Arduino siseaed: 7 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Aiandus tähendab tänapäeval asjade keerukamaks ja vaevalisemaks muutmist elektronide, juppide ja baitidega. Mikrokontrollerite ja aianduse ühendamine on tõeliselt populaarne idee. Ma arvan, et see on sellepärast, et aedadel on väga lihtsad sisendid ja väljundid, mida on lihtne pea ümber keerata. Ma arvan, et inimesed (kaasa arvatud mina) näevad kurikuulsalt lihtsat ja pingevaba hobi ning ei suuda end üleliia keeruliseks ajada.

Selles projektis näitan teile, kuidas Arduino Dev tahvli abil siseaia lihtsamat versiooni ehitada.

Annan teile samm-sammult juhised, et näidata teile, kuidas oma ilusat aeda teha, ja selgitan üksikasjalikult nii riistvara kui ka tarkvara osi, et muuta see juhend lihtsaimaks viisiks, mis aitab teil omad oskused elektroonilises tootmises. Seda projekti on nii mugav teha spetsiaalselt pärast kohandatud trükkplaadi saamist, mille oleme JLCPCB -lt tellinud, et parandada meie auto välimust, samuti on selles juhendis piisavalt dokumente ja koode, mis võimaldavad teil luua oma automaatse aiasüsteemi.

Oleme selle projekti teinud vaid 7 päevaga, vaid kolm päeva riistvara valmistamise ja kokkupaneku lõpetamiseks, seejärel 4 päeva koodi ja Androidi rakenduse ettevalmistamiseks. et aeda selle kaudu juhtida. Enne alustamist vaatame kõigepealt

Mida saate sellest õpetusest õppida:

• Õigete komponentide valimine sõltuvalt teie projekti funktsioonidest
• Ahela loomine kõigi valitud komponentide ühendamiseks
• Pange kõik projekti osad kokku ja alustage katsetamist
• Androidi rakenduse kasutamine. Bluetoothiga ühenduse loomiseks ja süsteemiga manipuleerimiseks

Samm: mis on siseaed

Enamikul taimedel on lihtsad vajadused. Nagu külalised lähevad, on nad suhteliselt vähenõudlikud. Enne taime koju kutsumist peate mõistma ainult kolme põhiasja: valgus, vesi ja õhk. Kui suudate neid nelja elementi valdada, saate taime vaatenurgast luua siseaia peaaegu kõikjal maailmas ja igal aastaajal.

• Valgus - Enamik aiataimi vajab vähemalt kuus tundi valgust päevas. Kuid see peab olema hea valgus. Kui panete käe akna ette ja see ei heida varju, on tõenäoline, et valgus ei ole enamiku taimede jaoks õnneliku elu jaoks piisav. Siiski saate alati täiendada vähese valguse tingimusi kasvavate tuledega. Kui teie kodus on tagasihoidlik loomulik valgus ja te ei soovi erilise valgustusega vaeva näha, jääge taimede juurde, mis tavaliselt vajavad vähese valguse tingimusi, või proovige oma aeda teisaldada päikesepaisteline aknalaud.
• Vesi - Taimed vajavad tingimusi, mis on lähedased nende elupaikade tingimustele. Taime, mis kutsub kõrbe koju, vajab harvemat kastmist kui rabas elav taim. Teades, milliseid veetingimusi taim eelistab, on hea esimene samm eduka siseaia hoidmiseks. See on lihtsam kui arvate, sest taimed ise annavad teile sageli vihjeid. Paksude kummist lehtedega taimed on veehoidjad ja võivad tavaliselt ellu jääda vähem veega kui õhukeste ja õrnade lehtedega taimed. Kui te vihkate oma taimede kastmist, valige sorte, mis suudavad vähem areneda, või valige kastmisülesannete vähendamiseks peidetud veehoidlatega potid.
• Õhk - fotosünteesi kõrvalsaadusena toodavad taimed lehtede kaudu teie kodukeskkonnast hapnikku ja filtreerivad ebameeldivaid gaase, nagu formaldehüüd. Taimede tervena hoidmiseks peate hoidma nende lehti puhtana ning hoidma õhu nende ümber liikumas ja niiskena. Selleks võite need paigutada hea õhuvooluga kohta või varustada väikese ventilaatoriga.

Ma teen Arduino -põhise süsteemi, mis jälgib oma taime temperatuuri ja niiskust ning tagab automaatselt vajalikud vajadused, nagu valguse intensiivsus, vesi ja puhas värske õhk, ning selleks on mul vaja mõningaid ajameid juhtivaid andureid. Näiteks reguleerin valguse intensiivsust sõltuvalt valguse heledusandurilt saadud signaalidest, niisutades sama. Kasutasin veepumba sisse- ja väljalülitamiseks niiske andurit ning temperatuuri/niiskuse andurit 12V alalisvoolu ventilaatorite sisse- ja väljalülitamiseks.

Samm: andurid ja ajamid

Selle süsteemi loomine on mõnede andurite ja täiturmehhanismide kokkupanek, et pääseda ligi tehase ümbritsevatele füüsilistele andmetele ja leida, millist asja tehas soovib ja millal peaksite selle tarnima.

See on põhjus, miks peaksite kasutama mõnda andurit ja ajamit, mis on ühendatud ühe Arduino plaadiga:

Andurid

1. Valgusandur BH1750: BH1750FVI Kas digitaalne valgusandur, mis on digitaalne ümbritseva valguse anduri IC I2C siiniliidese jaoks. See IC on kõige sobivam ümbritseva valguse andmete saamiseks mobiiltelefoni LCD ja klahvistiku taustvalgustuse reguleerimiseks. Kõrge eraldusvõimega (1–65535 lx) on võimalik tuvastada laia valikut.
2. Mulla niiskusandur: Niiskuseandurid, mis mõõdavad takistust või juhtivust pinnase maatriksis kahe kontakti vahel, on sisuliselt rämps. Esiteks ei ole vastupidavus väga hea niiskusesisalduse näitaja, sest see sõltub suuresti mitmest tegurist, mis võivad aias erineda, sealhulgas mulla pH, vees lahustunud tahked ained ja temperatuur. Teiseks on enamik neist halva kvaliteediga, kontaktid kergesti korrodeeruvad. Enamasti oleks teil õnnelik, kui saaksite selle terve hooaja vastu pidada.
3. Temperatuuri ja niiskuse andur: DHT11 on põhiline, väga odav digitaalne temperatuuri ja niiskuse andur. See kasutab ümbritseva õhu mõõtmiseks mahtuvuslikku niiskusandurit ja termistorit ning sülitab andmestiku digitaalse signaali (analoogsisendit pole vaja). Seda on üsna lihtne kasutada, kuid andmete hankimine nõuab hoolikat ajastamist. Selle anduri ainus negatiivne külg on see, et saate sealt uusi andmeid saada ainult üks kord iga 2 sekundi tagant, nii et meie raamatukogu kasutamisel võivad andurite näidud olla kuni 2 sekundit vanad.

Täiturmehhanismid

1. Helevalge LED: valgusdiood (LED) on kahejuhtmeline pooljuhtvalgusallikas. See on p – n ristmikdiood, mis kiirgab valgust aktiveerimisel. [5] Kui juhtmetele rakendatakse sobivat pinget, on elektronid võimelised ühenduma seadme sees olevate elektronaukudega, vabastades energia footonite kujul.
2. Veepump: Pump on seade, mis liigutab vedelikke (vedelikke või gaase) või mõnikord läga mehaanilise toimega. Pumbad võib liigitada kolme suurde rühma vastavalt vedeliku liigutamiseks kasutatavale meetodile: otsetõste-, nihke- ja gravitatsioonipumbad. Pumbad töötavad mõne mehhanismi (tavaliselt kolb- või pöörleva) abil ja tarbivad mehaanilise töö tegemiseks energiat. vedelik. Pumbad töötavad paljude energiaallikate kaudu, sealhulgas käsitsijuhtimine, elekter, mootorid või tuuleenergia, on mitmes suuruses, alates mikroskoopilisest kasutamisest meditsiinis kuni suurte tööstuspumpadeni.
3. DC 12 V jahutusventilaator: Oluline on mõista jahutusmeetodeid, mida saab kasutada teie taime elu säilitamiseks, liigutades taime ümber värske õhu, kui see on vajalik taime tervislikes tingimustes hoidmiseks.

Samm: trükkplaatide valmistamine (tootnud JLCPCB)

JLCPCB kohta

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.) on Hiina suurim PCB prototüüpide ettevõte ja kõrgtehnoloogiline tootja, mis on spetsialiseerunud kiirele PCB prototüübile ja väikese partii PCB tootmisele.

JLCPCB -l on rohkem kui 10 -aastane PCB tootmise kogemus ja rohkem kui 200 000 klienti kodu- ja välismaal ning üle 8 000 veebipõhise PCB -prototüüpide tellimuse ja väikese koguse PCB tootmist päevas. Aastane tootmisvõimsus on 200 000 ruutmeetrit. mitmesuguste ühe-, kahe- või mitmekihiliste trükkplaatide jaoks. JLC on professionaalne trükkplaatide tootja, millel on laiaulatuslikud kaevude seadmed, range juhtimine ja kõrge kvaliteet.

Tagasi meie projekti juurde

PCB tootmiseks olen võrrelnud paljude PCB tootjate hindu ja valisin selle vooluahela tellimiseks JLCPCB parimateks PCB tarnijateks ja odavaimateks PCB pakkujateks. Kõik, mida ma pean tegema, on mõned lihtsad klõpsud Gerberi faili üleslaadimiseks ja teatud parameetrite, näiteks trükkplaadi paksuse värvi ja koguse määramiseks, siis olen maksnud vaid 2 dollarit, et saada oma PCB ainult 3 päeva pärast ja olen märganud, et seal on on sellel veebipõhisel tellimisplatvormil aeg -ajalt mõni tasuta kohaletoimetamise pakkumine.

Circuit (PDF) faili saate siit.

Nagu ülaltoodud piltidel näha, on trükkplaat väga hästi toodetud ja mul on sama PCB lehe kuju, mille oleme kujundanud, ja kõik sildid ja logod aitavad mul jootmise ajal toimida.

4. samm: koostisosad

Vaatame nüüd selle projekti jaoks vajalikud komponendid üle ja leiate veebist tellimiseks kõik seotud lingid, nii et vajame:

• - PCB, mille oleme selle JLCPCB -lt tellinud
• - Arduino Nano:
• - ESP01 moodul:
• -Bluetooth-moodul HC-05 või HC-06:
• - Valgusandur BH1750:
• - Temperatuuri ja niiskuse andur:
• - Niiskusandur:
• - Veepump:
• - 12 V alalisvoolu ventilaator:
• - valged LED -id:
• - Mõned päise pistikud:

Samm: kokkupanek

Oleme nüüd valmis, nii et alustame komponentide jootmist ja ärge unustage siltide järgimist, et vältida jootmisvigu. Alustuseks jootame Arduino pistiku toiteallika testimiseks ja võite kirjutada ka mõne põhilise testkoodi, et kontrollida iga anduri, näiteks valgusanduri ja LED -de jaoks õiget ühendust, kuna see on kõik otse plaadiga ühendatud (Arduino), nii et teil on neile täielik juurdepääs.

Märkus: jootekolb peab olema puhas ja puhas. See tähendab, et pühkida see käsnale iga kord, kui seda kasutate. Jootekolvi ots peaks olema puhas ja läikiv. Kui näete, et otsik voolamise tõttu määrdub või oksüdeerub, tähendab see selle läike kaotamist, peate selle puhastama. Isegi kui olete jootmise keskel. Puhta jootmisotsiku abil on palju kergem soojust jootmismärgile edastada.

JLCPCB -st tellitud trükkplaat juhendab teid, et hoiate kõik õiges kohas, nii et ärge kartke seda linki külastada, kui soovite meie tehtud PCB -d vaadata ja veebis tellida.

Nagu näete, on selle trükkplaadi kasutamine selle kvaliteedi tõttu nii käepärane ja kindlasti annavad kõik sealsed sildid teile parimaid juhiseid, nii et olete 100% kindel, et te ei tee jootmisvigu.

Olen iga komponendi jootnud oma kohale ja saate elektrooniliste osade jootmiseks kasutada PCB mõlemat külge.

Nüüd on meil trükkplaat valmis ja kõik komponendid on väga hästi joodetud, pärast seda valmistasin selle disaini ette CNC -laserlõike tegemiseks, et sisestada elektrooniline osa ja tehas ühte toesse, nii et kui soovite teha sama kujunduse nagu minu omad leiavad siit (DXF) failid

6. samm: Androidi rakendus

See rakendus võimaldab teil oma Arduinoga Bluetoothi kaudu ühenduse luua ja käsitsi režiimi kasutades pääsete juurde ventilaatoritele, tuledele ja veepumbale sisse- ja väljalülitamiseks, unustamata andureid, mille abil saate nende andmeid lugeda vajutades nuppu „hangi andmed” ja kõik vajalikud andmed kuvatakse teie nutitelefoni ekraanil.

Selle Androidi rakenduse saate tasuta sellelt lingilt

Samm: Arduino kood ja testi valideerimine

kood on saadaval ja nagu tavaliselt, saate selle sellelt lingilt alla laadida. Ja nagu fotodelt näha, on kood nii lihtne ja väga hästi kommenteeritud, et saaksite sellest aru.

Nagu näete poisid, on igal nupul süsteemiga funktsionaalsus, kuid ma tõesti hindan seda, et automaatne valguse heleduse reguleerimise režiim asetasin valgusanduri alumisele alusele, siis selle režiimi valimisel kontrollib süsteem esiosa heledust valgusdioodid sõltuvalt anduri signaalidest. Samuti saame lugeda temperatuuri ja niiskuse väärtusi otse nutitelefoni ekraanilt, mis on tõesti muljetavaldav.