Kā izveidot automātisko apūdeņošanas sistēmu, izmantojot Arduino: 5 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:56

Šajā instrukcijā es jums parādīšu, kā izveidot un ieviest automātisku apūdeņošanas sistēmu, kas var noteikt ūdens saturu augsnē un automātiski apūdeņot jūsu dārzu. Šo sistēmu var ieprogrammēt dažādām ražas prasībām un sezonālām izmaiņām. Šī sistēma ir vislabāk piemērota pilienveida apūdeņošanas tehnikai. Esmu arī pārbaudījis sistēmu dažādiem augsnes apstākļiem un ūdens pieejamībai.

Noskatieties saistīto videoklipu, lai būtu vieglāk saprast.

Šī sistēma palīdzēs jums automātiski apūdeņot piemājas dārzu vai iekštelpu dārzu, un jums nav jāuztraucas par iecienīto augu laistīšanu aizņemtajā grafikā.

Arduino UNO ir šīs sistēmas smadzenes, un tā kontrolē visus sensorus un displeja ierīces. Mitruma sensoru izmanto, lai nolasītu mitruma saturu augsnē. Ir pieejams LCD, lai uzraudzītu augsnes stāvokli, apkārtējo temperatūru un ūdens padeves stāvokli (ūdens sūknis).

1. darbība. Nepieciešamie materiāli

1. Arduino UNO
2. Augsnes mitruma sensors (ar LM393 draiveri)
3. LM 35 temperatūras sensors
4. 16x2 LCD displejs
5. Ūdens līmeņa slēdzis
6. Runātājs
7. 5V relejs
8. BC547 vai līdzīgi NPN tranzistori
9. Rezistori (skatīt shēmas shēmu)
10. Potenciometrs (10Kohm)
11. 5 mm LED
12. 1N4007 Diode
13. Spaiļu sloksnes un skrūvju spailes
14. PCB / maizes dēlis
15. Pamata rīki un lodēšanas komplekts

2. solis: izveidojiet ķēdi

Šo shēmu var veidot vai nu uz maizes dēļa, vai uz PCB. Uz laiku varat to izveidot uz maizes dēļa. Sīkāku informāciju skatiet shēmas shēmā. Izveidojiet savienojumu, kā minēts zemāk.

ARDUINO PINS

0 _ N/C

1 _ N/C

2 _ LCD-14

3 _ LCD-13

4 _ LCD-12

5 _ LCD-11

6 _ N/C

7_WATER_LEVEL_STATUS_LED

8 _ N/C

9_RUNĀTĀJS

10 _ N/C

11 _ LCD-6

12 _ LCD-4

13 _ PUMP_STATUS_LED) _AND_TO_RELAY

A0_SOIL_MOISTURE_SENSOR

A4 _ LM35_ (TEMPERATURE_SENSOR)

LCD-1 _ GND

LCD-5 _ GND

LCD-2 _+Vcc

LCD-3 _ LCD_BRIGHTNESS

*Par kļūdu ziņots par nestabiliem temperatūras rādījumiem. Lūdzu, izvairieties no temperatūras sensora. Es atjaunināšu kodu, tiklīdz tas būs atrisināts.

3. solis: ķēdes darbības princips

Augsnes mitruma sensora vērtības ir atkarīgas no augsnes pretestības. LM393 draiveris ir divējāds diferenciāls salīdzinātājs, kas salīdzina sensora spriegumu ar fiksētu 5 V barošanas spriegumu.

Šī sensora vērtība svārstās no 0–1023. 0 ir visvairāk mitrs un 1023- ļoti sauss.

LM35 ir precīzi integrētas shēmas temperatūras sensori, kuru izejas spriegums ir lineāri proporcionāls temperatūrai pēc Celsija. LM35 darbojas temperatūrā no -55˚ līdz +120˚C.

Ūdens līmeņa slēdzis satur niedru magnētisko slēdzi, ko ieskauj peldošs magnēts. Kad ūdens ir pieejams, tas vada.

Arduino nolasa augsnes stāvokli, izmantojot augsnes mitruma sensoru. Ja augsne ir sausa, tā veic šādas darbības….

1) Pārbauda ūdens pieejamību, izmantojot ūdens līmeņa sensoru.

2) Ja ūdens ir pieejams, sūknis tiek ieslēgts un automātiski tiek izslēgts, kad tiek piegādāts pietiekams ūdens daudzums. Sūkni darbina releja vadītāja ķēde.

3) Ja ūdens nav pieejams, jūs par to informēsit ar skaņu.

Jebkurā citā gadījumā sūknis paliek izslēgts, un LCD ekrānā tiek parādīts augsnes stāvoklis (sauss, mitrs, mitrs), temperatūra un sūkņa stāvoklis.

4. solis: Arduino kods

Procedūra

• Pievienojiet Arduino datoram.
• Lejupielādējiet pievienoto kodu un atveriet to.
• Rīku opcijā atlasiet savu COM portu un savu Arduino dēli.
• Noklikšķiniet uz pogas Augšupielādēt.

Pēc koda augšupielādes atveriet seriālo monitoru, kas parāda augsnes mitruma sensora vērtības diapazonā no 0 līdz 1023. Pārbaudiet sensoru dažādiem augsnes apstākļiem un atzīmējiet sensora vērtību vispiemērotākajam augsnes stāvoklim un rediģējiet vērtības lietojumprogrammas kodā. Ja vēlaties mainīt sensora jutību dažādiem augsnes apstākļiem, mainiet 3 kodeksā aprakstīto apstākļu vērtības.

_

Temperatūru aprēķina, izmantojot šādu formulu X = ((Sensora vērtība) * 1023,0)/ 5000

Temperatūra pēc Celsija = (X/10)

5. solis: ieviešana un testēšana

Lai pārbaudītu projektu, var veikt šādas darbības.

1) Pievienojiet Arduino barošanas avotam (5V), izmantojot USB vai ārēju barošanas avotu.

2) Apglabājiet mitruma sensoru augsnē. Precīziem mērījumiem labāk novietot sensoru pie augu saknēm. Piezīme: Elektroinstalācijas spailes nav ūdensizturīgas.

3) Pievienojiet ūdens sūkni relejam (N/O un kopējie spaili) un ieslēdziet elektrotīklu. Sīkāku informāciju par savienojumu un kontaktinformāciju skatiet ķēdē.

BRĪDINĀJUMS: AUGSTAS SPRIEDZES. PIRMS PROCEDŪRAS, IZSAPRATIET VADU

4) Temperatūras sensoru var novietot uz pašas PCB vai uz augsnes. Nemērciet sensoru ūdenī.

5) Potenciometru var mainīt, lai pielāgotu LCD spilgtumu.

6) Ievietojiet ūdens līmeņa sensoru ūdens tvertnē/tvertnē.

Esmu to ieviesis savā mājas dārzā un novietojis sensoru pie viena no augiem. Arī sūkni un ūdens līmeņa sensoru esmu ievietojis ūdens spainī. Videoklipā var redzēt, ka tad, kad ūdens līmeņa sensors nokrīt ūdenī, sūknis tiek ieslēgts, līdz augsne kļūst mitra.

Lai gan tas darbojas perfekti, šajā projektā var veikt nelielas kļūdas un uzlabojumus. Tika ziņots par kļūdu nestabiliem temperatūras rādījumiem, kad abi sensori darbojas kopā. Es atjaunināšu, ja kļūda ir novērsta.

Papildu uzlabojumi, ko lietotāji var ieviest:

• Pievienojiet IOT funkciju datu analīzei un tālvadībai.
• Integrējiet ar pilienu apūdeņošanu un vairākiem sensoriem dažādās lauka vietās.
• Uzlabojiet sensora darbību, lai to varētu ieviest dziļā augsnē.
• Izmantojiet uzticamākus temperatūras sensorus.
• Siltumnīcu mitruma un temperatūras kontrole.
• Ūdens minerālvielu satura un mēslojuma koncentrācijas analīze.

Ja jums rodas šaubas vai ieteikumi, lūdzu, dariet man to zināmu komentāru sadaļā. Ja jūs to izveidojāt, lūdzu, informējiet mani komentāru sadaļā.

Paldies

HS Sandesh

(Youtube kanāls Technocrat)