مانیتور رطوبت خاک DIY با آردوینو و صفحه نمایش نوکیا 5110: 6 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:57

در این دستورالعمل می خواهیم ببینیم چگونه می توان یک مانیتور رطوبت خاک بسیار مفید با صفحه نمایش LCD نوکیا 5110 بزرگ با استفاده از آردوینو ساخت. به راحتی سطوح رطوبت خاک گیاه خود را از آردوینو اندازه بگیرید و با این پروژه دستگاه های جالبی بسازید!

ساخت مانیتور رطوبت خاک یک تجربه یادگیری عالی است. پس از اتمام ساخت این پروژه ، درک بهتری از نحوه عملکرد سنسور رطوبت خاک خواهید داشت ، نحوه سیم کشی صفحه نمایش ال سی دی نوکیا 5110 را خواهید دانست و در عمل خواهید دید که پلت فرم آردوینو چقدر قدرتمند است. با این پروژه به عنوان پایه و تجربه به دست آمده ، می توانید به راحتی پروژه های پیچیده تری را در آینده بسازید.

ما می توانیم از این پروژه برای اندازه گیری رطوبت خاک گلدان در زمان واقعی استفاده کنیم و از آردوینو بخواهیم تا در صورت نیاز گیاه را به طور خودکار آبیاری کند! این یک سنسور بسیار مفید است که امکانات بزرگ پروژه را باز می کند.

بدون هیچ گونه تاخیر بیشتر ، بیایید شروع کنیم!

مرحله 1: تمام قطعات را دریافت کنید

قطعات مورد نیاز برای ساخت این پروژه عبارتند از:

1. سنسور رطوبت خاک ▶

2. LCD 5110 نوکیا ▶

3. Arduino Uno ▶

4. Breadboard کوچک ▶

5. سیم ▶

هزینه پروژه بسیار پایین است ، حدود 10 دلار است.

مرحله 2: سنسور رطوبت خاک

سنسور رطوبت خاک یک سنسور بسیار جالب است. همچنین ، استفاده از آن بسیار ساده است.

دو پد بزرگ نمایان شده به عنوان پروب سنسور عمل می کنند. هرچه آب بیشتر در خاک باشد ، رسانایی بهتر بین لنت ها بهتر است. که منجر به مقاومت کمتری می شود.

سنسور آنالوگ است ، بنابراین در خروجی آنالوگ ولتاژ دریافت می کنیم. با خشک شدن خاک ، ولتاژ بیشتری در خروجی آنالوگ می گیریم زیرا مقاومت بین پروب ها بیشتر می شود. بنابراین ، برای به دست آوردن رطوبت خاک ، تنها کاری که باید انجام دهیم این است که آن مقدار آنالوگ را با یک میکروکنترلر ، در این مورد با یک آردوینو بخوانیم.

ما می توانیم با استفاده از پتانسیومتر در ماژول PCB کوچک ، خروجی دیجیتال را در سطح رطوبت خاصی فعال کنیم. اما در این دستورالعمل فقط از خروجی آنالوگ ماژول سنسور استفاده می کنیم.

مرحله 3: صفحه نمایش LCD 5110 نوکیا

نوکیا 5110 صفحه نمایش مورد علاقه من برای پروژه های آردوینو است.

نوکیا 5110 یک صفحه اصلی گرافیکی LCD است که در ابتدا به عنوان صفحه نمایش تلفن همراه در نظر گرفته شده بود. از کنترلر PCD8544 استفاده می کند که یک کنترلر/درایور CMOS LCD کم مصرف است. به همین دلیل این صفحه نمایش دارای مصرف انرژی چشمگیری است. وقتی روشن است فقط 0.4 میلی آمپر استفاده می کند اما نور پس زمینه غیرفعال است. در حالت خواب کمتر از 0.06 میلی آمپر استفاده می کند! این یکی از دلایلی است که باعث شده این صفحه نمایش مورد علاقه من باشد. PCD8544 از طریق رابط گذرگاه سریال با میکروکنترلرها ارتباط برقرار می کند. این باعث می شود صفحه نمایش با Arduino بسیار آسان باشد.

شما فقط باید 8 سیم را وصل کنید و از کتابخانه زیر استفاده کنید:

www.rinkydinkelectronics.com/library.php؟i….

این کتابخانه چشمگیر توسط هنینگ کارلسن توسعه یافته است که تلاش زیادی برای کمک به جامعه آردوینو در پیشبرد کتابخانه های خود انجام داده است.

من یک آموزش مفصل در مورد نحوه استفاده از صفحه نمایش LCD نوکیا 5110 با آردوینو آماده کرده ام. من آن ویدئو را در این دستورالعمل ضمیمه کرده ام ، اطلاعات مفید زیادی در مورد صفحه نمایش ارائه می دهد ، بنابراین توصیه می کنم آن را با دقت تماشا کنید.

حالا ، بیایید ادامه دهیم!

مرحله 4: ساخت مانیتور رطوبت خاک

حالا بیایید همه قسمتها را به هم متصل کنیم.

در ابتدا ماژول سنسور رطوبت خاک را متصل می کنیم. فقط 4 پین دارد و ما سه تا از آنها را وصل می کنیم.

اتصال سنسور رطوبت خاک

Vcc Pin به 5V آردوینو می رود

پین GND به GND آردوینو می رود

پین A0 به پین A0 آردوینو می رود

مرحله بعدی اتصال صفحه نمایش LCD 5110 نوکیا است.

اتصال صفحه نمایش نوکیا 5110 LCD

RST به پین دیجیتال 12 آردوینو می رود

CE به پین دیجیتال 11 آردوینو می رود

DC به پین دیجیتال 10 آردوینو می رود

DIN به پین دیجیتال 9 آردوینو می رود

CLK به پین دیجیتال 8 آردوینو می رود

VCC به Arduino 3.3V می رود

LIGHT به Arduino GND می رود (نور پس زمینه روشن است)

GND به Arduino GND می رود

اکنون که همه قطعات را به هم متصل کرده ایم ، تنها کاری که باید انجام دهیم این است که کد را بارگذاری کنیم. اکنون می توانیم رطوبت خاک را در زمان واقعی اندازه گیری کنیم!

مرحله 5: کد پروژه

کد پروژه شامل 2 فایل می باشد.

1. ui.c

2. MoistureSensorNokia.ino

کد ui.c - رابط کاربری

در فایل ui.c ، مقادیر باینری رابط کاربر وجود دارد که پس از راه اندازی پروژه ظاهر می شود. لطفاً ویدیوی پیوست شده ای را که تهیه کرده ام مشاهده کنید تا ببینید چگونه می توانید گرافیک سفارشی خود را در پروژه آردوینو بارگذاری کنید.

کد MoistureSensorNokia.ino - برنامه اصلی

کد اصلی پروژه بسیار ساده است. ما باید کتابخانه Nokia 5110 را وارد کنیم. در مرحله بعد ما برخی از متغیرها را اعلام می کنیم. ما صفحه را اولیه می کنیم و یک بار نماد ui را چاپ می کنیم. سپس مقدار آنالوگ را از سنسور دوم می خوانیم. تمام جادوها در عملکرد حلقه اتفاق می افتد:

حلقه خالی () {

lcd.clrScr ()؛

lcd.drawBitmap (0 ، 0 ، ui ، 84 ، 48) ؛

sensorValue = analogRead (sensorPin) ؛ // ما سنسور را در اینجا می خوانیم

درصد = convertToPercent (sensorValue) ؛

درصدString = رشته (درصد) ؛ stringLength = درصدString.length ()؛ displayPercent (stringLength) ؛ lcd.update ()؛ تاخیر (1000) ؛ }

در عملکرد حلقه ابتدا صفحه را پاک می کنیم و نماد UI را چاپ می کنیم. سپس مقدار سنسور را می خوانیم. پس از این ، مقدار آنالوگ را که در درصد می خوانیم مخفی می کنیم و این مقدار را به یک متغیر String تبدیل می کنیم تا روی صفحه نمایش داده شود. این روش هر ثانیه تکرار می شود.

من کد را به این دستورالعمل ضمیمه کرده ام. برای بارگیری آخرین نسخه کد می توانید از وب سایت پروژه دیدن کنید:

مرحله 6: آزمایش پروژه

اکنون که کد بارگذاری شده است ، می توانیم مانیتور رطوبت خاک را آزمایش کرده و میزان رطوبت خاک را در زمان واقعی بر روی صفحه نمایش LCD 5110 نوکیا مشاهده کنیم.

همانطور که در عکسهای پیوست مشاهده می کنید ، مانیتور رطوبت خاک خوب کار می کند!

یک فنجان با خاک خشک جلوی خود گذاشتم. هنگامی که سنسور را در فنجان قرار دادم ، مقدار رطوبت خاک پایین را در صفحه نمایش نوکیا 5110 خواندیم. هنگامی که من مقداری آب در فنجان ریختم ، به وضوح می بینید که سطح رطوبت افزایش یافته است.

این پروژه به خوبی کار می کند و ما می توانیم سطح رطوبت خاک را از نظر بصری بررسی کنیم. البته این فقط نمایشی از سنسور است ، من قصد دارم در آینده پروژه های مفیدتری با این سنسور بسازم.

همانطور که ملاحظه می کنید ، این پروژه نمایشی عالی از توانایی سخت افزار و نرم افزار منبع باز است. در عرض چند دقیقه می توان چنین پروژه چشمگیری را ساخت! این پروژه برای مبتدیان ایده آل است و همانطور که در ابتدا گفتم ، این پروژه یک تجربه یادگیری عالی است. خوشحال می شوم نظر شما را در مورد این پروژه بشنوم. به نظر شما مفید است؟ آیا پیشرفت هایی در این پروژه وجود دارد؟ لطفا نظرات یا ایده های خود را در قسمت نظرات زیر ارسال کنید!