چوب مانیتورینگ رطوبت خاک آردوینو - هرگز آبیاری گیاهان خود را فراموش نکنید: 4 مرحله (همراه با تصاویر)

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

آیا اغلب فراموش می کنید که گیاهان داخلی خود را آبیاری کنید؟ یا شاید بیش از حد به آنها توجه کنید و بیش از حد آنها را آبیاری کنید؟

اگر این کار را می کنید ، باید خودتان یک چوب نظارت بر رطوبت خاک با باتری بسازید. این مانیتور از سنسور خازنی رطوبت خاک و 3.3 ولت آردوینو پرو مینی برای نظارت مداوم سطح رطوبت خاک و هشدار هنگام آبیاری بیش از حد یا زیر آبیاری گیاهان استفاده می کند.

دو پتانسیومتر روی برد به شما امکان تنظیم و تنظیم سطح رطوبت بالا و پایین را می دهد که باعث چشمک زدن دو LED می شود تا به شما هشدار دهد. در صورت تمایل به زنگ هشدار نیز می توانید به راحتی زنگ را به مدار اضافه کنید.

همچنین می توانید یک دکمه را برای نمایش میزان رطوبت فعلی و نقاط تنظیم سطح بالا و پایین بر روی صفحه نمایش OLED داخلی فشار دهید.

با تنظیمات استاندارد در اینجا ، این واحد با یکبار شارژ باتری 18650 که آن را تغذیه می کند ، 15-20 روز دوام می آورد. اما ، با استفاده از دو روش کم مصرف ، می توان با هر بار شارژ ، آن را به حدود 50-60 روز افزایش داد.

تدارکات

برای ساختن یک مانیتور رطوبت خاک ، به موارد زیر نیاز دارید:

3.3V Arduino Pro Mini - اینجا خرید کنید

نسخه 5 ولت را می توان با باتری متفاوت و مقاومت های 220Ω LED استفاده کرد

• برنامه نویس USB - از اینجا خرید کنید
• سنسور رطوبت خازنی خاک - اینجا خرید کنید
• 3 LED 5 میلی متری (ترجیحاً رنگ های مختلف) - از اینجا خرید کنید
• مقاومت 10K - از اینجا خرید کنید
• 3 مقاومت 100Ω - اینجا خرید کنید
• 2 عدد قابلمه 10 x 10K - اینجا خرید کنید
• Tactile Pushbutton Switch - اینجا خرید کنید
• Slide Power Switch - اینجا خرید کنید
• صفحه نمایش OLED 128x32 I2C - اینجا خرید کنید
• پین هدرهای مردانه - اینجا خرید کنید
• پین هدر زن - اینجا خرید کنید
• کابل روبان - از اینجا خرید کنید

برای تغذیه مانیتور

• 18650 3.7V Lithium Battey - اینجا خرید کنید
• نگهدارنده/شارژر باتری 18650 - اینجا خرید کنید

مرحله 1: اجزای خود را جمع آوری کرده و PCB ها را سفارش دهید

من با طراحی مداری که می تواند به صورت PCB ساخته شود و از یک باتری لیتیوم یون 18650 تغذیه می کند ، شروع به کار کردم. به همین دلیل ، من نسخه 3.3 ولت آردوینو و این مانیتور خازنی خاص رطوبت خاک را انتخاب کردم که می تواند از 3.3 ولت یا 5 ولت تغذیه کند.

اگر می خواهید فایل های PCB خود را سفارش دهید ، می توانید از وبلاگ من بارگیری کنید.

همچنین می توانید از یک آردوینو پرو مینی 5 ولت با اجزای مشابه استفاده کنید ، فقط باید از مقاومت های LED 220 اهم به جای مقاومت 100 اهم استفاده کنید. شما همچنین باید باتری را به جای یک باتری لیتیوم یونی تغذیه کنید.

شما همچنین می توانید اجزاء را روی یک تخته نان جمع کرده و سپس یک اتصال کوتاه به سنسور رطوبت ایجاد کنید ، اما PCB فقط آن را به یک تنظیم فشرده و قوی تبدیل می کند.

من PCB ها را از PCB Way سفارش دادم که فقط 5 دلار برای 5 PCB اصلی تا 100x100 میلی متر شارژ می کند. آنها بسیار سریع تولید و ارسال شدند و از کیفیت بالایی نیز برخوردار هستند.

مرحله 2: PCB ها را جمع کنید

با اتصال پین هدر به Arduino خود شروع کنید. در این طرح از پین های A4 و A5 برای اتصال I2C به صفحه نمایش OLED استفاده می شود ، بنابراین باید این دو پین را نیز اضافه کنید. تخته ها اغلب برای این دو پین ندارند زیرا از نوارهای دو طرف جدا شده اند.

با توجه به جهت LED ها و دکمه لمسی ، همه قطعات را روی PCB بچسبانید.

برای اتصال سنسور رطوبت به برد ، باید پلاگین سفید را در انتهای آن بردارید و سپس سه پایه سر را در ردیف سوراخ های نزدیک به انتهای سنسور لحیم کنید. با استفاده از این پین ها سنسور را مستقیماً روی PCB خود لحیم کنید.

هنگامی که همه اجزای شما در جای خود لحیم شدند ، هرگونه پین بیرون زده از پشت PCB را برش دهید.

برد شارژر باتری لیتیوم-یونی را با استفاده از سیم کوچک روبان کوچک به پایانه های برق روی PCB بچسبانید تا بتوان آن را به پشت PCB چسباند.

مرحله 3: آردوینو خود را برنامه ریزی کنید

برای برنامه نویسی Arduino Pro Mini ، باید از برنامه نویس USB خود استفاده کرده و آن را به پین های هدر مربوطه در شکست PCB وصل کنید. به یاد داشته باشید که Tx در برنامه نویس به Rx در Arduino می رود و بالعکس. همچنین مطمئن شوید که از ولتاژ خروجی صحیح برنامه نویس ، 3.3V برای 3.3V Pro Mini و 5V برای 5V Pro Mini استفاده می کنید.

می توانید طرح را از پست وبلاگ من بارگیری کرده و شرح مفصلی از عملکرد هر بخش کد را بخوانید.

مرحله 4: کالیبراسیون و استفاده از سنسور رطوبت خاک

هنگامی که برای اولین بار مانیتور را روشن می کنید ، یک صفحه کوتاه چلپ چلوپ روی صفحه مشاهده می کنید و سپس صفحه نمایش خاموش می شود.

پس از خاموش شدن ، می توانید دکمه کنار صفحه را فشار دهید تا دوباره روشن شود و میزان رطوبت اندازه گیری شده واقعی و همچنین دو نقطه تنظیم سطح رطوبت را مشاهده کنید. دو نقطه تنظیم را می توان با چرخاندن پتانسیومترهای سطح پایین و بالا تنظیم کرد. منطقی در کد وجود دارد که مانع تنظیم نقطه تنظیم پایین بیشتر از نقطه تنظیم بالا و بالا پایین تر از پایین می شود.

قبل از استفاده از سنسور ، باید آن را کالیبره کنید. برای انجام این کار ، از برنامه نویس USB برای نمایش مقادیر خام سنسور از سنسور رطوبت استفاده کنید. یک قرائت خشک از سنسور در هوا بگیرید و سپس قسمت چوب سنسور را در یک کوزه آب فرو ببرید تا حداکثر سطح رطوبت را بدست آورید. اطمینان حاصل کنید که هیچ یک از اجزای را در حین انجام این کار خیس نکنید. این حداکثر و حداقل مقادیر را بردارید و آنها را در کد جایگزین کنید و مانیتور شما خوب است. همچنین می توانید یک حاشیه کوچک به حداکثر و حداقل اضافه کنید تا تغییرات محیطی را در نظر بگیرید.

همانطور که قبلاً ذکر شد ، مانیتور با یکبار شارژ باتری 18650 حدود 15-20 روز دوام می آورد. من دو تکنیک را در وبلاگ خود شرح داده ام که می توانید با یکبار شارژ آن را در 50 تا 60 روز بهبود دهید. این موارد اساساً شامل تغذیه سنسور رطوبت هنگام نیاز به خواندن و حذف LED قدرت کوچک در Arduino است. همچنین می توانید با مصرف کمتر دفعات مطالعه ، عمر باتری را افزایش دهید.

من همچنین برای محافظت از قطعات الکترونیکی یک صفحه آکریلیک به صفحه نمایش اضافه کردم

آیا سعی کرده اید دستگاه رطوبت خاک خود را بسازید؟ در قسمت نظرات به من اطلاع دهید!