Arduino augu apūdeņotājs, bezmaksas kods: 11 soļi

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Šajā pamācībā mēs izveidojam laistīšanas robotu, kas apūdeņo jūsu augus dienas laikā, kad augsne kļūst pietiekami sausa. Šis ir klasisks uz Arduino balstīts projekts, taču šoreiz mēs izmantojam vizuālās programmēšanas valodu XOD, kas padara programmēšanas procesu diezgan skaidru.

1. darbība. Robota aplauzums

Iegremdējošs ūdens sūknis piegādās augu augam, kad augsne ir sausa. Mēs izmērām tā mitruma līmeni, izmantojot augsnes mitruma sensoru.

Mēs nevēlamies laistīt savu augu naktī, tāpēc spožuma sensors pārbauda, vai ir dienas laiks.

Lai nodrošinātu sūkņa drošu darbību, mēs izmantojam citu augsnes mitruma sensoru kā ūdens līmeņa sensoru.

Robota vizuālā valoda ir lakoniska: sarkana gaismas diode nozīmē “nav ūdens, nevar apūdeņot” zaļā gaismas diode nozīmē “es strādāju, mēra vides rādītājus, esmu gatavs apūdeņot, kad tas ir nepieciešams”.

Iskra Neo (Arduino Leonardo) dēlis komandē visus moduļus.

2. darbība: elektronisko moduļu montāža

Izmantotie moduļi:

• Iskra Neo dēlis (Arduino Leonardo)
• Slotu vairogs
• Augsnes mitruma sensors (x2)
• Spilgtuma sensors
• LED modulis (x2)
• Sūknis
• Sienas kontaktdakša (6-9V DC)

Ievērojiet barošanas ķēdi:

• Izmantojiet džemperi, lai uz slota vairoga izveidotu V2 kopni, izmantojot Vin barošanas avotu (tieši no kontaktdakšas)
• Novietojiet MOSFET moduli uz jebkura V2 slota ar ieslēgtu džemperi V = P+
• Pārliecinieties, vai citi moduļi izmanto V1 barošanas kopni (kas ir Arduino 5V)

Labākā prakse ir pieslēgt augsnes mitruma sensorus caur vēl pāris MOSFET un regulāri tos lasīt, lai izvairītos no elektrolītiskās korozijas, taču paturēsim šo robotu vienkāršu.

3. darbība: izpratne par darbplūsmu

Pārbaudiet diagrammu no apakšas uz augšu!

• Sūknis tiek ieslēgts, kad ir izpildīti gan "klimata", gan "ūdens" nosacījumi
• Ūdens stāvoklis nozīmē, ka tvertnē ir pietiekami daudz ūdens, ja tas tā nav, ieslēdzas bezvada diode un savienojums klimatiskajiem un ūdens apstākļiem kļūst nepatiess
• Klimata stāvoklis ir arī sarežģīts: tā ir taisnība, ja ir spēkā gan augsnes, gan spilgtuma apstākļi
• Augsnes stāvoklis ir balstīts uz pašreizējā augsnes mitruma līmeņa un iepriekš noteiktas sliekšņa vērtības salīdzinājumu. Spilgtuma stāvoklis ir līdzīgs augsnes stāvoklim, bet tā vietā mēra spožumu

4. solis: sliekšņa vērtību iegūšana

Sensora sliekšņi (parauga dati, jūsu gadījumā var atšķirties):

• Augsnes mitrums: 0,15
• Spilgtums: 0,58
• Ūdens: 0,2

Kā veikt mērījumus (XOD versijām bez sērijas funkcijām):

1. Lejupielādējiet un instalējiet Arduino IDE
2. Atveriet piemēru File-Examples-01. Basics-AnalogReadSerial
3. Mainīt "kavēšanās (1);" līdz "kavēšanās (250);"
4. Savienojiet dēli. Pārliecinieties, vai izvēlnē Serviss ir atlasīts tāfeles modelis un ports
5. Atkārtojiet katram sensoram:

• Pārbaudiet tapas numuru "int sensorValue = analogRead (A0);" un mainiet A0 uz A3 un A2 attiecīgi spilgtuma un ūdens sensoriem (ja esat savācis ierīci saskaņā ar shēmu)
• Augšupielādējiet skici Open Service-Serial Monitor, pārliecinieties, vai apakšējā labajā nolaižamajā izvēlnē ir atlasīts 9600 baudu, un skatieties, kā mainās tiešie mērījumi, pielāgojot sensora vidi
• Izvēlieties vērtību starp reģistrēto minimālo un maksimālo (tuvāk minimālajam spilgtuma sensoram), daliet to ar 1023 un izmantojiet rezultātu savā ielāpā

5. darbība: XOD pamati

• Lejupielādējiet un instalējiet XOD IDE
• XOD programmu sauc par plāksteri; mēs to veidojam apgabalā ar vairākām rievām rindām labajā pusē.
• Pirmajā palaišanas reizē jūs varat nokļūt iebūvētajā apmācības ielāpā.
• Plāksteris sastāv no mezgliem, kas savienoti ar saitēm caur tapām.
• Katrs mezgls apzīmē vai nu fizisku ierīci/signālu, vai datu vienumu, savukārt saites kontrolē datu plūsmu.
• Veiciet dubultklikšķi uz jebkuras tukšas plākstera vietas vai nospiediet taustiņu "i", lai atvērtu ātrās meklēšanas dialoglodziņu, kurā mezglus var atrast pēc to nosaukumiem vai aprakstiem.
• Izmantojiet projekta pārlūkprogrammu augšējā kreisajā stūrī, lai izpētītu ielāpus.
• Atlasiet mezglu un apskatiet/rediģējiet tā īpašības inspektorā apakšējā kreisajā pusē.
• Lai pats izmēģinātu XODing, noklikšķiniet uz Fails-jauns projekts un izveidojiet tukšu ielāpu.
• Jūs varat atgriezties pie apmācības jebkurā laikā, atverot izvēlni Palīdzība.

6. darbība: apūdeņotāja plāksteris

Izmantojiet plāksteri (basic-irrgator.xodball) vai izveidojiet to pats saskaņā ar diagrammu.

Ņemiet vērā, ka piedāvātais ielāps jau ir izveidots, tāpēc daži mezgli tika atjaunināti IDE:

• "analogās ievades" mezgli tagad ir novecojuši, tā vietā izmantojiet "analog-read"
• "vadītajam" mezglam tagad ir vairāk funkciju

Lai gan sliekšņi ir tikai nemainīgi skaitļi, es tos neievietoju salīdzinājuma mezglu rekvizītu laukos, bet tā vietā pievienoju skaidrus nemainīga skaitļa mezglus, lai uzsvērtu, ka šīs vērtības varētu novērtēt dažādi. Piemēram, varētu būt mobilā lietojumprogramma, kas ļauj īpašniekam pielāgot šīs vērtības, tāpēc šo nemainīgo skaitļu mezglu vietā būtu cits mezgls "izgūt no lietotnes".

7. darbība. Izvietošana

• Kad plāksteris ir gatavs, noklikšķiniet uz Izvietot, augšupielādēt Arduino.
• Savienojiet dēli.
• Nolaižamajā izvēlnē pārbaudiet plates modeli un seriālo portu, pēc tam noklikšķiniet uz Augšupielādēt.
• Tas var aizņemt kādu laiku; Nepieciešams interneta pieslēgums.
• Ja izmantojat pārlūkprogrammu XOD IDE, izmantojiet programmu Arduino IDE, lai programmu augšupielādētu uz tāfeles.
• Ja rodas problēmas, augšupielādējot plāksteri, izpētiet XOD forumu

8. solis: būvniecības laiks

Izmantojiet jebkuras piemērotas detaļas, lai izgatavotu robota apvalku vai dizainu, un 3D drukājiet tās pats. Sliktākajā gadījumā vienkārši nometiet sūkni un sensoru ūdens tvertnē un pielīmējiet augsnes sensoru vietā, kur tas pieder. Apsveriet iespēju izveidot aizkaru spožuma sensoram, jo mūsu gaismas diodes var sensoru apžilbināt un tas nepareizi novērtēs nakts laiku.

9. solis: ūdens līmeņa sensora novietošana

Ja ūdens līmeņa pārbaudei izmantojat augsnes mitruma sensoru, pārliecinieties, vai tā zeltainais pārklājums ir virs ūdens, un tā galos ūdens pietrūks agrāk nekā sūkņa augšējā pusē.

10. solis: pārbaude

Kad jūsu robots ir gatavs, sliekšņi tiek izmērīti un kodēti ielāpā, un pēdējais tiek augšupielādēts uz tāfeles, ir pienācis laiks pārbaudīt visus iespējamos gadījumus.

• Izžāvējiet ūdens līmeņa sensoru. Jāiedegas tikai sarkanai gaismas diodei. Pat ja augsne ir sausa un telpa vienlaikus izgaismota, sūkni nevajadzētu iedarbināt.
• Tagad pievienojiet ūdeni, bet vispirms pārklājiet spožuma sensoru, lai pārliecinātos, ka sausa augsne un ūdens klātbūtne neliks robotam laistīties naktī.
• Visbeidzot, ļaujiet robotam laistīt jūsu augu. Tam vajadzētu apstāties, kad augsne ir pietiekami mitra.
• Izņemiet augsnes sensoru, lai atkārtotu apūdeņošanu (lai pārliecinātos).

11. solis: izbaudiet un uzlabojiet

Tagad, kad pamata apūdeņotājs ir pabeigts, apsveriet dažas uzlabošanas iespējas:

• Lai izvairītos no korozijas, atkārtoti pieslēdziet augsnes mitruma sensorus
• Pievienojiet citus vides mērījumus, piem. gaisa mitrums
• Izveidojiet grafiku reāllaikā
• Ievietojiet robotu tiešsaistē, lai to attālināti uzraudzītu un kontrolētu