Smart Indoor Herb Garden: 6 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

Fusion 360 долбоорлору »

Бул Нускамада мен сизге акылдуу жабык чөп бакчамды кантип жасаганымды көрсөтөм! Мен бул долбоорго бир нече илхам алдым, биринчиден, мен үйдөгү аэрогарден моделдерине кызыгуум бар эле. Кошумчалай кетчү нерсе, менде колдонулбаган Arduino Mega TFT сенсордук экраны бар болчу, ал менин электроника салгычымда көп жылдар бою отурган. Мен өзүмдүн аэрогарданымды чөп бакчасына окшоштуруп, Arduino колдонуп, карантинде болгон кошумча убактымдын бир бөлүгүн жасоого аракет кылбайм деп ойлодум! Мен долбоор менен бир аз кошумча иштерди бүтүрдүм, анткени мен ар бир топуракка ным сенсорлорун коштум, бирок бул азырынча пайдалуу экенин далилдеди. Жалпысынан алганда, баары кантип болуп өткөнүнө мен бактылуу боло албайм!

Мен бул долбоорду жаңы эле бүтүрдүм жана 7.05.2020 жылы райхон жана чили үрөндөрүн отургуздум. Бул Инструкция 5/11/2020 жарыяланган. Мен өсүмдүктөр келе жаткан жумада өнө баштайт деп үмүттөнөм жана мен бул Нускаманы прогресстин өсүү сүрөттөрү менен жаңыртууга ишенем

Бул жерде менин акылдуу жабык чөп бакчамдын кээ бир өзгөчөлүктөрү жөнүндө кыскача маалымат:

- Убакытты, жуманын күнүн жана датасын көрсөтүүчү сенсордук экран.

- Чөптөрдү отургузуу үчүн төрт 2.35 "x 2.35" x 2.33 "аликвоттору. Аликвот лотогу ар кандай сууну агызуучу бассейнге салынып, өзүн электроникадан бөлүп турат.

- Колдонуучу каалаган "күйгүзүү" убактысын жана узактыгын коюуга мүмкүндүк берген LED жөндөөсү. Мындан тышкары, колдонуучу кааласа, LEDдин күйүшүн өчүрө алат.

- 4 чөптүн аликвотунун кайсынысын сугаруу керек экенин көрсөткөн ным сенсорунун баракчасы.

- Өсүмдүктөр өсө баштаганда колдонуучуга дагы 6-8 дюйм бийиктикти берген жөнгө салынуучу жарык.

Эгерде сиз бул долбоорду кантип жасаганымды көргүңүз келсе же өзүңүз үчүн жасоону кааласаңыз, анда ээрчиңиз!

Жабдуулар

Электроника:

- Arduino Mega 2560

- 2,8 дюймдук TFT сенсордук экран

- 4x Топурактын ным сенсорлору

- 3x N-Channel P30N06LE MOSFET

- 1x RTC DS3231 модулу

- LED Light Strip

- 5V 2A электр менен камсыздоо

- CR1220 3V уюлдук батарея

- 3x 220 Ом резисторлору

- Perfboard

- DC Barrel Jack

- Электр өткөргүчтөрү

Herb Garden Planter:

- Ак жана Кара 3D принтер PLA жипчеси (эгер сиз өзүңүздүн базаңызды басып чыгарууну чечсеңиз)

- Red Oak Wood Veneer

- ичке алюминийден жасалган металл (милдеттүү эмес)

- Shiny Metallic Spray Paint жана Primer

- Wood Finish/Stain

- Бир пальто полиуретанды каптоо

Топурак/чөп продуктылары:

- Сиз тандаган чөптөр

- Кереметтүү жер кыртышын өстүрүү

Ар кандай:

- Электр лентасы/Сүрөтчүлөр тасмасы

- Ысык желим тапанча

- 3D принтер (милдеттүү эмес)

- Exacto бычагы

- Зымыр кагаз (~ 220 + Grit)

- Паяльник + Лайк

- Цианоакрилат Superglue

- Аспаптар (зым кескичтер, кайчы, ийне мурун тиштери)

1 -кадам: Электрониканы орнотуу

Долбоордун электроника бөлүгүндө негизинен 4 негизги компонент бар, алардын мээси Arduino Mega 2560. 1) TFT сенсордук экран калканы. 2) RTC Clock Module. 3) Топурак сенсорлору. 4) MOSFET транзистору жана LED тилкеси. Мен бул проект үчүн Мега колдондум, анткени ал сенсордук экран калканчын Мегага койгондон кийин мага кошумча түйрөөчтөрдү берди. Бул долбоордо мен жогоруда санаган 4 негизги компоненттин ар бири үчүн көптөгөн окуу куралдары бар жана мен колдонгондордун айрымдарын байланыштырам, ошондой эле жолдо кезиккен кээ бир кошумча маалыматтарды кошуп берем.

Сураныч, схеманын негизги макети үчүн менин Fritzing нан тактасына жана схемасына кайрылыңыз. ЭСКЕРТҮҮ: Fritzing менин долбоорумда колдонгон так топурак сенсоруна ээ болгон эмес. Мен колдонгондор LM393 салыштырмалуу схемасы менен келген жана Fritzing сүрөттөрүндөгү зымдарды кайталоо үчүн колдон келишинче аракет кылдым. Төмөнкү зым жөнүндө көбүрөөк маалымат алуу үчүн төмөндө караңыз, эгер дагы эле башаламан болсо.

1) Arduino Mega жана 2.8 "TFT сенсордук экраны

Пайдалуу шилтемелер:

Adafruit үйрөткүчү: Калканды туташтыруу, тиешелүү китепканаларды орнотуу жана коддорду иштетүү боюнча негиздер.

Мен сенсордук экранымды Adafruitтен сатып алдым деп ишенем жана алардын окуу куралын баштапкы орнотууга жана мисал коддорун иштетүүгө жардам берүү үчүн колдондум. Калканды тийиштүү түрдө туташтыруудан башка, кийинки кадамда коддоо бөлүгүнө чейин, чынында, андан көп нерсе жок. Бирок бир маанилүү кадам - бул Arduino Vin пинге туташкан калкандагы Вин пинин кесүү. Бул пинди кесүү сизге тышкы электр булагынан arduino кубатын берүү үчүн пин кирүүгө мүмкүнчүлүк берет, андыктан муну унутпаңыз.

2) RTC Clock Module

Пайдалуу шилтемелер:

Adafruit үйрөткүчү: Мен долбоордо колдонгондон башка, бирок ошол эле DS3231 чипи.

Реалдуу убакыт саатынын модулун Мегага туташтыруу да оңой. Сизге 5V, GND, SDA жана SCL туташуулары гана керек. Менин долбоорум үчүн мен SDA менен SCLди сааттан тартып Megaда 20 жана 21 -казыктарга туташтырдым. Мен ошондой эле саатты инициализациялоо боюнча Адафруттун үйрөткүчүн колдондум, бирок кийинки кадамда көбүрөөк. Азырынча зымдарды сүрөттөлгөндөй эле бүтүрүңүз.

3) Топурак сенсорлору

Пайдалуу шилтемелер:

Instructables үйрөткүчү: Колдонуучу mdabusaayedде бул сенсорлорду колдонуу боюнча сонун жана жөнөкөй окуу куралы бар!

Мен чындыгында долбоордун электроника бөлүгүн баштагандан кийин бул сенсорлорго буйрук бердим. Алгачкы тестирлөө учурунда бул сенсорлордун ордуна, мен кадимки өчүргүчтөрдү санариптик кириш катары колдондум, ошондуктан алар менин алгачкы нан тактамда бар. Колдонуучу mdabusaayed белгилегендей, бул топурак сенсорлору санариптик киргизүү же аналогдук киргизүү катары колдонулушу мүмкүн. Анткени мен жөн гана бул сенсорлордун айтуусу боюнча, топурак кургак же жокпу, мен алардын санарип чыгуучу казыктарын гана колдондум. Ар бирине 5v жана GND пин туташуусу керек, мен алардын санариптик чыгууларын туташтыруу үчүн Мегада 23-26 төөнөгүчтөрдү колдондум.

4) Транзисторлор жана RGB LED тилкеси

Пайдалуу шилтемелер:

Arduino-LED Light Strip үйрөткүчү: Бул шилтемелер MOSFETSти жана arduino санариптик чыгуучу казыктарды айдоо жана RGB LED тилкесин кантип колдонууну көрсөткөн бир эле Make долбооруна таандык.

Arduino-LED Light Strip Video:

Мен 5Vден иштей турган FiveBelowдон арзан RGB LED тилкесин алдым. Arduino санарип чыгуучу казыктары MOSFETS ойногон тилке үчүн жетиштүү ток бере албайт. Шилтемеленген окуу куралы схеманы менден жакшыраак түшүндүрүп берет, андыктан текшерип көрүңүз, эгер сиз муну эмне үчүн жасаганым кызык болсо. Ардуиного тилкени жана MOSFETSти туташтыруу үчүн менин схемамдагы зымдарды ээрчиңиз. Жоопкерчиликтен баш тартуу: Азыр мен Y жыштыктарында ваттынын X өлчөмүндө конкреттүү өсүмдүктөрдү өстүрүү боюнча көптөгөн изилдөөлөр бар экенин түшүндүм. Мен 5 долларлык арзан стриптигим ошол критерийлердин көбүнө жооп береринен күмөн санайм, бирок мен бир аз жарык эч кимге караганда жакшыраак экенин түшүндүм жана жакынкы бир нече аптанын ичинде бул жерде чөптөрдүн өсүшүнө бармактарымды кесип жатам: p Киришүүдө айтылгандай, Мен дагы күчтүү LED жарыгын/тилкесин колдонушум керек болсо, бул Нускаманы жаңыртууну улантам.

2 -кадам: Arduino программасы

Программамды түзүп жатканда, мен аны ишке ашырууну каалаган бир нече максаттарды койдум. Биринчиден, мен сенсордук экранда учурдагы убакытты жана датаны көрсөтүүнү кааладым. Экинчиден, мен экранда бир нече функционалдык сүрөттөрдү колдонуучу аныктап, аларды кошумча параметрлер менен ар кандай экрандарга алып барууну кааладым (чаканы ным сенсорунун баракчасына сугаруу жана LED орнотуулары барагына.) Акырында, мен сүрөттү кааладым экранда колдонуучуга LED чырактары күйүп же күйбөгөнүн айтуу үчүн (лампочка менен көрсөтүлгөн).

Код бир аз узун, ошондуктан мен сап боюнча барбайм, тескерисинче коддун жалпы өзгөчөлүктөрүн баса белгилейм. Бул идеалдуу эмес болушу мүмкүн, бирок ал мен каалагандай ишке ашат. Менин кодду каалагандай жүктөп алып, оңдоп коюңуз! Бул кодду жазууга келгенде мага жардам берген кээ бир сонун Youtube видеолору бар болчу: Мехатроникага кантип үйрөтүү керек жана Educ8s.tvде бир нече сонун сабактар болгон. Мен сугат челегинин, лампочканын жана жөндөө логотипинин сүрөттөрү экранда битмап баалуулуктарынан басылып чыкканын айткым келет. Image2cpp - бул мен колдонгон эң сонун курал, ал сүрөттөрдү автоматтык түрдө битмаптарга айландырат.

Эгерде сиз менин код процессине кызыкпасаңыз, төмөндөгүнү этибарга албаңыз жана менин.ino программамды, ошондой эле.c файлын жүктөп алыңыз. Экөөнү бир папкага салууну унутпаңыз. Мегаңызды USB порту аркылуу компьютерге туташтырыңыз жана Arduino IDEди колдонуп, программаңызды Megaге жүктөңүз!

Indoor_Flower_Pot.ino кодунун өзгөчөлүктөрү

Баштапкы

- Adafruit китепканаларын кошуу (GFX, TFTLCD, TouchScreen.h, RTClib.h)

- Сенсордук экрандын төөнөгүчтөрүн/өзгөрмөлөрүн аныктаңыз (мунун көбүн мен Adafruitтин TFT сенсордук экранындагы мисал кодунан көчүрүп, чаптадым)

- Программада колдонулуучу өзгөрмөлөрдү аныктоо

Жараксыз орнотуу

- TFT сенсордук экранына туташыңыз

- pinMode () функциясын колдонуп, топурак сенсорунун казыктарын жана жетелөө казыктарын конфигурациялаңыз

- Үй экранын чийиңиз (мен ар бир экранды тартуу үчүн программам үчүн конкреттүү функцияларды жасадым. Void loop кийин менин программамдын түбүндөгүлөрдү таба аласыз))

Void Loop

- Тандалган болсо, үй экранын тартыңыз

- Убакытты текшериңиз жана убакыт өзгөргөн болсо, экранды жаңыртыңыз

- Убакытты текшерип, "Убакыт" диодунун жана "Таймердин" LEDинин ортосуна түшүп калганын караңыз

- Андай болсо, LEDди күйгүзүңүз жана лампочканы экранга чийиңиз

- Болбосо, светодиоддорду күйгүзүп, лампочканы экрандан алып салыңыз

- Эгерде суу чакасы тандалса, ным сенсорунун баракчасын чийиңиз

- Топурак сенсорунун кириштерин окуп, эгер топурак кургак болсо, тиешелүү тегеректи толтуруңуз

- Эгерде топурак дагы эле нымдуу болсо, тегеректи толтурбаңыз

- Орнотуулар сүрөтү тандалган болсо, LED орнотуулары барагын тартыңыз

- Окуу жана сактоо Убагында, AM же PM, жана Таймер.

- Эгерде LED ӨЧҮК тандалса, күйгүзүү убактысына же таймерге карабастан, LEDди өчүрүп коюңуз

3 -кадам: Чөп бакчасын жана 3D басып чыгарууну долбоорлоо

Мен Herb Garden долбоорун түзүүдөн мурун, Veneer менен базаны орогум келгенин билчүмүн. Ушундан улам, мен тегеректелген дизайнга караганда, курч бурчтуу бир аз чарчы дизайнды түзүшүм керек эле, анткени шпон дагы эллиптикалык нерсеге жабышпай калышы мүмкүн. Мен каалаган дагы бир өзгөчөлүк - бул өсүмдүктөрдүн өсүшүн камсыз кылуу үчүн светодиоддор үчүн жөнгө салынуучу вал. Мындан тышкары, мага сенсордук экранды/электрониканы, ошондой эле сууну камтыган өзүнчө өсүмдүк бассейнин жана электроникадан бөлүп чыгаруучу бөлмө керек болчу. Акыр -аягы, мен чөптөр үчүн 4 ликвидден турган жана бассейндин ичине эң сонун дал келген өз табакчамды жасадым. Мен дизайн кандай болгонуна кубанычтамын! Мен бул проектте Fusion 360ты колдондум жана баардык нерсеге.stl файлдарымды жана.gcode файлдарымды коштум, андыктан жүктөп алуу, оңдоо жана басып чыгаруу эркин болот!

Отургучтун базасы принтериме батпай турганчалык чоң болгондуктан, аны эки бөлүккө басып чыгарууга туура келди. Мен кара түстө басып чыгарган лотокту кошпогондо, баарын ак PLA жипчесинде басып чыгардым. Мен Кураны кесүүчү программам катары колдондум жана менин басып чыгаруу чоо -жайым төмөндө. Кесүү программасында ар бир бөлүктүн көбүрөөк сүрөттөрүн көргүңүз келсе, мага кабарлаңыз.

Кесүү программасынын чоо -жайы:

- Менин принтерим: Жаратуучу Принтер V2 тандап алат- Мурун: 0.4мм- Жип: Кара жана Ак PLA жип 1.75мм- Басып чыгаруу темпи/Плитанын темпи: 210C/60C- Басып чыгаруу ылдамдыгы: 60 мм/с- Толтуруу: 25%- Колдоону иштетүү: Ооба, бардык жерде- Пластинканы жабыштыруу: 3мм

4 -кадам: Чөп бакчасын бүтүрүү

Чөптөрдүн бакча базасы эки бөлүктө басылгандыктан, биринчи кадам аларды тез цианокрилат суперглюгинин жардамы менен жабыштыруу болгон. Сүрөттөр кээ бир эң маанилүү кадамдарды баса белгилейт жана мен аларды бөлүгүнүн негизинде тизмелеп берем.

Herb Garden негизи:

Эки бөлүктү жабыштыргандан кийин, орточо кумдуу кагазды алып, базаны бир аз бүдөмүк кылдым. Андан кийин мен шпонумду коюп, базанын 4 тарабын, ошондой эле үстүнкү бөлүгүн шпонго көз салдым. Мен штанганы каптагым келбеди, ошондуктан жылаңач бойдон калдым. Мен капкакты кесүү үчүн тактай бычак колдондум. Жабуу учурунда жыгачтын данынын туура багытта болушун камсыз кылуу үчүн шпонду издеп жатканда жана кесүүдө этият болуңуз. Мен бул катаны аягына чейин чыгардым, бирок бактыга жараша ал арт жагында болгонун айтуу кыйын. Мен андан кийин шыбакка аз өлчөмдөгү клей сүйкөп койдум, ал бүт жерди каптап, чөп бакчасынын базасына жабыштырылды. Мен салмагын/кыскычын кошуу үчүн бир убакта эки жагын кылдым.

Бардык шпон жабыштырылып, кургатылган соң, мен 220 кумдуу кумду алып, базаны кол менен тегиздедим. Капысынан капкагыңыздын катаал бурчун кармап калбоо үчүн, бул жерде этият жана сабырдуу болгуңуз келет. Чыдамдуулук бөлүгү маанилүү, анткени анын четин тегеретүү жана бардыгын жылмакай кылуу үчүн бир аз убакыт талап кылынат. Мен кумду тегерете албаган кээ бир чоң жаракалар үчүн бир аз жыгач толтургучту колдонуп бүттүм.

Тегиздөө аяктагандан кийин, мен Minwax жыгачынан жасалган бир нече катмарды колдондум жана колдонууда алардын көрсөтмөлөрүн аткардым. ~ 24 саат отурганга уруксат бергенден кийин, мен базага бир жылуу полиуретанды сүйкөп койдум!

Плантер бассейни:

Бул кадамдын кереги жок, бирок мен суунун электроникага агып кетиши жөнүндө параноид болчумун. Лотоктон бассейнге көп суу агып кетет деп күмөн санасам да, мен дагы эле бассейндин бурчтарына бир аз силикон коштум.

LED Light колдоо

Мен бактын питомнигине жарык сезимин берүү үчүн жарыктын колдоо чокусун металлдык жылтыракка боёгум келди. Мен муну колдоочу валдын үстүнө боектор менен скотч менен чаптап, анан ачык жерге праймерди сүйкөп койдум. Кургак болгондон кийин, мен металл жалтыратуучу боектордун эки катмары менен ээрчип жүрдүм. Кызык жери, мен кесимди боёгондон кийин жумуш чөйрөсүндө жука темир табылды жана бул чачыратуучу боекке караганда реалдуу жана жакшыраак көрүнөт деп ойлодум. Мен жарык таянычтын үстү жагын издеп, темирди кесип, металлды бүгүү үчүн орундуу кармагычты колдондум. Анан аны үстүнө чаптадым. Мен болоттон жасалган жүндү металлды тазалап, жакшы жылтырак кылып колдондум.

5 -кадам: Электрониканы жана зымдарды бүтүрүү

Эми чөп бакчасынын базасы бүтүп, LED жарыктын колдоосу боёлгон соң, акыркы кадам зымдарды бүтүрүп, бардык компоненттерди кошуу болгон! Мен дагы ар бир маанилүү кадамды төмөндө тизмелеп берем. Мен көп зым жана ысык желим менин эң жакын досум экенин билдим.

Perfboard:

Мен кичинекей перфорбортту алдым жана болжолдуу өлчөмдү алуу үчүн ага MOSFET, RTC модулун жана каршылыгын койдум. Андан кийин мен аны кесип, компоненттерди ширете баштадым. Сиз чынында эле өзүңүз каалагандай дизайныңызды жасай аласыз. Сиз менин тактайчамда бир негизги (+5V) линия менен бир негизги (GND) линия болгонун көрөсүз. Мунун аягында сиздин перформатыңыз бардык жерде зымдар бар жаман чач күнгө окшош болорун түшүнүңүз. Бул сиздин arduino (SDA, SCL, RTC модулунан SCL, Vin, GND жана MOSFETтин каршылыгына/базалык пинге туташкан 3 санарип казыкка) бараткан 7 зым керек болот. Сизге дагы кошумча керек болот. Андан 8 ным сенсорлоруңузга келет (ар бир топурак сенсоруна 5 пинге 4 позитивдүү зым жана ар бир топурак сенсорунун жерге төөнөгүчүнө 4 жер зымы).

Жарык колдоо боюнча LED Light Strip:

Светодиодду чечкенден кийин, тилкенин 2 бөлүмү колдун узундугуна туура келерин, мен аны кесе электе таптым. Менде баардык тилкелер болгондон кийин, мен аларды ысык клей менен жабыштырып, ар бир тилкенин ортосуна кичине орун берчүмүн. Мен ийкемдүү 28 өлчөөчү зымды колдонуп, ар бирин (+)-(+), B-B, R-R жана G-G'ди тиешелүү төшөмөлөргө туташтырдым. Аяктагандан кийин, тилкени сынап көрдүм, колдоо таякчасы аркылуу зымды берерден мурун, бардык төшөмөлөрдүн туура ширетилгенин текшерүү.

Акыркы жыйын:

Акыркы жыйынды DC уячасын ысык желимдөө менен баштадым. Мен анда 4 кичинекей ийкемдүү 28 калибрлүү зымды базадан, ортоңку шахта аркылуу жана жарык колдоого чейин өттүм. ЭСКЕРТҮҮ: зымды ортоңку вал менен жарык толугу менен көтөрүлгөндө да жарыкка жете турган узундукка кесүү маанилүү. Андан кийин мен ар бир зымды жарыкка тиешелүү төшөмөлөргө коштум. (+) Зымы түз DC уячасына туташтырылган.

(+) DC джек терминалынан мен зым туташтырып, экинчи учун перфорборттогу 5В линиясына коштум. Мен ошол процессти (-) DC jack терминалынан жер сызыгына чейин кайталадым.

Мен андан кийин ысык клей колдонуп, перфорд тактасын чөп бакчасынын түбүнө жабыштырдым. Тийиштүү зымдарды схемамдын негизинде arduino -га туташтырдым жана сенсордук экранды базанын маңдайындагы терезеден орнотуп койдум. Канчалык тыгыз болгондугуна жараша, аны ысык желим менен сыйпалап колдонуу керек же мүмкүн эмес.

Акыр -аягы, мен төрт топурак сенсорунун модулун каптал дубалдарына жабыштырып койдум жана ар бир сенсор сенсордук экрандагы ным сенсорунун баракчасына тиешелүү түрдө окулганын камсыз кылдым. Андан кийин, мен төрт топурак сенсорун туташтырып, зымдарды кичинекей уячалар аркылуу өткөрүп, лоток менен өсүмдүктүн бассейнин коштум!

Жана так ушул сыяктуу эле, электр зымдары бүтүп калды!

6 -кадам: Топурак, үрөн жана толук

Акыркы кадам - сиз каалаган топуракты жана үрөндү алуу! Мен лотоктун ар бир бөлүгүн казуучу топурак менен 0,5ин "жогору жактан толтурдум. Ар бир топурактын ортосунда кичине таасир калтырдым, ар бирине бир нече үрөн кошуп, ~ 0.25" топурак менен каптадым.

Андан кийин лотокту өсүмдүктөрдүн бассейнине кошуп, чөп бакчасынын базасына койдум! Сугарып жатканда, мен муну эң жакшы жолун таптым - бул үндүктү колдонуп, топурагы нымдуу көрүнгөнгө чейин суу кошуу. Мен анда бир нече мүнөт күтүп жана ным сенсорунун баракчасын текшергенден кийин топурактын жетиштүү сугарылганын ырастайм. Эгерде тегерекчелер толтурулбаса, бул өсүмдүктөрдүн тийиштүү түрдө сугарылганын көрсөтөт!

Эми чөптөр өсөт деген үмүт бар: P Мен сизге бул Нускаманы жакты деп үмүттөнөм жана ар бириңиз өзүңүздүкүн жасап берсе чыдамсыздык менен күтөбүз. Бактылуу кылуу!

Ардуино 2020 конкурсунда экинчи орун