סיר צמחים חכם אוטומטי - (עשה זאת בעצמך, מודפס בתלת מימד, ארדואינו, השקייה עצמית, פרויקט): 23 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

שלום, לפעמים כשאנחנו יוצאים מהבית לכמה ימים או ממש עסוקים צמחי הבית (באופן לא הוגן) סובלים מכיוון שהם לא מושקים כשהם צריכים את זה. זה הפתרון שלי.

זהו עציץ חכם הכולל:

• מאגר מים מובנה.
• חיישן לניטור רמת הלחות של הקרקע.
• משאבה לשאיבת מים למפעל בעת הצורך.
• מוני מפלס מים במאגר המים.
• נורית LED שתודיע לך כשהכל תקין, או אם מאגר המים כמעט ריק.

כל האלקטרוניקה, המשאבות ומאגר המים כלולים בתוך הסיר כדי לשמור על מראה חכם. כל סיר (אם אתה מכין יותר מאחד) יכול להתאים גם לצרכים של סוגים שונים של צמחים. יש לו Arduino Nano השולט בכל ועלות הרכיבים נשמרה נמוכה ככל האפשר.

שלב 1: הדרכת וידאו

אם אתה מעדיף סרטונים על פני קריאה, אנא בדוק את הסרטון למעלה. אחרת, המשך לקרוא ואדריך אותך ביצירת עציץ חכם משלך שלב אחר שלב.

שלב 2: דברים שתצטרך

אתה תצטרך כמה דברים כדי לבנות אחד משלך. להלן רשימת הפריטים יחד עם קישורים לאן תוכלו למצוא אותם באמזון.

• Arduino Nano: https://geni.us/ArduinoNanoV3 x1
• משאבה מיני טבילה: https://geni.us/MiniPump x1
• צינורות 5 מ"מ: https://geni.us/5mm צינורות בשווי 5 ס"מ
• טרנזיסטור: https://geni.us/2npn2222 1x 2N2222
• נגדים (1k ו- 4.7k): https://geni.us/Ufa2s אחד מכל אחד
• Wire: https://geni.us/22AWGWire לחיבור רכיבים יחד
• 3 מ"מ LED: https://geni.us/LEDs x1
• חיישן מפלס מים: https://geni.us/WaterLevelSensor x1
• ברגים: https://geni.us/NutsAndBolts M3 x 10mm x2
• חיישן לחות קרקע: https://geni.us/MoistureSensor x1
• חצי לוח Perma-proto: https://geni.us/HalfPermaProto x1
• נימה PLA:

שלב 3: הדפס את החלקים להדפסה תלת -ממדית

ייקח קצת זמן להדפיס את החלקים המודפסים בתלת -ממד, כך שזה מקום טוב להתחיל אותם בזמן שאתה מחכה לכל מה שהזמנת יגיע.

תוכל למצוא את קבצי CAD הזמינים להורדה כאן:

הדפסתי את כל שלי ב- PLA בגובה שכבה של 0.15 מ מ. הדפסתי את 'הסיר החיצוני' בשלושה היקפים וזה הבטיח שהוא אטום בשבילי. בדוק שההדפסה שלך אטומה למים לפני השימוש בה כדי להבטיח שאינך מסתכן בנזק לרכיבים האלקטרוניים שלך. אם זה נכשל אתה יכול לנסות כל אחת מהפעולות הבאות:

• הדפס אותו עם יותר היקפים/קירות
• הגדל את קצב הזרימה של המכבש
• לטפל בחלק הפנימי של ההדפס בעזרת סוג סילר

שלב 4: הכינו את תרשים האלקטרוניקה והמעגל

אנו יכולים להפנות את תשומת ליבנו לאלקטרוניקה. תזדקק לכמה כלים שיעזרו לך להרכיב ולהלחים את הרכיבים האלקטרוניים השונים לפרויקט זה:

• חוט הלחמה
• מגהץ הלחמה (אני משתמש בסוללה מגניבה זו שקיבלתי לאחרונה:
• קוצץ חוטים
• ידיים עוזרות

מצורפת תרשים הלחמה. אם אתה מעדיף תוכל לדלג על הסעיפים הבאים ולעקוב אחר התרשים בעצמך, אם כי אם אתה מעדיף אדריך אותך מרכיב אחר רכיב כעת.

שלב 5: הלחמה Arduino ללוח Proto

ראשית נלחם את ה- Arduino Nano ללוח ה- Perma-Prota שלנו. ככל שאנו הולכים, אני אתייחס לחורים בלוח Perma-Prota על ידי הקואורדינטות שלהם כגון חור B7. האותיות והמספרים לחורים כתובים לאורך שולי לוח Perma-Proto.

כדי למקם את Arduino Nano במקום הנכון, הצב את סיכה D12 על ה- Arduino אם כי חור H7 על לוח האב טיפוס. לאחר מכן הפוך את הלוח והלחם את הסיכות במקומן.

שלב 6: הוסף את הטרנזיסטור והנגדים

שלוש רגלי הטרנזיסטור מבקשות לעבור דרך החורים C24, 25 ו -26 על הלוח. פניו השטוחים של הטרנזיסטור רוצים להיות פונים לכיוון מרכז הלוח. לאחר שהלחמת את זה במקום, גזור את אורכי הרגל העודפים מהצד השני בעזרת חותכי החוט.

הנגד של 4.7 k ohm (רצועות הצבע הופכות צהובות, סגולות ואז אדומות) עובר דרך חורים A25 ו- A28.

הנגד של 1 קאוהם (להקות חומות, שחורות ואז אדומות) עובר דרך חורים J18 ו- J22.

שלב 7: הכינו את הנורית והתחברו ללוח

הלחמה חוט באורך 7 ס מ נפרד לכל אחת מרגלי הלדים. לאחר שעשית זאת השתמש בקלטת בידוד או בכווץ חום כדי למנוע משתי הרגליים והחוטים ליצור מגע ולקצר את המעגל שלנו מאוחר יותר.

כעת יש להלחם את הרגל החיובית מה- LED, זו הארוכה מבין שתי הרגליים, לחור J17 על הלוח. השלילי לאחר מכן מולחם לחור I22.

שלב 8: הכינו את המשאבה

לפני שאנו מתקינים ומחברים את המשאבה עלינו להאריך את חוטיה. הוסף 13 ס מ נוספים על שני החוטים המגיעים ממשאבת המים. שוב, הוסף מעט סרט בידוד לחיבורים לאחר שהלחמת אותם יחד.

שלב 9: הכינו חיישן מפלס מים

הפעם הלחמה שלושה חוטים בגודל 20 ס מ לשלושת הסיכות של חיישן מפלס המים.

שלב 10: חבר את רכיבי חישת הלחות יחד

חבר 10 ס מ לפינים הבאים במודול חיישני הלחות:

• D0
• GND
• VCC

לאחר מכן הלחם את החוט מ- D0 ל- J12 על לוח ה- Proto, את חוט הקרקע לכל מקום לאורך מסילת הקרקע ולבסוף את החוט מ- VCC לחור C8.

לאחר מכן הלחם שני חוטים בגודל 25 ס מ לסיכות השליליות והחיוביות בצד השני של מודול החיישנים.

שלב 11: הוסף חיבורים נוספים ללוח הפרוטו

השתמש באורך קצר של חוט (ירוק בתמונות) לחיבור חורים B26 למעקה הקרקע ולאחר מכן חוט נוסף לחיבור מסילת הקרקע שלנו לסיכת הקרקע של הארדואינו דרך חור A20.

אנחנו צריכים עוד חוט אחד לחיבור חורים C28 ו- J7.

שלב 12: נתחיל להרכיב את החלקים שלנו

השתמש בכמה דבק חם או דומה כדי לתקן את חיישן מפלס המים על צלחת הקיבוע שלו בחלק הפנימי של הסיר החיצוני. וודא שחלקו העליון של החיישן מוטבע עם החלק העליון של לוח ההרכבה.

הזן כעת את שלושת החוטים מהחיישן הזה דרך החור שתמצא בצד העמוד העולה מתחתית הסיר החיצוני. כשהן מופיעות מהחלק התחתון אתה יכול למשוך אותן. עכשיו זה גם זמן מצוין לתייג אותם בזמן שאנו בטוחים במה הם קשורים.

בעוד שיש לנו את הדבק שלנו ביד, עלינו לתקן את הנורית על מקומה על ידי דחיפתה על אף החור שלה במעמד והדבקתה שם.

שלב 13: הרכבת משאבת המים

אנו יכולים גם להשחיל את החוטים ממשאבת המים שלנו דרך אותו חור בסיר החיצוני כפי שעשינו עבור חיישן מפלס המים ולאחר מכן לסמן את החוטים כשהם יוצאים מהצד השני.

עכשיו קח את 5 סנטימטר צינורות הגומי, חבר אותו למשאבת המים ולאחר מכן את הקצה השני לחלק התחתון של הסיר הפנימי.

לאחר מכן נוכל להחליק בזהירות את הסיר הפנימי למטה לתוך הסיר החיצוני. יש חריץ דק לחוטים לעבור, היזהר שלא תיתפס את החוטים בעת הרכבת שני החלקים הללו.

שלב 14: הוסף את המעמד

כעת נוכל להשחיל את כל החוטים המסומנים שלנו דרך החור בדוכן ולאחר מכן להניח הכל על משטח העבודה שלנו הפוך. השתמש בכמה דבק חם כדי להדק את הסיר על המעמד ולשמור אותו במיקום מרכזי.

לאחר מכן, קח את שני החוטים המגיעים מחיישן הלחות שלנו והברג אותם למטה לאורך השלם שעובר לאורך כל העציץ החכם שלנו בכיוון השני. אלה אמורים לצאת החוצה בחלק העליון של העמוד עכשיו במקום החור הצדדי הקטן בו השתמשנו קודם לכן.

שלב 15: עוד הלחמות

כעת הלחם את החוטים ממשאבת המים לחורים B18 ו- B24.

ניתן לחבר את חוט הקרקע מחיישן המים לכל מקום לאורך מסילת הקרקע. ההובלה החיובית מולחמת לחור A8 וחוט החיישן מחובר ל- A13.

שלב 16: ניהול כבלים

כעת הדבק את המודול לחיישן לחות הקרקע לאחד הקירות הפנימיים של המעמד כפי שמוצג בתמונה.

בעזרת שני הברגים נוכל לסובב את החוטים הנותרים לסידור מסודר יותר מתחת ללוח ולאחר מכן לברג אותו למקומו. ודא שקצה הארדואינו עם חיבור ה- USB פונה אל החור במעמד כדי שכבל ה- USB יוכל לעבור דרכו.

שלב 17: עציצים צמח

עכשיו נוכל להוסיף את הצמח שלנו.:)

אתה יכול להיות יצירתי כמו שאתה רוצה עם בחירת הצמח ואמצעי הגידול שלך. רק הקפד לשמור על יציאת המים, כניסת החור והחיווט ללא כל אמצעי גידול.

אתה יכול גם לקשט את החלק העליון במשהו כמו חצץ צבעוני קטן אם אתה רוצה.

שלב 18: חבר חיישן לחות

כעת נוכל לחבר את חיישן הלחות לשני החוטים היוצאים מהחלק העליון של עציץ הצמחים ואז להכניס את שיניו לאדמה.

כל חוט עודף ניתן לדחוף חזרה לתוך העציץ.

שלב 19: העלאת קוד

תוכלו למצוא את הקוד לפרויקט כאן:

לאחר שהורדת אותו, פתח את הקובץ 'SmartPlant-V1-1.ino' ב- Arduino IDE והעלה אותו ליצירה שלך. כשהכל מתנהל כשורה אתה צריך לראות ולשמוע מה קורה כדלקמן:

• כאשר ההעלאה הושלמה והארדואינו יופעל מחדש, הנורית אמורה להבהב במהירות חמש פעמים כדי לאשר שהקוד פועל.
• הצג הטורי IDE ידפיס את קריאת מפלס המים הנוכחית.
• לאחר עוד כמה שניות כדאי שתשמע את המשאבה מתחילה מכיוון שעדיין לא כילינו את הערכים עבור חיישן לחות הקרקע.
• לאחר מכן הנורית צריכה להתחיל למצמץ לאט כדי להזהיר אותנו כי אין מים במיכל הפנימי.

שלב 20: כיול רמת לחות הקרקע

בצד התחתון של הסיר חיברנו את מודול החיישנים לחיישן לחות הקרקע. במודול זה יש פוטנציומטר שעליו נשתמש כדי להגדיר את הרמה שהוא יסמן לארדואינו כשהאדמה לחה מספיק. לשם כך, בדוק שהלחות של האדמה עבור הצמח היא במינימום הגמור שהיית מרוצה ממנו. המתן כשעה עד שהלחות תתאחד דרך אמצעי הגידול וסביב החיישן.

לאחר מכן נוכל להשתמש במברג קטן כדי לסובב את הפוטנציומטר עד שהנורה השנייה בו נדלקת, בשלב זה עוצרים ולאחר מכן סובבים אותו לאחור עד שהאור רק נכבה. לאחר מכן זה מוגדר כראוי.

אם אי פעם תצטרך להתאים את רמת הלחות של הקרקע, זה המקום שבו אתה עושה זאת.

שלב 21: כיול מפלס המים במאגר

הפעם פתח את הקוד 'Water_Tank_Threshold_Test.ino' ב- IDE והעלה אותו. נשתמש בזה לזמן קצר בכדי לסייע בקביעת רמת הסף הנכונה לחיישן מפלס המים.

לאחר העלאתו פתח את הצג הסדרתי והתחל לאט לאט להוסיף מים למיכל עד שתתחיל לראות קריאה מהחיישן. עצור בשלב זה והמתן עד שהקריאות יהיו עקביות למדי. רשום את הערך הממוצע שהוא מציג כעת.

כעת נוכל להעלות מחדש את הקוד הראשי ולעבור למשתנים למעלה כדי לעדכן כמה ערכים. ראשית נזין את הערך שציינו זה עתה במשתנה 'WaterLevelThreshold'.

בזמן שאנו כאן אנו יכולים גם להגדיר את ערך מרווח הבדיקה ל- 180, 000. המשמעות היא שרמת הלחות של הקרקע תיבדק כל שעה. ערך 'emptyReservoirTimer' רוצה להיות מוגדר ל- 900. המשמעות היא שהנורית מהבהבת לאט למשך 30 דקות כדי להודיע לנו שאנחנו צריכים עוד קצת מים במיכל לפני שהקוד ימשיך לבדוק את המפעל, להשקות אותו אם יש לנו מים עזבו ואז חזרו לנסות למשוך את תשומת ליבנו.

המשתנה של 'כמות ה- ToPump' קובע כמה מים נשאבים למפעל כאשר אנו משקים אותו. הגדרתי את שלי ל 300 אבל אתה יכול להתאים את זה אם אתה צריך פחות או יותר מים.

שלב 22: פשוט הוסף מים

כעת נוכל למלא את מאגר המים. עקוב אחר חור ההצפה המוצג בתמונה. כשאתה רואה מים כאן תפסיק למלא את הסיר. זה כאן כדי להבטיח שלא תציף את האלקטרוניקה הפנימית.

שלב 23: סיים

וזהו - סיר צמח חכם הושלם.:)

אני מקווה שנהניתם לבנות את שלכם. אנא שקול לשתף את יצירתך ב- Thingiverse, אני מאוד נהנה לראות אותם:

תמכו בי ב- Patreon:

הרשמה:

אם אתה רוצה להגיד תודה, שקול גם לקנות לי קפה: