UWaiPi - Sistema automático de riego de plantas impulsado por el tiempo: 11 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

¡Hola! ¿Olvidaste regar tus plantas hoy por la mañana? ¿Estás planeando unas vacaciones pero pensando quién va a regar las plantas? Bueno, si sus respuestas son Sí, entonces tengo una solución para su problema.

Me complace mucho presentarles uWaiPi - Sistema automático de riego de plantas Time Drive. Es un sistema simple que puede hacer que podría ayudarlo a olvidar la tarea de regar sus plantas a diario.

uWaiPi funciona en Raspberry Pi. Con poco conocimiento sobre la programación de Raspberry Pi y habilidades moderadas en electrónica, debería poder construir el sistema en su hogar dentro de 3-4 días.

Paso 1: Lista de piezas

Los siguientes elementos son necesarios para construir uWaiPi.

• Raspberry Pi (versión 2, 3 o Zero) con la última Raspbian instalada
• Adaptador USB Mini WIFI (no se requiere para Raspberry Pi 3)
• Módulo LCD 16x2
• Módulo de placa de interfaz serie M111 I2C IIC
• Interruptor de empuje momentáneo (3)
• Adaptador de corriente de 5 V y 2 amperios
• 3-6 V 120 litros / hr mini bomba sumergible con motor sin escobillas
• Alambres largos
• Caja de PVC (180x100x50 mm)
• Tuberías y accesorios de riego

Los siguientes componentes electrónicos son necesarios para construir los circuitos.

• Resistencia - 1 K Ohm (2)
• Resistencia - 1,5 K ohmios (3)
• Resistencia - 10 K Ohmios (3)
• Transistor - 2N 2222 (2)
• Diodo - IN 4001 (1)
• Condensador electrolítico - 0,1 uF 10 V (3)
• Condensador electrolítico - 1 uF10 V (2)
• Condensador cerámico - 1 nF (1)
• Condensador cerámico - 10 nF (1)
• Tableros Vero
• Pines de cabezal macho
• Pines de cabecera hembra
• Cables de puente

Paso 2: Configuración de Raspberry Pi

uWaiPi funciona en Raspberry Pi. Ha sido probado con las siguientes versiones de Raspberry Pi:

1. Raspberry Pi 2 Modelo B
2. Frambuesa pi 3
3. Raspberry Pi Zero

Necesita tener un adaptador USB Mini WIFI para conectar la Raspberry Pi (excepto el Modelo 3) a Internet.

Puede descargar la última versión de Raspbian desde aquí e instalarla en su Raspberry Pi. Encontrará muchos recursos en línea sobre cómo instalar y configurar Raspbian en Raspberry Pi.

Paso 3: construcción de las placas de circuito

Placa de circuito principal

Esta placa contiene los circuitos para controlar:

1. los pines GPIO con los botones
2. la luz de fondo de la pantalla LCD
3. la bomba

Placa de circuito de pantalla LCD

Esta placa contiene una serie de condensadores para filtrar cualquier ruido inesperado y picos de voltaje para las señales I2C de la pantalla LCD.

Puede consultar el diagrama adjunto para el diseño de la placa de circuito. Puede dedicar un poco más de esfuerzo y crear una PCB personalizada para construir sus circuitos. El diagrama de diseño de la placa de circuito (formato fritzing) se puede descargar de Git.

Paso 4: Conexión de módulos

Una vez que se construyen las placas de circuitos, los módulos se pueden conectar a través de cables. No quería soldar los cables para poder desmontarlos fácilmente. Así que usé pines de placa macho / hembra y cables de puente en su lugar.

Primero, soldé 16 clavijas de encabezado hembra en el módulo LCD y 16 clavijas macho en el módulo I2C y monté el módulo I2C directamente en la parte posterior del módulo de pantalla LCD. Luego, de manera similar, monté mi placa de circuito de pantalla LCD personalizada en el módulo I2C. La conexión debe ser la siguiente:

DB5 -> I2C SCL

DB6 -> I2C SDA

DB7 -> I2C VCC

DB8 -> I2C TIERRA

Luego conecté el módulo de pantalla con la Raspberry Pi como se muestra a continuación:

DB1 -> GPIO 5

DB2 -> GPIO 3

DB3 -> GPIO 4

DB4 -> GPIO 9

Luego conecté la placa de circuito principal con la Raspberry Pi y el módulo de visualización como se muestra a continuación:

CB1 -> GPIO 2 (5 V)

CB2 -> GPIO 7

CB3 -> GPIO 14 (GND)

CB4 -> GPIO 6 (GND)

CB5 -> GPIO 1 (3,3 V)

CB6 -> Botón de verificación

CB7 -> Botón de verificación

CB8 -> Botón de ejecución ad hoc

CB9 -> Botón de ejecución ad hoc

CB10 -> botón Saltar siguiente

CB11 -> botón Saltar siguiente

CB12 -> Bomba de agua

CB13 -> Bomba de agua

CB14 -> I2C LED1

CB15 -> I2C LED2

CB16 -> GPIO 12

CB17 -> GPIO 11

CB18 -> GPIO 13

CB19 -> GPIO 15

Paso 5: empaque

Una vez que verifique la conectividad, el siguiente paso es poner todo en una caja. Usé una caja de PVC blanca que era bastante más grande de lo que necesitaba. Puede elegir la caja con las dimensiones adecuadas. Corté una ranura para la pantalla, 3 orificios grandes para los botones en la parte frontal y 2 orificios más pequeños para la línea de salida y el cable de alimentación. Coloqué espaciadores de plástico dentro de la caja y fijé las placas de circuito y la Raspberry Pi con tornillos. Conecté la pantalla LCD con la ayuda de pegamento caliente. Apreté los cables en la caja y finalmente la cerré con la ayuda de tornillos. Imprimí las etiquetas y las pegué en la caja con pegamento en barra. Estaba bastante contento con el aspecto limpio y ordenado del recinto.

Paso 6: instalación

Una vez que los componentes están empaquetados en el gabinete, puede conectarse a la Raspberry Pi a través de una conexión SSH a través de wifi. Puede descargar la última versión de la aplicación desde Git. He documentado los pasos de instalación detallados en el archivo Léame. Simplemente siga las instrucciones en pantalla para completar la instalación. Tenga en cuenta que debe tener privilegios de root en Raspberry Pi para poder realizar la instalación. Una vez completado, reinicie su Raspberry Pi y estará listo para comenzar.

Tenga en cuenta que debe proporcionar los horarios y la duración durante la instalación. Puede configurar varios horarios. El sistema activará la bomba según su horario y regará las plantas.

Paso 7: embalaje final

Una vez hecho todo, puede conectar la bomba a la línea de salida y encender el sistema. La aplicación tardará entre 30 y 40 segundos en iniciarse y ejecutarse automáticamente. Es posible que necesite un cable de extensión para colocar la bomba cerca de sus plantas. La bomba puede sumergirse en un balde de agua y conectarse a la tubería.

Paso 8: Colocación de las tuberías

Este fue el paso más laborioso en mi opinión. Compré un kit de riego de bricolaje en Ebay que tenía todos los componentes necesarios para diseñar la tubería. Usé una tubería de goteo grande de 12 mm para la conexión principal de agua y tuberías más pequeñas de 4 mm para las ramas. Todas las ramas están equipadas con micro conectores para que pueda controlar el flujo de agua para cualquier planta específica. Se necesitaron casi 4 horas para las mediciones, cortar las tuberías, conectarlas y trazar las tuberías. Usé un pequeño tubo de plástico para conectar la salida de la bomba a la tubería. Mi bomba de agua era lo suficientemente potente como para proporcionar suficiente agua para 16 plantas. Mi balcón no tiene grifo de agua, así que tuve que usar un balde para almacenar el agua. Un cubo grande puede regar las plantas 2 veces al día durante 2 semanas, lo cual es bastante bueno y confiable para cualquier viaje largo.

Paso 9: ¡Y listo

Bueno, eso es todo. Mantuve mi caja de circuitos dentro de la habitación y usé un cable de extensión largo para conectar uWaiPi con la bomba. Ahora simplemente enciéndalo y espere entre 30 y 40 segundos para que se cargue la aplicación. uWaiPi se encargará de regar tus plantas según tus horarios. Así que ahora puedes irte de vacaciones sin preocuparte por tus plantas.

Paso 10: uso del sistema

Durante la instalación, si ha habilitado la función de reinicio automático, la aplicación se iniciará automáticamente al arrancar la Raspberry Pi. Seguirá los horarios y duraciones configurados por usted.

El sistema se puede controlar mediante los botones. Puede regar las plantas en cualquier momento de forma ad hoc u omitir los siguientes programas. El sistema se encarga de los horarios perdidos y riega las plantas cada vez que se enciende.

También puede habilitar las funciones de correo electrónico durante la instalación. Con las funciones de correo electrónico activadas, recibirá notificaciones del sistema al regar las plantas. También puede controlar el sistema (ejecución ad hoc u omitir la ejecución) enviando comandos simples por correo electrónico.

Paso 11: ¡Gracias

Un gran agradecimiento si ha llegado tan lejos y está planeando construir o ya ha construido mi sistema. Hágame saber sus valiosos comentarios y sugerencias. Me pueden contactar en [email protected].

Ujjal Dey

ujjaldey.in/