Irrigador de plantas Arduino, sin código: 11 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

En este instructivo construimos un robot de riego, que riega sus plantas durante el día cuando el suelo se seca lo suficiente. Este es un proyecto clásico basado en Arduino, pero esta vez usamos un lenguaje de programación visual, XOD, que hace que el proceso de programación sea bastante explícito.

Paso 1: Maquillaje de robot

Una bomba de agua de inmersión entregará agua a la planta cuando el suelo esté seco. Medimos su nivel de humedad usando un sensor de humedad del suelo.

No queremos regar nuestra planta por la noche, por lo que el sensor de luminosidad comprueba si es de día.

Para garantizar el funcionamiento seguro de la bomba, utilizamos otro sensor de humedad del suelo como sensor de nivel de agua.

El lenguaje visual del robot es lacónico: LED rojo significa "no hay agua, no se puede regar" LED verde significa "Estoy operando, midiendo los indicadores ambientales, listo para regar cuando sea necesario".

Una placa Iskra Neo (Arduino Leonardo) controla todos los módulos.

Paso 2: Montaje de módulos electrónicos

Módulos utilizados:

• Placa Iskra Neo (Arduino Leonardo)
• Escudo de ranura
• Sensor de humedad del suelo (x2)
• Sensor de luminosidad
• Módulo LED (x2)
• Bomba
• Enchufe de pared (6-9 V CC)

Tenga en cuenta el circuito de la fuente de alimentación:

• Use un puente para hacer que el bus V2 en un escudo de ranura use la fuente de alimentación Vin (desde el enchufe directamente)
• Coloque el módulo MOSFET en cualquier ranura V2 con un puente V = P + en
• Asegúrese de que otros módulos usen el bus de energía V1 (que es el 5V de Arduino)

La mejor práctica es conectar los sensores de humedad del suelo a través de otro par de MOSFET y leerlos regularmente para evitar la corrosión electrolítica, pero mantengamos este robot simple.

Paso 3: comprensión del flujo de trabajo

¡Examine el diagrama de abajo hacia arriba!

• La bomba se enciende cuando se cumplen las condiciones de "clima" y "agua"
• La condición del agua significa que hay suficiente agua en el tanque, si no es así, el "LED de no agua" se enciende y el resultado de la conjunción de las condiciones climáticas y del agua se vuelve falso.
• La condición climática también es compleja: es cierto si tanto las condiciones del suelo como las de luminosidad son verdaderas
• La condición del suelo se basa en la comparación entre el nivel actual de humedad del suelo y un valor umbral predefinido La condición de luminosidad es similar a la condición del suelo, pero mide la luminosidad en su lugar

Paso 4: obtención de valores umbral

Umbrales del sensor (datos de muestra, pueden variar en su caso):

• Humedad del suelo: 0,15
• Luminosidad: 0.58
• Agua: 0.2

Cómo tomar medidas (para versiones XOD sin funciones en serie):

1. Descargue e instale Arduino IDE
2. Ejemplo de Open File-Examples-01. Basics-AnalogReadSerial
3. Cambiar "retraso (1);" para "retrasar (250)";
4. Conecta la placa. Asegúrese de que el modelo de placa y el puerto estén seleccionados en el menú Servicio
5. Repita para cada sensor:

• Compruebe el número de pin en "int sensorValue = analogRead (A0);" y cambie A0 a A3 y A2 para sensores de luminosidad y agua respectivamente (si ha ensamblado su dispositivo de acuerdo con el esquema)
• Cargue el boceto Open Service-Serial Monitor, asegúrese de seleccionar 9600 baudios en el menú desplegable inferior derecho y observe cómo cambian las mediciones en vivo a medida que ajusta el entorno del sensor
• Elija un valor entre el mínimo y el máximo registrados (más cercano al mínimo para el sensor de luminosidad), divídalo por 1023 y use el resultado en su parche

Paso 5: Conceptos básicos de XOD

• Descargue e instale el XOD IDE
• Un programa XOD se llama parche; lo construimos en el área con varias filas ranuradas a la derecha.
• En el primer lanzamiento, puede ejecutar un parche tutorial incorporado.
• El parche consta de nodos, conectados con enlaces a través de los pines.
• Cada nodo representa un dispositivo / señal física o un elemento de datos, mientras que los enlaces controlan el flujo de datos.
• Haga doble clic en cualquier espacio en blanco del parche o presione la tecla "i" para abrir un cuadro de diálogo de búsqueda rápida donde los nodos se pueden encontrar por sus nombres o descripciones.
• Utilice el navegador de proyectos en la parte superior izquierda para explorar los parches.
• Seleccione un nodo y vea / edite sus propiedades en el inspector en el lado inferior izquierdo.
• Para probar XODing usted mismo, haga clic en Archivo-Nuevo proyecto y cree un parche vacío.
• Puede volver al tutorial en cualquier momento abriendo el menú Ayuda.

Paso 6: parche irrigador

Utilice el parche (basic-irrgator.xodball) o constrúyalo usted mismo de acuerdo con el diagrama.

Tenga en cuenta que el parche proporcionado ya se ha creado, por lo que algunos nodos se actualizaron en el IDE:

• Los nodos de "entrada analógica" ahora están en desuso, use "lectura analógica" en su lugar
• El nodo "led" tiene más funciones ahora

Aunque los umbrales son solo números constantes, no los coloco en los campos de propiedad de los nodos de comparación, sino que agrego nodos explícitos de número constante para enfatizar que estos valores podrían evaluarse de manera diferente. Por ejemplo, podría haber una aplicación móvil que permita al propietario modificar estos valores, por lo que habría otro nodo "recuperar de la aplicación" en lugar de estos nodos de número constante.

Paso 7: implementación

• Cuando el parche esté listo, haga clic en Implementar, Cargar en Arduino.
• Conecta la placa.
• Verifique el modelo de la placa y el puerto serial en los menús desplegables, luego haga clic en Cargar.
• Esto puede tardar un rato; Se requiere conexión a Internet.
• Si usa el navegador XOD IDE, use Arduino IDE para cargar el programa en la placa.
• Si tiene problemas para cargar el parche, explore el Foro XOD

Paso 8: tiempo de construcción

Utilice las piezas adecuadas para hacer la carcasa o el diseño del robot e imprímalas en 3D usted mismo. En el peor de los casos, simplemente deje caer la bomba y el sensor en el tanque de agua y pegue el sensor de suelo donde pertenece. Considere hacer una cortina para el sensor de luminosidad, porque nuestros LED pueden cegar el sensor y calcularán mal la noche.

Paso 9: Colocación del sensor de nivel de agua

Si usa un sensor de humedad del suelo para verificar el nivel del agua, asegúrese de que su capa dorada esté por encima del agua y que sus puntas pierdan agua antes de lo que lo hará el lado superior de la bomba.

Paso 10: Prueba

Cuando su robot está listo, los umbrales se miden y codifican en el parche, y este último se carga en la placa, es hora de probar todos los casos posibles.

• Seque el sensor de nivel de agua. Solo debe estar encendido el LED rojo. Incluso si el suelo está seco y la habitación está iluminada al mismo tiempo, la bomba no debería arrancar.
• Ahora agregue el agua, pero primero cubra el sensor de luminosidad para asegurarse de que el suelo seco y la presencia de agua no hagan que el robot riegue por la noche.
• Finalmente, deja que el robot riegue tu planta. Debe detenerse cuando el suelo esté lo suficientemente húmedo.
• Saque el sensor de suelo para repetir el riego (solo para estar seguro).

Paso 11: disfruta y mejora

Ahora que el irrigador básico está completo, considere algunas opciones de mejora:

• Vuelva a cablear los sensores de humedad del suelo para evitar la corrosión.
• Agregue otras medidas ambientales, p. Ej. humedad del aire
• Haz un horario en tiempo real
• Ponga el robot en línea para monitorearlo y controlarlo de forma remota