Automātiska augu laistīšanas sistēma, izmantojot mikro: bits: 8 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Tinkercad projekti »

Šajā pamācībā es jums parādīšu, kā izveidot automātisku augu laistīšanas sistēmu, izmantojot Micro: bit un dažas citas mazas elektroniskas sastāvdaļas.

Micro: bit izmanto mitruma sensoru, lai uzraudzītu mitruma līmeni auga augsnē, un pēc tam ieslēdz nelielu sūkni, lai laistītu augu, ja augsne kļūst pārāk sausa. Tādā veidā jūsu augs vienmēr tiek kopts, pat ja esat par to aizmirsis vai esat prom.

Ja jums patīk šī instrukcija, lūdzu, balsojiet par to bloka koda konkursā!

Piegādes:

• MicroBit - pērciet šeit
• Kapacitatīvs mitruma sensors - pērciet šeit
• DC sūknis - pērciet šeit
• Releja modulis - pērciet šeit
• Lentes kabelis - pērciet šeit
• Uzglabāšanas konteineri (nav vienādi, bet tiem vajadzētu darboties) - pērciet šeit
• Barošanas avots - pērc šeit
• M3 skrūves - pērciet šeit

Esmu izmantojis MicroBit 2. versiju, taču šo projektu var izveidot, izmantojot arī pirmo versiju.

1. darbība: komponentu sagatavošana

MicroBit ir mazs programmējams mikrokontrolleris, kuram ir vairāki iebūvētie sensori un pogas, padarot programmēšanas sākšanu patiešām vienkāršu.

Jūs varat izmantot bloku kodēšanu bērniem un mazāk pieredzējušiem programmētājiem, kā arī JavaScript vai Python tiem, kuri ir pieredzējuši programmēšanā un vēlas iegūt vairāk funkcionalitātes. Tam ir arī virkne IO tapas, kas pieejamas sensoriem un ierīcēm tās apakšējā malā.

Manis izmantotais kapacitatīvais mitruma sensors darbojas ar 3,3 V spriegumu, kas ir lieliski piemērots lietošanai tieši ar MicroBit.

Piezīme. Šie kapacitatīvie sensori parasti norāda, ka tie darbojas starp 3,3 V un 5 V, un izvada ne vairāk kā 3,3 V, jo tiem ir iebūvēts sprieguma regulators. Es atklāju, ka daudzas no šo sensoru lētākajām versijām faktiski nedarbojas ar ieejas spriegumu 3,3 V, bet prasa 3,5-4 V, pirms tās faktiski "ieslēdzas". Ar to jums jābūt uzmanīgam, jo Micro: bit ir paredzēts tikai ieejas spriegumam līdz 3,3 V.

Sūknis būs jāieslēdz un jāizslēdz, izmantojot releja moduli. Releja modulis pārslēdz sūkņa barošanu, lai strāva neplūst caur MicroBit.

2. darbība: shēmas un koda izstrāde TinkerCAD

Es izstrādāju ķēdi un veicu bloku kodēšanu TinkerCAD, jo viņi nesen platformai ir pievienojuši MicroBit. Bloku kodēšana ir patiešām vienkāršs veids, kā izveidot pamata programmas, vienkārši velkot un nometot funkciju blokus.

Es izmantoju līdzstrāvas motoru, lai attēlotu sūkni, un potenciometru, lai modelētu mitruma sensora ieeju, jo tam nepieciešami arī tie paši trīs savienojumi.

Manā galīgajā bloka koda versijā Micro: bit parāda smaidīgu seju, kad tā ir ieslēgta, pēc tam ik pēc 5 sekundēm sāk mērīt mitrumu un attēlot tos grafikā displejā. Tas arī pārbauda, vai mitruma līmenis ir zemāks par noteikto robežu, un, ja tā ir, tas ieslēdz sūkni uz 3 sekundēm. Tas turpina sūkņa ciklu ar 5 sekunžu pārtraukumu starp cikliem, līdz mitruma līmenis atkal pārsniedz noteikto robežu.

Es arī pievienoju funkcijas divām pogām, kur poga A ieslēdz sūkni uz 3 sekundēm, lai manuāli laistītu iekārtu, un poga B parāda mitruma līmeņa rādījumu displejā.

3. darbība: ķēdes un koda pārbaude

Kad es biju apmierināts ar simulāciju, kas darbojas TinkerCAD, es savienoju komponentus kopā uz sava galda, lai pārbaudītu, vai tie darbojas vienādi. Es izveidoju pagaidu savienojumus, izmantojot dažus džemperus un aligatora skavas, lai tos piestiprinātu pie Micro: bit tapām.

Tas galvenokārt tika veikts, lai pārbaudītu, vai Micro: bit nolasa sensora pareizās vērtības un vai releju var ieslēgt un izslēgt.

4. solis: ūdens tvertnes izgatavošana

Kad biju apmierināts ar testa iestatīšanu, es ķēros pie ūdens tvertnes izgatavošanas, sastāvdaļu iebūvēšanas korpusā un pastāvīgo elektrisko savienojumu izveidošanas.

Es atradu šos divus konteinerus vietējā atlaižu veikalā. Viņi sakraujas kopā, lai es varētu izmantot apakšējo kā tvertni, bet augšējo - elektronikas ierīkošanai.

Lai izveidotu tvertni, man vajadzēja uzstādīt sūkni tvertnē ar ūdens ieplūdi pēc iespējas tuvāk apakšai, vienlaikus atstājot pietiekami daudz vietas ūdens plūsmai. Es pielīmēju sūkni vietā, izmantojot līmes pistoli.

Pēc tam es izurbju caurumus motora vadiem un cauruli ūdens izvadam.

5. solis: samontējiet elektroniku

Es vēlējos, lai MicroBit tiktu uzstādīts korpusa priekšpusē, lai to būtu viegli redzēt, jo es izmantoju LED displeju priekšpusē kā ūdens līmeņa grafiku.

Es izurbju dažus caurumus priekšpusē, lai turētu MicroBit un darbotos kā savienojumi ar IO tapām apakšā. Es izmantoju dažas garas M3 x 20 mm pogas galvas skrūves, lai ieskrūvētu IO tapu spailēs un pievienotu vadiem korpusa iekšpusē. Es pievienoju elektroinstalāciju pie skrūvēm, aptinot dažas atklātās elektroinstalācijas ap skrūvēm un pēc tam izmantojot termiski saraušanās cauruli, lai to noturētu vietā.

Es arī izurbju caurumus barošanas vadam līdz Micro: bit, elektrības kontaktligzdai aizmugurē un sūkņa un mitruma sensora vadiem.

Pēc tam es pievienoju visus vadus, lodēju savienojumus un savienoju komponentus kopā korpusa iekšpusē.

6. darbība: laistīšanas sistēmas pārbaude

Tagad, kad visas sastāvdaļas ir samontētas, ir pienācis laiks veikt stenda pārbaudi.

Es piepildīju tvertni ar ūdeni un ieslēdzu strāvas padevi.

Micro: bit tika ieslēgts un sāka lasīt rādījumus. Tā kā mitruma sensors nebija augsnē, Micro: bit nekavējoties reģistrēja "augsni" kā sausu un ieslēdza sūkni.

Tātad izskatās, ka tas viss darbojas pareizi, un mēs varam to izmēģināt uz auga.

7. darbība: laistīšanas sistēmas uzstādīšana iekārtā

Lai iestādītu Micro: bit uz auga, es iegrūdu mitruma sensoru augsnē, pārliecinoties, ka elektronika atrodas virs augsnes līmeņa. Pēc tam es novietoju ūdens izplūdi virs augsnes centra, lai ūdens vienmērīgi sadalītos ap auga saknēm.

8. darbība: automātiskās augu laistīšanas sistēmas izmantošana

Diagramma priekšpusē parāda mitruma līmeni, ko mēra sensors, kad augsne izžūst. Kad sūknis nokrītas zem kodā noteiktā sliekšņa, sūknis automātiski ieslēdzas ar 3 sekunžu intervālu, līdz mitruma līmenis atkal pārsniedz slieksni. Jums vajadzētu ātri pamanīt, ka pēc sūkņa iedarbināšanas augsnes mitruma līmenis atkal palielinās.

Varat arī nospiest pogu MicroBit priekšpusē, lai ieslēgtu sūkni uz 3 sekundēm un laistītu augu manuāli.

Jūs pat varētu savienot vairākus MicroBits kopā, izmantojot to radio saiti, lai apskatītu jūsu auga mitruma līmeni no citas telpas vai laistītu tos attālināti. Jauka ideja būtu izmantot atsevišķu Micro: bit kā informācijas paneli un vadības centru pāris citiem Micro: bitiem, kas darbojas kā automātiskās augu laistīšanas sistēmas.

Vai esat kaut ko izveidojis, izmantojot Micro: bit? Paziņojiet man komentāru sadaļā.

Lūdzu, atcerieties arī balsot par šo pamācību bloka koda konkursā, ja jums tas patika!

Otrā balva bloka koda konkursā