مانیتور هوشمند گیاهان داخلی - بدانید چه زمانی گیاه شما نیاز به آبیاری دارد: 8 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

چند ماه پیش ، من یک چوب نظارت بر رطوبت خاک ساختم که از باتری تغذیه می کند و می تواند در گلدان گیاهان داخلی شما در خاک گیر کند تا اطلاعات مفیدی در مورد سطح رطوبت خاک و LED های فلش به شما بگوید که چه زمانی باید آب خود را آبیاری کنید. گیاه.

این کار عالی انجام می دهد ، اما کاملاً برجسته در گلدان گیر کرده است و بهترین دستگاه نیست. بنابراین این من را به فکر راهی انداخت تا بتوانم یک مانیتور گیاهی داخلی زیبا تر ایجاد کنم که بتواند اطلاعات لازم را در یک نگاه به شما ارائه دهد.

اگر از این دستورالعمل لذت می برید ، لطفاً در مسابقه ریمیکس به آن رای دهید!

تدارکات

• Seeeduino XIAO - اینجا خرید کنید
• یا Seeeduino XIAO از آمازون - اینجا خرید کنید
• سنسور رطوبت خازنی خاک - اینجا خرید کنید
• LED 5 میلی متری RGB - اینجا خرید کنید
• مقاومت 100Ω - از اینجا خرید کنید
• مقاومت 200Ω - اینجا خرید کنید
• کابل روبان - از اینجا خرید کنید
• پین هدر زن - اینجا خرید کنید
• MDF 3 میلی متری - از اینجا خرید کنید
• اکریلیک 3 میلی متری - اینجا خرید کنید
• چسب اپوکسی - از اینجا خرید کنید

مرحله 1: طراحی پایه

پس از بازی با چند ایده ، به این فکر افتادم که یک پایه گرد ساده برای ایستادن گیاهان داخلی ، شبیه به یک زیر لیوانی بسازم. پایه شامل سه لایه است ، یک لایه MDF ، سپس یک لایه نشانگر که برای نشان دادن وضعیت گیاه روشن می شود ، و سپس یک لایه دیگر MDF.

لایه نشانگر توسط یک LED RGB روشن می شود که وقتی گیاه دارای آب کافی باشد سبز می شود و هنگامی که گیاه به آب نیاز دارد قرمز می شود. سطوح رطوبت بین این دو رنگ متفاوت از رنگ زرد/نارنجی است زیرا LED از سبز به قرمز تغییر می کند. بنابراین سبز زرد به این معنی است که هنوز مقدار کافی آب وجود دارد و زرد نارنجی به این معنی است که شما باید به زودی گیاه خود را آبیاری کنید.

من هنوز می خواستم از همان سنسورهای خازنی نظارت بر رطوبت خاک که در اولین پروژه استفاده کردم استفاده کنم ، زیرا چند قطعه یدکی داشتم. این بار ، با این حال ، هیچ وسیله الکترونیکی مستقیماً به آن متصل نخواهد شد ، تمام پردازش در پایه انجام می شود.

میکروکنترلری که تصمیم گرفتم از آن استفاده کنم Seeeduino XIAO بود زیرا واقعا کوچک است ، با آردوینو سازگار است و فقط 5 دلار قیمت دارد.

من با اندازه گیری پایه گلدان شروع کردم تا بتوانم پایه جدید را کمی بزرگتر کنم. من اجزای موجود در Inkscape را به صورت برش لیزری و همچنین در قالب PDF برای چاپ و برش دستی طراحی کردم. می توانید قالب ها را از اینجا بارگیری کنید.

مرحله 2: برش اکریلیک و MDF

من قطعات را از MDF 3 میلی متری و اکریلیک شفاف 3 میلی متری بر روی برش لیزری خود برش دادم. اگر دستگاه برش لیزری ندارید ، می توانید قالب های PDF را چاپ کرده و قطعات را با دست برش دهید. کار با MDF و اکریلیک بسیار آسان است.

برای اینکه LED RGB لبه های لایه اکریلیک را روشن کند ، باید آنها را با استفاده از کاغذ سنباده خشن کنید. من از کاغذ سنباده 240 دانه ای استفاده کردم و تمام لبه های اکریلیک را سنباده زدم تا جایی که یک کدر یکدست سفید پیدا کرد. لبه های ناهموار نور LED را پخش می کند و ظاهر اکریلیک را طوری نشان می دهد که در حال روشن شدن است.

مرحله 3: مونتاژ پایه

سپس لایه ها را با استفاده از چسب اپوکسی به هم بچسبانید.

فقط از مقدار کمی اپوکسی استفاده کنید ، نمی خواهید آن را از لبه ها بیرون بریزید و روی سطوح اکریلیک که به تازگی سنباده زده اید تراوش کند یا باید دوباره آنها را سنباده بزنید.

از چند گیره کوچک برای نگه داشتن لایه ها در کنار یکدیگر یا قرار دادن آنها در زیر یک جسم سنگین در حین بهبود اپوکسی استفاده کنید.

مرحله 4: لحیم کردن قطعات الکترونیکی

در حالی که اپوکسی در حال پخت است ، می توانید اجزای خود را با هم لحیم کنید.

مدار بسیار ساده است ، شما فقط دو خروجی PWM برای کنترل LED RGB دارید ، یکی برای پایه سبز و دیگری برای پای قرمز ، و سپس یک ورودی آنالوگ واحد برای خواندن در خروجی سنسور.

شما همچنین به یک مقاومت محدود کننده جریان در هر یک از دو پایه LED احتیاج دارید. چراغ سبز این LED ها به طور کلی بسیار روشن تر از قرمز است ، بنابراین من از یک مقاومت 220Ω روی پایه سبز و یک مقاومت 100Ω بر روی پای قرمز استفاده کردم تا رنگ ها کمی بهتر تعادل پیدا کنند.

این سنسورهای خازنی رطوبت خاک می توانند با ولتاژ 3.3 ولت یا 5 ولت کار کنند ، با این حال ، من یک زن و شوهر داشتم که با تغذیه 3.3 ولت هیچ چیزی را خروجی نمی دهند. اگر متوجه شدید که هیچ خروجی از سنسور خود دریافت نمی کنید ، ممکن است لازم باشد آن را از منبع تغذیه 5 ولت در Arduino - Vcc تغذیه کنید. سنسور به هر حال ولتاژ را پایین می آورد ، بنابراین شما هنوز فقط خروجی 3.3 ولت خواهید داشت. اگر از سنسور مدل دیگری استفاده می کنید ، مراقب باشید زیرا این آردوینو خاص می تواند تا 3.3 ولت را در ورودی های آنالوگ بپذیرد.

مرحله 5: نصب دستگاه های الکترونیکی

در مرحله بعد ، باید قطعات الکترونیکی خود را در محفظه پشتی پایه نصب کنید.

وقتی بار اول سعی کردم اجزای خود را مونتاژ کنم ، دیدم که کمی فکر می کنم همه آنها را وارد فضای دو لایه می کنم ، بنابراین مجبور شدم یک لایه فاصله بیشتر برش دهم.

LED خود را به سوراخ اکریلیک فشار دهید ، مطمئن شوید که روشن ترین قسمت LED در لایه اکریلیک قرار دارد. بنابراین آن را تا انتها فشار ندهید.

سپس آردوینو خود را به محفظه بچسبانید و پین های هدر را روی جلد بالای صفحه بچسبانید. برای این مرحله می توانید از اپوکسی یا تفنگ چسب استفاده کنید ، من از اسلحه چسب استفاده کردم زیرا سریعتر تنظیم می شود. همچنین ایده خوبی است که اتصالات لحیم شده روی سنجاق های سربرگ را با چسب بپوشانید تا هنگام بستن LED ، پاهای آن کوتاه نشود.

این برای مونتاژ تمام شده است ، اکنون فقط باید آن را برنامه ریزی کنید.

مرحله 6: برنامه نویسی آردوینو

طرح بسیار ساده است. فقط نیاز به قرائت از سنسور رطوبت خاک دارد و سپس آنها را بین محدوده مرطوب و خشک ترسیم می کند. سپس از این مقادیر نگاشت شده استفاده می کند تا دو LED را به طور نسبی هدایت کند.

بنابراین LED قرمز به طور کامل روشن است و سبز هنگام خشک شدن کاملاً خاموش است و برعکس برای مرطوب. سطوح متوسط ، خروجی های PWM را برای ایجاد سایه های مختلف زرد/نارنجی افزایش داده است.

در اولین نسخه طرح ، من LED ها را با هر مقدار خوانده شده از سنسور به روز کردم. من متوجه شدم که در اندازه گیری ها تنوع وجود دارد و هر از گاهی مقداری به میزان قابل توجهی بالاتر یا پایین تر از سایرین وجود دارد که باعث ایجاد سوسو زدن/تغییر رنگ می شود. بنابراین من کد را کمی تغییر دادم تا ده قرائت گذشته به طور متوسط باشد و این میانگین رنگ LED را بیشتر هدایت کند. این تغییرات را کمی تدریجی می کند و اجازه می دهد تا برخی از موارد برجسته بدون تأثیر قابل توجهی بر رنگ ایجاد شود.

این داده ها را می توان در خروجی Serial monitor مشاهده کرد.

می توانید طرح را به همراه توضیحات کامل کد در اینجا بارگیری کنید.

مرحله 7: کالیبراسیون سنسور

آخرین کاری که باید قبل از استفاده از مانیتور انجام دهید ، کالیبراسیون سنسور است. شما باید این کار را انجام دهید تا آردوینو شما بداند که گیاه شما در چه سطح رطوبت آب کافی دارد و در چه سطح رطوبت به آب نیاز دارد. این یک مرحله مهم است زیرا خروجی هر سنسور بر اساس موقعیت و نوع خاک کمی متفاوت است و هر گیاه نیاز آبیاری متفاوتی دارد.

بهترین راه برای این کار این است که از گیاه "خشک" خود شروع کنید ، با خاک در سطح رطوبت که انتظار می رود آن را آبیاری کنید.

گیاه خود را روی پایه قرار دهید ، سنسور را وارد خاک کنید (قطعات الکترونیکی را زیر آب نبرید) و سپس سنسور را به پایه های هدر روی پایه وصل کنید.

آردوینو خود را به کامپیوتر متصل کرده و مانیتور سریال خود را باز کنید. باید Serial.print ("") را اضافه کنید. خط را روی کد قرار دهید تا خروجی های سنسور خود را در مانیتور سریال چاپ کنید تا مقادیر خام را مشاهده کنید. می خواهید هر 1-2 ثانیه یک مقدار جدید نمایش داده شود ، می توانید با استفاده از تاخیر این مقدار را تغییر دهید. در صورت تمایل می توانید نتیجه میانگین متحرک را نیز خروجی بگیرید ، فقط باید کمی بیشتر منتظر بمانید تا قرائت تثبیت شده خود را بدست آورید.

به میانگین حدود 10 تا 20 قرائت پس از تثبیت شدن توجه کنید ، این نقطه تنظیم "خشک" شما خواهد بود.

هنگامی که از خواندن خشک راضی هستید ، گیاه خود را طبق معمول آبیاری کنید. آنقدر آب به آن بدهید تا کاملا جذب خاک شود ، اما آن را غرق نکنید. اکنون همان کار قبلی را انجام دهید و یک نقطه تنظیم متوسط "مرطوب" دریافت کنید.

دو نقطه تنظیم شده در کد را به روز کنید و سپس طرح را دوباره بارگذاری کنید و آماده استفاده صحیح از پایگاه هستید.

مرحله 8: استفاده از مانیتور هوشمند گیاهان داخلی

از آنجا که شما فقط گیاه خود را برای کالیبره کردن آبیاری کرده اید ، صفحه نمایش باید سبز باشد. با خشک شدن خاک به تدریج شروع به زرد شدن و سپس دوباره قرمز شدن می کند.

به دلیل آرایه میانگین متحرک ، بین زمان آبیاری گیاه و سبز شدن مجدد سنسور کمی تأخیر وجود دارد. بعد از حدود 20-30 ثانیه باید سبز شود.

اگر می خواهید از پایه در یک نقطه واقعاً آفتابی استفاده کنید ، ممکن است بخواهید یک LED دوم یا سوم و یک لایه اکریلیک دیگر به پایه اضافه کنید تا کمی بزرگتر و روشن تر شود.

نظرات خود را در مورد این مانیتور در قسمت نظرات زیر به من اطلاع دهید. چه چیزی را دوست دارید و چه چیزی را تغییر می دهید؟

همانطور که قبلا ذکر شد ، اگر از این پروژه لذت بردید به این پروژه رای دهید!

از ساختن خود لذت ببرید!