מערכת השקיית צמחים אוטומטית באמצעות מיקרו: ביט: 8 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:11

פרויקטים של טינקרד »

במדריך זה אני הולך להראות לך כיצד לבנות מערכת השקיית צמחים אוטומטית באמצעות מיקרו: ביט ועוד כמה רכיבים אלקטרוניים קטנים.

ה- Micro: bit משתמש בחיישן לחות כדי לפקח על רמת הלחות באדמת הצמח ולאחר מכן מפעיל משאבה קטנה להשקיית הצמח אם האדמה מתייבשת מדי. בדרך זו, הצמח שלכם תמיד מטופל, גם כששכחתם אותו או שאתם לא נמצאים.

אם אתה אוהב את ההנחיה הזו, אנא הצביע עבורו בתחרות קוד הבלוק!

אספקה:

• MicroBit - קנה כאן
• חיישן לחות קיבולי - קנה כאן
• משאבת DC - קנה כאן
• מודול ממסר - קנה כאן
• כבל סרט - קנה כאן
• מיכלי אחסון (לא אותו דבר, אבל אמור לעבוד) - קנה כאן
• ספק כוח - קנה כאן
• ברגים M3 - קנה כאן

השתמשתי בגירסת MicroBit 2, אך ניתן לבצע פרויקט זה גם בגרסה הראשונה.

שלב 1: הכנת הרכיבים שלך

MicroBit הוא בקר מיקרו קטן הניתן לתכנות הכולל מספר חיישנים וכפתורים המשולבים, מה שהופך את תחילת העבודה לתכנות לקלה מאוד.

אתה יכול להשתמש בקידוד בלוקים לילדים ולמתכנתים פחות מנוסים ו- JavaScript או Python למי שמנוסה יותר בתכנות ורוצה להוציא מזה יותר פונקציונליות. יש לו גם מגוון של סיכות IO הזמינות לחיישנים והתקנים לאורך הקצה התחתון שלו.

חיישן הלחות הקיבולית שאני משתמש בו פועל על 3.3V, וזה מושלם לשימוש ישיר עם ה- MicroBit.

הערה: חיישנים קיבוליים אלה מציינים בדרך כלל שהם פועלים בין 3.3V ל- 5V, ומפיקים 3.3V לכל היותר מכיוון שיש להם ווסת מתח משולב. גיליתי שהרבה מהגרסאות הזולות יותר של חיישנים אלה אינן פועלות בפועל עם מתח כניסה של 3.3V, אך דורשות 3.5-4V לפני שהן "נדלקות" בפועל. יהיה עליך להיזהר מכך מכיוון שה- Micro: bit מיועד רק למתח כניסה של עד 3.3V.

יהיה צורך להדליק ולכבות את המשאבה באמצעות מודול ממסר. מודול הממסר מעביר את הכוח למשאבה כך שהזרם לא יזרום דרך ה- MicroBit.

שלב 2: עיצוב המעגל והקוד ב- TinkerCAD

תכננתי את המעגל וביצעתי את קידוד הבלוקים ב- TinkerCAD מכיוון שהם הוסיפו לאחרונה את ה- MicroBit לפלטפורמה שלהם. קידוד בלוקים הוא דרך קלה באמת לבנות תוכניות בסיסיות על ידי גרירה ושחרור של בלוקים של פונקציות.

השתמשתי במנוע DC לייצוג המשאבה ופוטנציומטר כדי לדמות את קלט חיישן הלחות מכיוון שהוא גם דורש את אותם שלושה חיבורים.

בגרסה האחרונה שלי של קוד הבלוק, ה- Micro: bit מראה פרצוף סמיילי כשהוא מופעל ואז מתחיל לבצע קריאות לחות כל 5 שניות ולשרטט אותן על הגרף בתצוגה. הוא גם בודק אם רמת הלחות מתחת לגבול שנקבע, ואם כן אז היא מפעילה את המשאבה למשך 3 שניות. הוא ממשיך לסובב את המשאבה, עם הפסקה של 5 שניות בין המחזורים, עד שרמת הלחות שוב עולה על הגבול.

הוספתי גם פונקציות לשני הכפתורים שבהם כפתור A מפעיל את המשאבה למשך 3 שניות כדי להשקות את הצמח באופן ידני, ולחצן B מציג את קריאת רמת הלחות בתצוגה.

שלב 3: בדיקת המעגל והקוד

לאחר שהייתי מרוצה מהסימולציה שפועלת ב- TinkerCAD, חיברתי יחד את הרכיבים על השולחן שלי כדי לבדוק שהם פועלים באותו אופן. יצרתי חיבורים זמניים בעזרת כמה מגשרים וקליפים של תנין לחיבור לסיכות ה- Micro: bit.

זה היה בעיקר כדי לבדוק שה- Micro: bit קרא את הערכים הנכונים מהחיישן וכי ניתן להפעיל ולכבות את הממסר.

שלב 4: הכנת מיכל המים

לאחר שהייתי מרוצה מהתקנת הבדיקה, התחלתי לעבוד על הכנת מיכל מים, בניית הרכיבים לבית וחיבורי החשמל הקבועים.

מצאתי את שני המכולות האלה בחנות מוזלות מקומית. הם נערמים יחד כדי שאוכל להשתמש בחלק התחתון כמיכל ובחלקו העליון לאכסן את האלקטרוניקה.

כדי לייצר את המיכל, הייתי צריך להרכיב את המשאבה לתוך המיכל עם כניסת המים קרוב ככל האפשר לתחתית, ועדיין להשאיר מספיק מקום לזרימת המים. הדבקתי את המשאבה במקומה בעזרת אקדח דבק.

לאחר מכן קדחתי חורים עבור החוטים אל המנוע והצינור לשקע המים.

שלב 5: הרכבת האלקטרוניקה

רציתי שהמיקרוביט יהיה מותקן על החלק הקדמי של הדיור כך שיהיה קל לראות אותו, מכיוון שאני משתמש בתצוגת הלד הקדמית כגרף של מפלס המים.

קידחתי כמה חורים בחזית כדי להחזיק את ה- MicroBit ולשמש כחיבורים לסיכות ה- IO בתחתית. השתמשתי בכמה ברגי ראש כפתור M3 x 20 מ מ כדי להתברג במסופים שבסיכות ה- IO ולחבר לחיווט בחלק הפנימי של המארז. חיברתי את החיווט לברגים על ידי כריכת חלק מהחיווט החשוף סביב הברגים ולאחר מכן באמצעות צינורות כיווץ חום כדי להחזיק אותו במקומו.

כמו כן, קדחתי חורים עבור מוביל החשמל ל- Micro: bit, לשקע החשמל מאחור ולחוטי המשאבה וחיישן הלחות.

לאחר מכן חיברתי את כל החיווט, הלחמתי את המפרקים וחיברתי את הרכיבים יחד בתוך הבית.

שלב 6: בדיקת מערכת ההשקיה

כעת, לאחר שכל המרכיבים מורכבים, הגיע הזמן למבחן ספסל.

מילאתי את המיכל במים והדלקתי את ספק הכוח.

המיקרו: ביט מופעל והחל לבצע קריאות. מכיוון שחיישן הלחות לא היה באדמה, ה- Micro: bit רשם מיד את ה"אדמה "כיבשה והדליק את המשאבה.

אז נראה שהכל עובד כמו שצריך ואנחנו יכולים לנסות את זה על צמח.

שלב 7: הגדרת מערכת ההשקיה במפעל

כדי להגדיר את המיקרו: נשך על צמח, דחפתי את חיישן הלחות לתוך האדמה, וודא שהאלקטרוניקה נמצאת מעל פני הקרקע. לאחר מכן מיקמתי את יציאת המים מעל מרכז האדמה, כך שהמים יתפזרו באופן שווה סביב שורשי הצמח.

שלב 8: שימוש במערכת השקיית הצמחים האוטומטית

התרשים בחזית מראה את רמת הלחות הנמדדת על ידי החיישן כשהאדמה מתייבשת. כשהיא יורדת מתחת לסף שנקבע בקוד, המשאבה נדלקת אוטומטית במרווחים של 3 שניות עד שרמת הלחות שוב עולה מעל הסף. עליך להבחין במהירות ברמת הלחות בקרקע שעולה שוב לאחר הפעלת המשאבה.

תוכל גם ללחוץ על כפתור A בחזית ה- MicroBit כדי להפעיל את המשאבה למשך 3 שניות ולהשקות את המפעל באופן ידני.

אתה יכול אפילו לחבר מספר MicroBits יחד באמצעות קישור הרדיו שלהם כדי לצפות ברמת הלחות של הצמח שלך מחדר אחר או להשקות אותם מרחוק. רעיון נחמד יהיה להשתמש ב- Micro: bit נפרד כלוח מחוונים וכרכזת שליטה עבור עוד כמה מיקרו: סיביות הפועלים כמערכות השקייה אוטומטיות של צמחים.

האם בנית משהו באמצעות Micro: bit? הודע לי בסעיף ההערות.

זכור גם להצביע לתחרות ההוראה הזו בתוכנית הבלוק קוד אם נהנית!

פרס שני בתחרות קוד הבלוק