Jardinera inteligente: 14 pasos

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

La idea de este proyecto era construir una jardinera inteligente para el proyecto final de robótica Comp 3012, elegí esto para un proyecto porque disfruto de las plantas y la jardinería en el verano y quería un punto de partida para un proyecto más grande que pudiera completar en el verano. La idea de este proyecto era crear una forma de monitorear y plantar fuera de un circuito de retroalimentación robótica, la idea era monitorear el contenido de agua del suelo y bombear agua al suelo cuando la planta necesitaba agua. También agrego una pantalla lcd que se lee en el proyecto junto con muchos sensores diferentes, al final mi maceta inteligente leyó y mostró: la temperatura, el nivel del agua del recipiente de recolección, el nivel de humedad de dos áreas de planta / suelo y el nivel de luz.

Paso 1: Componentes necesarios:

• 1x placa arduino
• 1x módulo Lcd
• 1x potenciómetro de 10k
• 1x tablero
• 3x sensores de humedad
• 1x sensor de temperatura LM35
• 1x sensor de luz Adafruit
• Bomba de agua 1x 12v
• Fuente de alimentación 1x 12v (se muestra la batería)
• 1x relé de disparo de 5v
• 1x conector BNC macho positivo y negativo
• 1x conector BNC hembra positivo y negativo
• Contenedores 3x (se muestra hecho a sí mismo)
• 2x secciones de tubería de agua
• 1x agua
• 1x suelo
• 1x planta

Paso 2: diagrama de cableado

En este diagrama de cableado he usado 9v en lugar de 12v y un motor en lugar de una bomba ya que estas opciones no estaban disponibles, también he usado un sensor de temperatura en lugar del sensor de luz adafruit y sensores IR para representar el sensor de humedad. Estos sustitutos deben ser finos y representativos de los sensores reales, ya que son 3 hilos, vcc y salida de señal, además de ser analógicos.

Paso 3: verifique los sensores de humedad

Los que compré tienen un rango de 1023 a 0 cuando están conectados a 5v y de 677 a 0 cuando están conectados a 3.3v. Los sensores también leen de alto a bajo, es decir, alto (1023) es sin humedad y bajo (200) en agua.

Paso 4: lectura básica e impresión

Programe el arduino para leer el valor analógico del sensor de humedad en los intervalos de tiempo deseados, en este momento también programé en una impresión en el monitor / plotter en serie.

Paso 5: construya o adquiera sus contenedores

Construí mis contenedores con acero de calibre 20 porque quería conservar y usar mi proyecto después de esta clase. La idea de los contenedores era tener tres contenedores separados interconectados a través de tuberías y sensores, primero un recipiente de agua, luego un contenedor para el tablero y todos los sensores más la pantalla lcd para lectura, y tercero el contenedor de la maceta.

Paso 6: Configure y pruebe la pantalla LCD e imprima el sensor de humedad

Paso 7: Configuración de contenedores y componentes

Comience a agregar el arduino y la placa de pruebas al contenedor del medio en este momento agregué el sensor del recipiente de agua, la pantalla lcd y el potenciómetro de 10k para la pantalla lcd.

Paso 8: Conectar cosas

conecte todas las cosas que acaba de agregar al contenedor, ya que hice el contenedor de metal, quería asegurarme de que no estaba conectando a tierra ni cortocircuitando nada en el contenedor de metal, para evitar esto agregué arandelas a los tableros eléctricos para agregar un espacio de aire entre el contenedor electrónico y el contenedor metálico.

Paso 9: Prueba de la bomba de agua

Pruebe la bomba de agua para ver qué pico es la entrada y la salida, para esto necesitará una fuente de alimentación de 12v, ya que ese es el voltaje de la bomba, aunque me cansé de ejecutar la mía con 9v y parece que también funciona, también necesitará una conexión y desconexión rápida aquí es donde los conectores BNC macho y hembra resultan útiles. También es importante cebar la bomba antes de probarla, nunca debe probar una bomba de agua sin agua, ya que hacerlo puede dañar la bomba.

Paso 10: agregar cosas

Agregue los otros sensores (temperatura, luz y ambos sensores de humedad del suelo) a los contenedores y arduino, pruebe la impresión a través de la pantalla lcd y la impresión en serie, en este punto también configuré algunos de los sensores en un 1-8 escala para el nivel del agua en la cuenca y el nivel de humedad del suelo para facilitar la lectura, esto se puede hacer restando 1024 de la lectura de 1023 y dividiendo por 100

Paso 11: Cableado de la bomba de agua

Conecte y conecte la bomba de agua, la fuente de alimentación de 12 V y el relé de activación de 5 V. Mantuve el cableado negativo para la bomba de agua y la fuente de alimentación de 12v conectados a los conectores BNC rápidos para probar como si algo saliera mal al probar el gatillo de la bomba, sería fácil tirar del enchufe y apagar la bomba.

Paso 12: Gatillo de la bomba de agua

Programe el disparador de la fuente de alimentación de 12v a través del disparador de relé de 5v basado en los niveles de humedad del suelo, ya que la bomba es bastante fuerte, querrá configurar esto por un período de tiempo muy pequeño y probar para obtener el nivel de riego correcto. No pude terminar este paso, pero planeo hacerlo durante el verano cuando tenga un poco de tiempo extra. Agregue tierra a su maceta, configure y conecte todos sus sensores y línea de agua.

Paso 13: si tuviera más tiempo

Refinar, cuando tenga algo de tiempo extra, me gustaría refinar mi programación para hacer uso de las llamadas de función y la configuración adecuadas en lugar de tener todo en un gran bucle, también programaría una prueba de agua autocorrectora y modificaría ligeramente el diseño de las cajas.

Paso 14: Explicación del código y fuente del código

El código es realmente bastante simple, es una configuración básica de pines para todos los sensores y la pantalla lcd, leer los valores analógicos de esos pines y una impresión en el monitor / trazador en serie junto con la pantalla lcd en el lado del círculo. Si tuviera más tiempo, también habría programado el gatillo de la bomba de agua y planearía hacerlo en el verano.