הגן המקורה ארדואינו: 7 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

גינון בעידן המודרני פירושו להפוך את הדברים למסובכים ומפרכים יותר, עם אלקטרונים, סיביות ובייטים. שילוב של מיקרו -בקרים וגינון הוא רעיון פופולרי באמת. אני חושב שזה בגלל שלגינות יש כניסות ויציאות פשוטות מאוד שקל לעטוף את הראש בהן. אני מניח שאנשים (כולל אני) רואים תחביב פשוט ורגוע לשמצה ואינם יכולים שלא להרגיש שהם נאלצים לסבך אותו יתר על המידה.

בפרויקט זה אראה לך כיצד לבנות גרסה פשוטה יותר של גינה מקורה באמצעות לוח Arduino Dev.

אני מספק הדרכה מלאה צעד אחר צעד כדי להראות לך כיצד להכין גינה יפה משלך, ואני מסביר בפירוט גם חלקי חומרה ותוכנה על מנת להפוך את ההנחיה הזו לפשוטה ביותר שמובילה אותך לנסות את כישורים משלהם בייצור אלקטרוני. הפרויקט הזה כל כך נוח במיוחד לאחר קבלת הלוח המותאם אישית שהזמנו מ- JLCPCB כדי לשפר את מראה המכונית שלנו וגם במדריך זה יש מספיק מסמכים וקודים כדי לאפשר לך ליצור מערכת גינה אוטומטית שלך.

עשינו את הפרויקט הזה תוך 7 ימים בלבד, רק שלושה ימים לסיום ייצור החומרה וההרכבה, ולאחר מכן 4 ימים להכנת הקוד ואפליקציית האנדרואיד. על מנת לשלוט על הגן דרכו. לפני שמתחילים נראה קודם

מה תלמד מהדרכה זו:

• בחירת הרכיבים הנכונים בהתאם לפונקציונליות הפרויקט שלך
• גורם למעגל לחבר את כל הרכיבים הנבחרים
• הרכיבו את כל חלקי הפרויקט והתחילו בבדיקות
• שימוש באפליקציית אנדרואיד. להתחבר באמצעות Bluetooth ולהתחיל לתפעל את המערכת

שלב 1: מהו גינה מקורה

לרוב הצמחים יש צרכים פשוטים. ככל שהאורחים הולכים, הם יחסית לא תובעניים. יש רק שלושה דברים בסיסיים שעליך להבין לפני שאתה מחליט להזמין צמח הביתה: אור, מים ואוויר. אם אתה יכול לשלוט בארבעת האלמנטים הללו, מבחינת הצמח, תוכל ליצור גינה מקורה כמעט בכל מקום בעולם ובכל עונה בשנה.

• אור - רוב צמחי הגן צריכים לפחות שש שעות אור ביום. אבל זה חייב להיות אור טוב. אם אתה שם את היד מול החלון וזה לא מטיל צל, רוב הסיכויים שהאור אינו מספיק עבור רוב הצמחים כדי לחיות חיים מאושרים. עם זאת, אתה תמיד יכול להשלים תנאי תאורה נמוכה עם גידול אור. אם יש לך אור טבעי צנוע בבית ואינך רוצה להתעסק עם תאורה מיוחדת, היצמד לצמחים שבדרך כלל זקוקים לתנאי תאורה חלשים, או נסה להעביר את הגינה שלך אל אדן חלון שטוף שמש.
• מים - צמחים זקוקים לתנאים הקרובים לאלו שבבית הגידול שלהם. צמח שקורא לבית המדבר יזדקק להשקיה פחות תכופה מאשר צמח שחי בביצה. לדעת אילו תנאי מים הצמח מעדיף הוא צעד ראשון טוב לשמירה על גינה מקורה ומוצלחת. זה יותר קל ממה שאתה חושב כי הצמחים עצמם לעיתים קרובות יתנו לך רמזים. צמחים בעלי עלים גומי עבים הם אגרי מים ויכולים לשרוד בדרך כלל עם פחות מים מצמחים בעלי עלים דקים ועדינים. אם אתה שונא להשקות את הצמחים שלך, בחר זנים שיכולים לשגשג על פחות, או בחר עציצים עם מאגרים נסתרים כדי לצמצם את מטלות ההשקיה שלך.
• אוויר - כתוצר לוואי של הפוטוסינתזה, צמחים מייצרים חמצן ומסננים גזים מגעילים, כמו פורמלדהיד, מהסביבה הביתית שלכם באמצעות העלים שלהם. כדי לשמור על בריאות הצמחים, אתה צריך לשמור על העלים שלהם נקיים ולשמור על האוויר סביבם זז ולח. לשם כך, תוכל למקם אותם במקום עם זרימת אוויר טובה או לספק להם מאוורר קטן.

אכין מערכת המבוססת על ארדואינו שתפקח על מצב הטמפרטורה והלחות של הצמח שלי ואספק באופן אוטומטי את צרכיו הדרושים כמו עוצמת אור, מים ואוויר צח טהור וכדי לעשות זאת אני צריך כמה חיישנים לשליטה על כמה מפעילים. לדוגמה אני אשלוט על עוצמת האור בהתאם לאותות המתקבלים מחיישן בהירות האור אותו הדבר להשקיה השתמשתי בחיישן לח כדי להפעיל ולכבות משאבת מים וחיישן טמפרטורה/לחות להפעלה וכיבוי של מאווררי DC 12V DC..

שלב 2: חיישנים ומפעילים

ייצור מערכת זו הוא הרכבה של כמה חיישנים ומפעילים על מנת לגשת לנתונים הפיזיים סביב המפעל וכדי למצוא איזה דבר המבוקש על ידי המפעל ומתי עליך לספק אותו.

זו הסיבה מדוע עליך להשתמש בכמה חיישנים ומפעילים המחוברים ללוח Arduino אחד:

חיישנים

1. חיישן אור BH1750: BH1750FVI הוא חיישן אור דיגיטלי, המהווה חיישן אור סביבה דיגיטלי לממשק אוטובוס I2C. IC זה הוא המתאים ביותר להשיג את נתוני האור הסביבתי להתאמת עוצמת התאורה האחורית של ה- LCD והמקלדת של הטלפון הנייד. ניתן לזהות טווח רחב ברזולוציה גבוהה. (1 - 65535 lx).
2. חיישן לחות קרקע: חיישני לחות המודדים את ההתנגדות או המוליכות על פני מטריצת הקרקע בין שני מגעים הם בעצם זבל. ראשית כל, ההתנגדות אינה אינדיקטור טוב במיוחד לתכולת הלחות, מכיוון שהיא תלויה מאוד במספר גורמים העשויים להשתנות מגינה לגינה, לרבות ph אדמה, מוצקים מומסים במים וטמפרטורה. שנית, רובם באיכות ירודה עם מגעים המתאכלים בקלות. על פי רוב יהיה לך מזל שתזכה להחזיק מעמד לאורך עונה שלמה.
3. חיישן טמפרטורה ולחות: DHT11 הוא חיישן טמפרטורה ולחות דיגיטלי בסיסי, בעלות נמוכה במיוחד. הוא משתמש בחיישן לחות קיבולית ותרמיסטור למדידת האוויר שמסביב, ויורק אות דיגיטלי על סיכת הנתונים (אין צורך בסיכות קלט אנלוגיות). זה פשוט למדי לשימוש, אך דורש תזמון זהיר לאסוף נתונים. החיסרון האמיתי היחיד של חיישן זה הוא שאתה יכול לקבל ממנו נתונים חדשים רק אחת לשתי שניות, כך שבשימוש בספרייה שלנו, קריאות החיישנים יכולות להיות עד 2 שניות.

מפעילים

1. LED לבן בהיר: דיודה פולטת אור (LED) היא מקור אור דו מוליך למחצה. זוהי דיודת צומת p – n הפולטת אור כאשר היא מופעלת. [5] כאשר מתח מתאים על הכבלים, האלקטרונים מסוגלים לשלב מחדש עם חורי אלקטרונים בתוך המכשיר, ומשחררים אנרגיה בצורה של פוטונים.
2. משאבת מים: משאבה היא מכשיר המניע נוזלים (נוזלים או גזים), או לעיתים מטלטלים, על ידי פעולה מכנית. ניתן לסווג את המשאבות לשלוש קבוצות עיקריות על פי השיטה בהן הן משתמשות כדי להזיז את הנוזל: משאבות הרמה ישירות, תזוזה וכוח הכבידה. משאבות פועלות במנגנון כלשהו (בדרך כלל הדדיות או סיבוביות), וצורכות אנרגיה לביצוע עבודות מכניות על ידי הזזת נוֹזֵל. משאבות פועלות באמצעות מקורות אנרגיה רבים, כולל הפעלה ידנית, חשמל, מנועים או כוח רוח, מגיעות בגדלים רבים, החל מיקרוסקופיים לשימוש ביישומים רפואיים ועד משאבות תעשייתיות גדולות.
3. מאוורר קירור DC 12V: חשוב להבין את טכניקות הקירור שניתן להשתמש בהן כדי לשמר את חיי הצמח שלך על ידי הזזת אוויר צח סביב הצמח כאשר הוא נדרש לשמור על הצמח בתנאים בריאים.

שלב 3: הכנת ה- PCB (מיוצר על ידי JLCPCB)

אודות JLCPCB

JLCPCB (שנזן JIALICHUANG אלקטרוניקה לפיתוח טכנולוגיות ושות 'בע מ), הוא מפעל האב-טיפוס הגדול ביותר בסין ויצרנית היי-טק המתמחה באב-טיפוס PCB מהיר וייצור PCB-אצווה קטנה.

עם יותר מ -10 שנות ניסיון בייצור PCB, ל- JLCPCB יש יותר מ -200, 000 לקוחות בבית ומחוצה לה, עם יותר מ -8,000 הזמנות מקוונות של אב טיפוס PCB וייצור PCB בכמות קטנה ליום. כושר הייצור השנתי הוא 200, 000 מ ר עבור PCBs של 1 שכבה, 2 שכבות או רב שכבתית. JLC היא יצרנית PCB מקצועית המציעה ציוד טוב בקנה מידה גדול, ניהול קפדני ואיכות מעולה.

בחזרה לפרויקט שלנו

על מנת לייצר את ה- PCB, השוויתי את המחיר של יצרני PCB רבים ובחרתי ב- JLCPCB את מיטב ספקי ה- PCB ואת ספקי ה- PCB הזולים ביותר להזמין מעגל זה. כל מה שאני צריך לעשות זה כמה לחיצות פשוטות להעלות את קובץ הגרבר ולהגדיר כמה פרמטרים כמו צבע עובי הלוח והכמות, ואז שילמתי רק 2 דולר כדי לקבל את ה- PCB אחרי 3 ימים בלבד ושמתי לב שיש היא כמה הצעות משלוח חינם מדי פעם בפלטפורמת ההזמנה המקוונת הזו.

תוכל לקבל את קובץ המעגל (PDF) מכאן.

כפי שאתה יכול לראות בתמונות למעלה PCB מיוצר היטב ויש לי את אותה צורת עלה PCB שעיצבנו וכל התוויות והסמלים נמצאים שם כדי להדריך אותי במהלך שלבי ההלחמה.

שלב 4: מרכיבים

כעת נסקור את הרכיבים הדרושים לפרויקט זה ותוכל למצוא את כל הקישורים הקשורים להזמנה מקוונת, כך שנזדקק:

• - הלוח שהזמנו אותו מ- JLCPCB
• - Arduino Nano:
• - מודול ESP01:
• -מודול בלוטות 'HC-05 או HC-06:
• - חיישן אור BH1750:
• - חיישן טמפרטורה ולחות:
• - חיישן לחות:
• - משאבת מים:
• - מאוורר DC 12V:
• - נוריות לבנות:
• - כמה מחברי כותרת:

שלב 5: ההרכבה

אנחנו מוכנים עכשיו אז נתחיל להלחם את הרכיבים ואל תשכח לעקוב אחר התוויות כדי להימנע מטעויות הלחמה. אנו מתחילים בהלחמה של מחבר Arduino כדי לבדוק את אספקת החשמל ותוכל לכתוב גם קוד בדיקה בסיסי כדי לאמת את החיבור הנכון עבור כל חיישן כמו חיישן האור וזהה עבור נוריות ה- LED מכיוון שכולם מחוברים ישירות ללוח (Arduino) כך שיש לך גישה מלאה אליהם.

הערה: עליך לשמור על הלחמה שלך נקייה ונקייה. זה אומר לנגב אותו על הספוג בכל פעם שאתה משתמש בו. קצה מגהץ ההלחמה שלך צריך להיות נקי ומבריק. בכל פעם שאתה רואה שהקצה מתלכלך בשטף או מתחמצן, זה אומר לאבד את הזוהר שלו, עליך לנקות אותו. גם אם אתה באמצע הלחמה. בעל קצה הלחמה נקי מקל הרבה יותר על העברת החום ליעד ההלחמה.

ה- PCB שהזמנו מ- JLCPCB ינחה אותך לשמור את הכל במיקום הנכון, אל תהסס לבקר בקישור הזה אם ברצונך לצפות ב- PCB שביצענו ולבצע הזמנה מקוונת.

כפי שאתה יכול לראות, השימוש ב- PCB זה כל כך שימושי בגלל האיכות שלו ובוודאי שכל התוויות שם מספקות את ההנחיות הטובות ביותר עבורך, כך שתהיה בטוח במאה אחוז שלא תעשה טעויות הלחמה.

הלחמתי כל רכיב למיקומו ואתה יכול להשתמש בשני צדי הלוח כדי להלחים לך חלקים אלקטרוניים.

עכשיו יש לנו את ה- PCB מוכן וכל הרכיבים מולחמים היטב, לאחר מכן הכנתי את העיצוב הזה לביצוע חיתוך לייזר CNC על מנת להכניס את החלק האלקטרוני ואת המפעל בתמיכה אחת, כך שאם אתה רוצה לעשות את אותו עיצוב כמו שלי מצא את הקבצים (DXF) כאן

שלב 6: אפליקציית האנדרואיד

יישום זה יאפשר לך להתחבר ל- Arduino שלך באמצעות בלוטות ', ובאמצעות מצב ידני תוכל לקבל גישה למאווררים, ולנורות וגם למשאבת המים לשליטה ON ו- OFF, מבלי לשכוח את החיישנים שתוכל לקרוא להם את הנתונים על ידי לחיצה על כפתור "קבל נתונים" וכל הנתונים המתאימים יוצגו על מסך הטלפון החכם שלך.

אתה יכול לקבל את אפליקציית האנדרואיד הזו בחינם מהקישור הזה

שלב 7: קוד הארדואינו ואימות הבדיקה

הקוד זמין וכרגיל ניתן להוריד אותו מהקישור הזה. וכפי שאתה יכול לראות בתמונות הקוד כל כך פשוט ומוערך היטב כך שתוכל להבין אותו בבעלותך.

כפי שאתה יכול לראות חבר'ה לכל כפתור יש פונקציונליות עם המערכת אבל מה שאני באמת מעריך הוא המצב האוטומטי לבקרת בהירות האור הנחתי את חיישן האור בבסיס התחתון ואז כשבוחרים במצב זה המערכת תשלוט בהירות החזית נוריות נורות בהתאם לאותות החיישן. כמו כן, אנו יכולים לקרוא את ערכי הטמפרטורה והלחות ישירות על מסך הטלפון החכם וזה באמת מרשים.