Умная сеялка: 14 шагов

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-13 06:58

Идея этого проекта заключалась в том, чтобы построить умную сеялку для финального проекта робототехники Comp 3012. Я выбрал его для проекта, так как летом мне нравится выращивать растения и заниматься садоводством, и я хотел начать работу над более крупным проектом, который я могу завершить летом. Идея этого проекта заключалась в том, чтобы создать способ мониторинга и выращивания растений вне цикла обратной связи с роботом, идея заключалась в том, чтобы контролировать содержание влаги в почве и закачивать воду в почву, когда растениям нужна вода. Я также добавляю ЖК-экран для считывания к проекту вместе с множеством различных датчиков, в конце концов моя умная сеялка считывала и отображала: температуру, уровень воды в водосборном бассейне, уровень влажности двух участков растений / почвы и уровень освещенности.

Шаг 1: Необходимые компоненты:

• 1x плата arduino
• 1x ЖК-модуль
• 1x 10k потенциометр
• 1x макет
• 3x датчика влажности
• 1x датчик температуры LM35
• 1x датчик освещенности Adafruit
• 1x 12v водяной насос
• 1x источник питания 12 В (показан батарейный блок)
• 1х пусковое реле 5В
• 1x штыревой положительный и отрицательный разъем BNC
• 1x женский положительный и отрицательный разъем BNC
• 3 контейнера (показаны самодельные)
• 2 секции водяных шлангов
• 1x вода
• 1x почва
• 1x растение

Шаг 2: Схема подключения

На этой схеме подключения я использовал 9 В вместо 12 В и двигатель вместо насоса, поскольку эти опции были недоступны, я также использовал датчик температуры вместо датчика освещенности adafruit и ИК-датчики для представления датчика влажности. Эти заменители должны быть точными и репрезентативными для реальных датчиков, поскольку они оба являются трехпроводными grd, vcc и сигнальным выходом, а также являются аналоговыми.

Шаг 3: проверьте датчики влажности

Те, которые я купил, имеют диапазон от 1023 до 0 при подключении к 5 В и от 677 до 0 при подключении к 3,3 В. Датчики также считывают от высокого к низкому, то есть высокий (1023) означает отсутствие влаги, а низкий (200) - в воде.

Шаг 4: Основное чтение и распечатка

Запрограммируйте Arduino на считывание аналогового значения с датчика влажности в желаемые интервалы времени, в это время я также запрограммировал распечатку для последовательного монитора / плоттера.

Шаг 5: Постройте или приобретите свои контейнеры

Я построил свои контейнеры из стали толщиной 20 мм, так как хотел сохранить и использовать свой проект после этого урока. Идея контейнеров заключалась в том, чтобы иметь три отдельных контейнера, соединенных между собой трубопроводами и датчиками, сначала резервуар для воды, затем контейнер для платы и всех датчиков плюс ЖК-экран для считывания, и в-третьих, контейнер для сеялки.

Шаг 6. Настройте и проверьте ЖК-экран и распечатайте датчик влажности

Шаг 7: Настройка контейнера и компонентов

Начните добавлять Arduino и макет в средний контейнер. В это время я добавил датчик резервуара для воды, ЖК-экран и потенциометр 10k для ЖК-экрана.

Шаг 8: подключение вещей

подключите все, что вы только что добавили в контейнер, так как я сделал контейнер из металла, я хотел убедиться, что я не заземляю и не замыкаю что-либо на металлическом контейнере, чтобы предотвратить это, я добавил шайбы на электрические платы, чтобы добавить воздушный зазор между электроникой и металлическим контейнером.

Шаг 9: Тест водяного насоса

Проверьте водяной насос, чтобы увидеть, какой излив является входом и выходом, для этого вам понадобится источник питания 12 В, так как это напряжение насоса, хотя я устал запускать шахту с 9 В, и, похоже, он также работает, вам также понадобится быстрое подключение и отключение - вот где пригодятся штекерные и женские разъемы BNC. Также важно заправить насос перед его проверкой. Никогда не проверяйте водяной насос без воды, это может привести к повреждению насоса.

Шаг 10: добавление материала

Добавьте другие датчики (датчик температуры, света и оба датчика влажности почвы) в контейнеры и Arduino, проверьте распечатку через ЖК-экран и серийную распечатку, на этом этапе я также установил некоторые датчики на 1-8 шкала уровня воды в бассейне и уровня влажности почвы для удобочитаемости, это можно сделать, вычтя 1024 из считанных 1023 и разделив на 100.

Шаг 11: Проводка водяного насоса

Проведите и подключите водяной насос, источник питания 12 В и пусковое реле 5 В. Я оставил отрицательную проводку для водяного насоса и источника питания 12 В подключенными к быстрым разъемам BNC для тестирования, как если бы что-то пошло не так при проверке спускового механизма насоса, было легко вытащить вилку и выключить насос.

Шаг 12: Триггер водяного насоса

Запрограммируйте триггер источника питания 12 В через триггер реле 5 В в зависимости от уровня влажности почвы, так как насос достаточно мощный, вы захотите установить его на очень небольшой промежуток времени и протестировать, чтобы получить правильный уровень полива. Я не успел закончить этот шаг, но планирую закончить летом, когда у меня будет немного дополнительного времени. Добавьте почву в контейнер для сеялки, настройте и подключите все датчики и водопровод.

Шаг 13: Если бы у меня было больше времени

Уточните, когда у меня будет дополнительное время, я хотел бы улучшить свое программирование, чтобы использовать правильные вызовы функций и настройку вместо того, чтобы все было в большом цикле, я бы также запрограммировал самокорректирующуюся проверку воды и немного изменил дизайн коробки.

Шаг 14: Объяснение кода и исходный код

Код на самом деле довольно прост: это базовая настройка контактов для всех датчиков и ЖК-экрана, считывание аналоговых значений с этих контактов и печать на последовательный монитор / плоттер с ЖК-экраном сбоку от петля. Если бы у меня было больше времени, я бы также запрограммировал спусковой механизм для водяного насоса и запланировал бы это летом.