wstecznym silnika elektrycznego. Ignorowałem ten moment i napotkałem problem. Mój system działa na bateriach i nagle, po około 3 miesiącach, zauważam, że szybko tonie, bardzo szybko. Sprawdziłem, czy obwód okazał się robotnikiem terenowym około 50 mA, kiedy teoretycznie powinien być zamknięty. Chyba do diabła z nim, najwyraźniej złapano wadliwy tranzystor. Wymienione, kolejne 2 miesiące minęły te same objawy, ale na innym tranzystorze. „Przypadek? - Nie wydaje mi się!” Zacząłem czytać informacje na ten temat i odkryłem, że bez diody ochronnej pompa zabija pracowników terenowych (ponieważ silnik działa jako generator w trybie hamowania).

Pozostałe punkty są kwestią gustu, ale nadal wyrażę siebie, jeśli chcesz zrobić coś innego na ten temat:
* Jeśli potrzebujesz podlać więcej niż 3-4 rośliny, potrzebujesz więcej niż jednej pompy. Mam 9 roślin na parapecie, w różnych doniczkach o różnych wymaganiach dotyczących nawadniania. Możliwe jest tylko dostosowanie przepływu za pomocą grzebienia z kranami dla 3-4 roślin, dla większej liczby roślin jest to nierealne, osobiście to sprawdziłem. Mam 3 pompy podłączone do systemu, każda z własnymi ustawieniami nawadniania
* Millis odliczanie jest bardzo losowe. Miałem taki system, poyuzat miesiąc i postanowiłem zrobić inne. Jeśli interwał dnia jest jeszcze krótszy, a jeśli na przykład ustawisz nawadnianie raz w tygodniu, błąd będzie wynosił +/- dzień. Czas reakcji jest również dowolny. Na przykład o 4 rano możesz obudzić się przy dźwiękach brzęczącej pompy i bulgoczących bąbelków (choć zależy to od tego, jak dużo śpisz ty i twoi krewni)
* Nadal jestem za opcją dotyczącą baterii. Od dzieciństwa moi rodzice nauczyli mnie wyłączać z gniazdka wszystko, co jest możliwe (oprócz lodówki). Nic na to nie poradzę.

Ogólnie rzecz biorąc, chcę powiedzieć, że takie systemy nadają się nie tylko na okresy wyjazdu. Przed wprowadzeniem takich systemów rośliny często dla mnie umarły, ponieważ albo zapomniano je podlać, albo wręcz przeciwnie. Po wprowadzeniu wszystko zaczęło rosnąć, kwitnąć i rosnąć, śmierć ustała.

PS:
Kolejna rada na temat instalowania przełączników, przycisków, złączy itp. w plastikowych skrzynkach. Jeśli to możliwe, włóż wszystko dookoła i użyj chińskiego wiertła schodkowego. Byłem dręczony wycinaniem prostokątnych otworów na przełączniki. Potem kupiłem okrągły, kilka sekund wiercenia wiertłem stopniowym, a przełącznik jest już na miejscu!

Radzimy przeczytać:

Podaj go do smartfona ...