Monitor inteligente de plantas para interiores: sepa cuándo su planta necesita riego: 8 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Hace un par de meses, hice una varilla de monitoreo de humedad del suelo que funciona con batería y se puede pegar en el suelo en la maceta de su planta de interior para brindarle información útil sobre el nivel de humedad del suelo y los LED parpadeantes para indicarle cuándo regar su planta.

Hace un gran trabajo, pero es bastante prominente pegado en la olla y no es el dispositivo más atractivo. Así que esto me hizo pensar en una forma de hacer un monitor de plantas de interior con mejor apariencia que podría brindarle la información que necesita de un vistazo.

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Suministros

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• LED RGB de 5 mm - Compre aquí
• Resistencia de 100Ω - Compre aquí
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Paso 1: diseño de la base

Después de jugar con un par de ideas, pensé en hacer una base redonda simple para la planta de interior, similar a una montaña rusa. La base constaría de tres capas, una capa de MDF, luego una capa indicadora que se iluminaría para mostrar el estado de la planta, y luego otra capa de MDF.

La capa indicadora se iluminaría con un LED RGB que se volvería verde cuando la planta tuviera suficiente agua y se volvería rojo cuando la planta necesitara agua. Los niveles de humedad intermedios variarían en tonos de amarillo / naranja a medida que el LED cambia de verde a rojo. Entonces, un amarillo verdoso significaría que todavía hay una buena cantidad de agua y un amarillo anaranjado significaría que necesitaría regar su planta muy pronto.

Todavía quería usar los mismos sensores capacitivos de monitoreo de humedad del suelo que usé en el primer proyecto, ya que tenía un par de repuestos. Esta vez, sin embargo, no habrá ningún dispositivo electrónico conectado directamente, todo el procesamiento se realizaría en la base.

El microcontrolador que decidí usar fue el Seeeduino XIAO porque es muy pequeño, es compatible con Arduino y cuesta solo $ 5.

Comencé midiendo la base de la maceta para poder hacer la nueva base un poco más grande. Diseñé los componentes en Inkscape para ser cortados con láser, así como en formato PDF para ser impresos y cortados a mano. Puede descargar las plantillas aquí.

Paso 2: cortar el acrílico y el MDF

Corté los componentes de MDF de 3 mm y acrílico transparente de 3 mm en mi cortadora láser. Si no tiene una cortadora láser, puede imprimir las plantillas PDF y cortar los componentes a mano. Tanto el MDF como el acrílico son bastante fáciles de trabajar.

Para que el LED RGB ilumine los bordes de la capa acrílica, deberá rasparlos con papel de lija. Usé papel de lija de grano 240 y lijé todos los bordes del acrílico hasta que tuvieran una neblina blanca uniforme. Los bordes ásperos difunden la luz del LED y hacen que el acrílico luzca como si se estuviera iluminando.

Paso 3: Montaje de la base

A continuación, pegue las capas con un poco de adhesivo epoxi.

Use solo una pequeña cantidad de epoxi, no querrá que se filtre por los bordes y sobre las caras acrílicas que acaba de lijar o tendrá que lijarlas nuevamente.

Use algunas abrazaderas pequeñas para mantener las capas juntas o colóquelas debajo de un objeto pesado mientras el epoxi cura.

Paso 4: Soldar la electrónica

Mientras el epoxi se cura, puede soldar sus componentes juntos.

El circuito es bastante simple, solo tiene dos salidas PWM para controlar el LED RGB, una para la pierna verde y otra para la roja, y luego una sola entrada analógica para leer en la salida del sensor.

También necesitará una resistencia limitadora de corriente en cada una de las dos patas del LED. La luz verde de estos LED es generalmente mucho más brillante que la roja, así que utilicé una resistencia de 220 Ω en la pata verde y una resistencia de 100 Ω en la pata roja para equilibrar un poco mejor los colores.

Se supone que estos sensores capacitivos de humedad del suelo pueden funcionar con 3.3V o 5V, sin embargo, he tenido un par que simplemente no emiten nada cuando se alimentan con 3.3V. Si descubre que no obtiene salida de su sensor, es posible que deba alimentarlo desde la fuente de 5V en el Arduino - Vcc en su lugar. El sensor reduce el voltaje de todos modos, por lo que solo obtendrá una salida de 3.3V. Tenga cuidado si usa un sensor de modelo diferente, ya que este Arduino en particular solo puede aceptar hasta 3.3V en las entradas analógicas.

Paso 5: Instalación de la electrónica

A continuación, deberá instalar sus componentes electrónicos en su carcasa en la parte posterior de la base.

Cuando intenté ensamblar mis componentes por primera vez, vi que había sido un poco optimista al pensar que los colocaría todos en el espacio de dos capas, así que tuve que cortar una capa espaciadora adicional.

Empuje su LED en el orificio del acrílico, asegurándose de que la parte más brillante del LED esté dentro de la capa acrílica. Así que no lo empujes hasta el fondo.

Luego pegue su Arduino en la carcasa y los pines del cabezal en la cubierta superior. Puede usar epoxi o una pistola de pegamento para este paso, yo usé una pistola de pegamento ya que fragua más rápido. También es una buena idea cubrir las uniones soldadas en los pines del cabezal con pegamento para que no se corten en las patas del LED cuando lo cierre.

Eso es todo para el ensamblaje, ahora solo necesitas programarlo.

Paso 6: Programando el Arduino

El boceto es bastante simple. Solo toma lecturas del sensor de humedad del suelo y luego las asigna entre los límites húmedo y seco. A continuación, utiliza estos valores asignados para controlar los dos LED de forma proporcional.

Por lo tanto, el LED rojo se enciende completamente y el verde se apaga completamente cuando está seco y viceversa para mojado. Los niveles intermedios tienen salidas PWM escaladas para proporcionar los diferentes tonos de amarillo / naranja.

En mi primera versión del boceto, acabo de actualizar los LED con cada valor leído desde el sensor. Noté que había alguna variación en las medidas y de vez en cuando había un valor que era significativamente más alto o más bajo que los demás, lo que causaba un parpadeo / falla de color. Así que cambié un poco el código para que se promedien las últimas diez lecturas y este promedio impulse el color del LED. Esto hace que los cambios sean un poco más graduales y permite algunos valores atípicos sin afectar significativamente el color.

Estos datos se pueden ver en la salida del monitor en serie.

Puede descargar el boceto aquí junto con una descripción completa del código.

Paso 7: Calibración del sensor

Lo último que debe hacer antes de usar el monitor es calibrar el sensor. Deberá hacer esto para que su Arduino sepa a qué nivel de humedad su planta tiene suficiente agua y a qué nivel de humedad necesita agua. Este es un paso importante porque la salida de cada sensor es ligeramente diferente según la posición y el tipo de suelo y cada planta tiene diferentes requisitos de riego.

La mejor manera de hacer esto es comenzar con su planta "seca", con la tierra a un nivel de humedad donde esperaría regarla.

Coloque su planta en la base, empuje el sensor en el suelo (no sumerja los componentes electrónicos) y luego conecte el sensor en los pines del cabezal en la base.

Conecte su Arduino a su computadora y abra su monitor serial. Deberá agregar un Serial.print (""); línea al código para imprimir las salidas de su sensor en el monitor serial para que pueda ver los valores sin procesar. Si desea que se muestre un nuevo valor cada 1-2 segundos, puede cambiarlo mediante el retardo. También puede generar el resultado de la media móvil si lo desea, solo tendrá que esperar un poco más para obtener sus lecturas estabilizadas.

Tenga en cuenta el promedio de alrededor de 10-20 lecturas una vez que se hayan estabilizado, este será su punto de ajuste "seco".

Una vez que esté satisfecho con las lecturas en seco, riegue su planta como lo haría normalmente. Dele suficiente agua para que se absorba por completo en el suelo, pero no lo ahogue. Ahora haga lo mismo que antes y obtenga un punto de ajuste "húmedo" promedio.

Actualice los dos puntos de ajuste en el código y luego vuelva a cargar el boceto y estará listo para comenzar a usar la base correctamente.

Paso 8: uso del monitor inteligente de plantas de interior

Como acaba de regar su planta para calibrarla, la pantalla debe ser verde. Poco a poco comenzará a ponerse amarillo y luego a rojo nuevamente durante los próximos días a medida que la tierra se seque.

Debido a la matriz de promedio móvil, hay un poco de retraso entre el momento en que riega la planta y el momento en que el sensor se vuelve verde nuevamente. Debería volverse verde después de unos 20-30 segundos.

Si va a utilizar la base en un lugar muy soleado, es posible que desee agregar un segundo o tercer LED y otra capa acrílica a la base para hacerla un poco más grande y brillante.

Déjeme saber lo que piensa de este monitor en la sección de comentarios a continuación. ¿Qué te gusta y qué cambiarías?

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¡Diviértete construyendo el tuyo propio!