Maceta inteligente automática para plantas (bricolaje, impresa en 3D, Arduino, riego automático, proyecto): 23 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

Hola, A veces, cuando nos vamos de casa unos días o estamos muy ocupados, las plantas de la casa sufren (injustamente) porque no se riegan cuando lo necesitan. Esta es mi solucion.

Es una maceta inteligente que incluye:

• Depósito de agua incorporado.
• Un sensor para controlar el nivel de humedad del suelo.
• Una bomba para bombear agua a la planta cuando sea necesario.
• Un monitor de nivel de agua en el depósito de agua.
• Un LED para avisarle cuando todo está bien o si el depósito de agua está casi vacío.

Todos los componentes electrónicos, las bombas y el depósito de agua están contenidos dentro de la olla para que luzca inteligente. Cada maceta (si haces más de una) también se puede ajustar a las necesidades de diferentes tipos de plantas. Tiene un Arduino Nano controlando todo y el costo de los componentes se ha mantenido lo más bajo posible.

Paso 1: Tutorial en video

Si prefiere los videos a la lectura, consulte el video de arriba. De lo contrario, siga leyendo y lo guiaré en la creación de su propio Smart Plant Pot, paso a paso.

Paso 2: Cosas que necesitará

Vas a necesitar algunas cosas para construir una propia. Aquí hay una lista de los artículos junto con enlaces a dónde puede encontrarlos en Amazon.

• Arduino Nano: https://geni.us/ArduinoNanoV3 x1
• Mini bomba sumergible: https://geni.us/MiniPump x1
• Tubería de 5 mm: https://geni.us/5mm Tubería de 5 cm de valor
• Transistor: https://geni.us/2npn2222 1x 2N2222
• Resistencias (1k y 4.7k): https://geni.us/Ufa2s Uno de cada
• Cable: https://geni.us/22AWGWire para conectar componentes entre sí
• LED de 3 mm: https://geni.us/LEDs x1
• Sensor de nivel de agua: https://geni.us/WaterLevelSensor x1
• Pernos: https://geni.us/NutsAndBolts M3 x 10 mm x2
• Sensor de humedad del suelo: https://geni.us/MoistureSensor x1
• Medio tablero Perma-proto: https://geni.us/HalfPermaProto x1
• Filamento PLA:

Paso 3: imprima las piezas imprimibles en 3D

Las piezas impresas en 3D tardarán un poco en imprimirse, por lo que es un buen lugar para comenzar mientras espera que llegue cualquier cosa que haya pedido.

Encontrará los archivos CAD disponibles para descargar aquí:

Imprimí todo el mío en PLA a una altura de capa de 0,15 mm. Imprimí la 'olla exterior' con tres perímetros y esto aseguró que fuera impermeable para mí. Verifique que su impresión sea hermética antes de usarla para asegurarse de no correr el riesgo de dañar ninguno de sus componentes electrónicos. Si falla, puede probar cualquiera de los siguientes:

• Imprímelo con más perímetros / paredes
• Aumentar el caudal de la extrusora.
• Trate el interior de la impresión con algún tipo de sellador.

Paso 4: Prepare el diagrama de circuitos y componentes electrónicos

Podemos centrar nuestra atención en la electrónica. Necesitará algunas herramientas para ayudarlo a ensamblar y soldar los diversos componentes electrónicos para este proyecto:

• Alambre de soldar
• Soldador (estoy usando este genial que funciona con batería que obtuve recientemente:
• Cortaalambres
• Manos amigas

Se adjunta un diagrama de soldadura. Si lo prefiere, puede omitir las siguientes secciones y seguir el diagrama usted mismo, aunque si lo prefiere, ahora lo paso paso a paso, componente por componente.

Paso 5: Suelda Arduino a Proto Board

Primero soldaremos el Arduino Nano a nuestra placa Perma-Prota. A medida que avanzamos, me referiré a los agujeros en el tablero Perma-Prota por sus coordenadas, como el agujero B7. Las letras y números de los agujeros están escritos a lo largo de los bordes del tablero Perma-Proto.

Para colocar el Arduino Nano en el lugar correcto, coloque el pin D12 en el Arduino a través del orificio H7 en la placa prototipo. Luego, dé la vuelta a la placa y suelde los pines en su lugar.

Paso 6: agregue el transistor y las resistencias

Las tres patas del transistor quieren pasar por los orificios C24, 25 y 26 de la placa. La cara plana del transistor quiere estar orientada hacia el centro de la placa. Una vez que haya soldado esto en su lugar, corte el exceso de longitud de la pierna del otro lado con los cortadores de alambre.

La resistencia de 4,7 k ohmios (las bandas de color se vuelven amarillas, violetas y luego rojas) pasa por los orificios A25 y A28.

La resistencia de 1k ohmios (bandas marrón, negra y luego roja) pasa por los orificios J18 y J22.

Paso 7: Prepare el LED y conéctelo a la placa

Suelde un cable de 7 cm de largo por separado a cada una de las patas de los LED. Una vez que haya hecho esto, use un poco de cinta aislante o termorretráctil para evitar que las dos patas y los cables hagan contacto y provoquen un cortocircuito en nuestro circuito más adelante.

Ahora la pata positiva del LED, que es la más larga de las dos patas, debe soldarse al orificio J17 de la placa. Luego, el negativo se suelda al orificio I22.

Paso 8: Prepare la bomba

Antes de instalar y conectar la bomba, necesitamos extender sus cables. Agregue 13 cm adicionales en ambos cables provenientes de la bomba de agua. Nuevamente, agregue un poco de cinta aislante a las conexiones después de haberlas soldado.

Paso 9: Prepare el sensor de nivel de agua

Esta vez suelde tres cables de 20 cm a las tres clavijas del sensor de nivel de agua.

Paso 10: Conecte los componentes sensores de humedad juntos

Conecte 10 cm a las siguientes clavijas del módulo de sensores de humedad:

• D0
• GND
• VCC

Luego suelde el cable de D0 a J12 en la placa Proto, el cable de tierra a cualquier lugar a lo largo del riel de tierra y finalmente el cable de VCC al orificio C8.

Luego suelde dos cables de 25 cm a los pines negativo y positivo en el otro lado del módulo de sensores.

Paso 11: agregue conexiones adicionales a la placa Proto

Use un cable corto (verde en las fotos) para conectar los orificios B26 al riel de tierra y luego otro cable para conectar nuestro riel de tierra al pin de tierra del Arduino a través del orificio A20.

Necesitamos un cable más para conectar los agujeros C28 y J7.

Paso 12: Comencemos a ensamblar nuestras piezas

Use un poco de pegamento termofusible o similar para fijar el sensor de nivel de agua en su placa de fijación en el interior de la olla exterior. Asegúrese de que la parte superior del sensor esté alineada con la parte superior de la placa de montaje.

Ahora pase los tres cables de este sensor hacia abajo a través del orificio que encontrará en el lado de la columna que se eleva desde la parte inferior de la olla exterior. Cuando aparezcan por la parte inferior, puede sacarlos. Ahora también es un buen momento para etiquetarlos mientras estamos seguros de a qué están conectados.

Mientras tenemos nuestro pegamento a mano, debemos fijar el LED en su lugar empujándolo a través de su agujero en el soporte y pegándolo allí.

Paso 13: ensamble la bomba de agua

También podemos pasar los cables de nuestra bomba de agua a través del mismo orificio en la olla exterior que hicimos para el sensor de nivel de agua y luego etiquetar los cables cuando salgan por el otro lado.

Ahora tome los 5 cm de tubo de goma, conéctelo a la bomba de agua y luego el otro extremo a la parte inferior de la olla interior.

Luego podemos deslizar con cuidado la olla interior hacia abajo en la olla exterior. Hay una ranura delgada para que pasen los cables, tenga cuidado de no atrapar los cables al ensamblar estas dos partes.

Paso 14: agregue el soporte

Ahora podemos pasar todos nuestros cables etiquetados a través del orificio en el soporte y luego colocarlo todo en nuestra encimera al revés. Use un poco de pegamento termofusible para fijar la olla en el soporte y manténgala en una posición central.

A continuación, tome los dos cables que provienen de nuestro sensor de humedad y páselos por el conjunto que pasa por nuestra Smart Plant Pot en la otra dirección. Estos deberían salir por la parte superior de la columna ahora en lugar del pequeño orificio lateral que estábamos utilizando antes.

Paso 15: Un poco más de soldadura

Ahora suelde los cables de la bomba de agua a los orificios B18 y B24.

El cable de tierra del sensor de agua se puede conectar a cualquier lugar a lo largo del riel de tierra. El cable positivo está soldado al orificio A8 y el cable del sensor está conectado a A13.

Paso 16: Gestión de cables

Ahora pegue el módulo para el sensor de humedad del suelo a una de las paredes interiores del soporte como se muestra en la foto.

Usando los dos pernos, podemos retorcer los cables restantes en una disposición más ordenada debajo de la placa y luego atornillarla en su lugar. Asegúrese de que el extremo del Arduino con la conexión USB esté orientado hacia el orificio del soporte para que pueda pasar el cable USB.

Paso 17: ¡Potencie una planta

Ahora podemos agregar nuestra planta.:)

Puede ser tan creativo como desee con la planta y el medio de cultivo que elija. Solo asegúrese de mantener la salida de agua, la entrada y el orificio del cableado libres de cualquier medio de cultivo.

También puede decorar la parte superior con algo como una pequeña grava colorida si lo desea.

Paso 18: Conecte el sensor de humedad

Ahora podemos conectar el sensor de humedad a los dos cables que salen de la parte superior de la maceta y luego insertar sus puntas en el suelo.

Cualquier exceso de cable se puede empujar hacia abajo en la maceta.

Paso 19: Cargar código

Encontrarás el código del proyecto aquí:

Una vez que lo haya descargado, abra el archivo 'SmartPlant-V1-1.ino' en el IDE de Arduino y cárguelo en su creación. Si todo va bien, debería ver y escuchar lo siguiente:

• Cuando se completa la carga y el Arduino se reinicia, el LED debe parpadear rápidamente cinco veces para confirmar que el código se está ejecutando.
• El monitor de serie IDE imprimirá la lectura actual del nivel de agua.
• Después de unos segundos más, debería escuchar el arranque de la bomba, ya que aún no hemos calibrado los valores para el sensor de humedad del suelo.
• El LED debería comenzar a parpadear lentamente para advertirnos que no hay agua en el tanque interno.

Paso 20: calibre el nivel de humedad del suelo

En la parte inferior de la maceta es donde conectamos el módulo sensor para el sensor de humedad del suelo. Este módulo tiene un potenciómetro que usaremos para establecer el nivel que indicará al Arduino que el suelo está lo suficientemente húmedo. Para hacer esto, verifique que la humedad del suelo para que la planta sea la mínima con la que estaría contento. Espere aproximadamente una hora para que la humedad se nivele a través del medio de cultivo y alrededor del sensor.

Luego, podemos usar un destornillador pequeño para girar el potenciómetro hasta que se encienda la segunda luz, en este punto deténgase y luego gírelo en la dirección anterior hasta que la luz se apague. A continuación, se configura correctamente.

Si alguna vez necesita ajustar el nivel de humedad del suelo, aquí es donde debe hacerlo.

Paso 21: calibre el nivel de agua en el depósito

Esta vez abra el código 'Water_Tank_Threshold_Test.ino' en el IDE y cárguelo. Usaremos esto por un tiempo para ayudar a establecer el nivel de umbral correcto para el sensor de nivel de agua.

Una vez cargado, abra el monitor en serie y comience a agregar agua lentamente al tanque hasta que comience a ver una lectura del sensor. Deténgase en este punto y espere hasta que las lecturas sean bastante consistentes. Anote el valor medio que se muestra ahora.

Ahora podemos volver a cargar el código principal y dirigirnos a las variables en la parte superior para actualizar algunos valores. Primero ingresaremos el valor que acabamos de anotar en la variable 'WaterLevelThreshold'.

Mientras estamos aquí, también podemos establecer el valor del intervalo de verificación en 180.000. Esto significa que el nivel de humedad del suelo se controlará cada hora. El valor 'emptyReservoirTimer' quiere establecerse en 900. Esto significa que el LED parpadeará lentamente durante 30 minutos para indicarnos que necesitamos más agua en el tanque antes de que el código continúe verificando la planta, riéguela si tenemos agua izquierda y luego volver a tratar de llamar nuestra atención.

La variable de 'amountToPump' controla la cantidad de agua que se bombea a la planta cuando la regamos. Configuré el mío en 300, pero puedes ajustarlo si necesitas más o menos agua.

Paso 22: Simplemente agregue agua …

Ahora podemos llenar el depósito de agua. Esté atento al orificio de desbordamiento que se muestra en la imagen. Cuando veas agua aquí deja de llenar la olla. Esto está aquí para garantizar que no inunde los componentes electrónicos internos.

Paso 23: ¡Terminado

Y eso es todo: Smart Plant Pot completo.:)

Espero que hayas disfrutado construyendo el tuyo. Considere compartir su marca en Thingiverse, realmente disfruto verlos:

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