Монитор влажности почвы своими руками с Arduino и дисплеем Nokia 5110: 6 шагов (с изображениями)

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:05

В этом руководстве мы увидим, как построить очень полезный монитор влажности почвы с большим ЖК-дисплеем Nokia 5110 с использованием Arduino. С легкостью измеряйте уровень влажности почвы вашего растения с помощью Arduino и создавайте интересные устройства с помощью этого проекта!

Создание монитора влажности почвы - отличный опыт. Когда вы закончите строительство этого проекта, вы лучше поймете, как работает датчик влажности почвы, вы узнаете, как подключить ЖК-дисплей Nokia 5110, и увидите в действии, насколько мощной может быть платформа Arduino. Имея за основу этот проект и полученный опыт, вы сможете легко создавать более сложные проекты в будущем.

Мы можем использовать этот проект для измерения влажности почвы в горшке в режиме реального времени и получить от Arduino автоматический полив растений, когда это необходимо! Это очень полезный датчик, который открывает большие возможности для проекта.

Без промедления, приступим!

Шаг 1. Получите все детали

Детали, необходимые для создания этого проекта, следующие:

1. Датчик влажности почвы ▶

2. ЖК-дисплей Nokia 5110 ▶

3. Arduino Uno ▶

4. Малая макетная плата ▶

5. Провода ▶

Стоимость проекта очень низкая, около 10 $.

Шаг 2: датчик влажности почвы

Датчик влажности почвы - очень интересный датчик. Кроме того, его использование очень простое.

Две большие открытые площадки служат датчиками для датчика. Чем больше воды в почве, тем выше проводимость между подушечками. Это приводит к более низкому сопротивлению.

Датчик аналоговый, поэтому на аналоговом выходе мы получаем напряжение. По мере того, как почва становится суше, мы получаем большее напряжение на аналоговом выходе, так как сопротивление между датчиками становится выше. Итак, чтобы получить влажность почвы, все, что нам нужно сделать, это прочитать это аналоговое значение с помощью микроконтроллера, в данном случае с помощью Arduino.

Мы можем установить порог для включения цифрового выхода при определенном уровне влажности с помощью потенциометра в небольшом модуле печатной платы. Но в этой инструкции мы используем только аналоговый выход сенсорного модуля.

Шаг 3. ЖК-дисплей Nokia 5110

Nokia 5110 - мой любимый дисплей в моих проектах Arduino.

Nokia 5110 - это простой графический ЖК-экран, изначально предназначенный для использования в качестве экрана мобильного телефона. Он использует контроллер PCD8544, который является контроллером / драйвером CMOS LCD с низким энергопотреблением. Благодаря этому у этого дисплея впечатляющее энергопотребление. Когда он включен, он потребляет всего 0,4 мА, но подсветка отключена. В спящем режиме он потребляет менее 0,06 мА! Это одна из причин, почему этот дисплей стал моим любимым. PCD8544 взаимодействует с микроконтроллерами через интерфейс последовательной шины. Это делает дисплей очень простым в использовании с Arduino.

Вам нужно всего лишь подключить 8 проводов и использовать следующую библиотеку:

www.rinkydinkelectronics.com/library.php?i….

Эта впечатляющая библиотека разработана Хеннингом Карлсеном, который приложил огромные усилия, чтобы помочь сообществу Arduino продвинуться вперед со своими библиотеками.

Я подготовил подробное руководство по использованию ЖК-дисплея Nokia 5110 с Arduino. Я приложил это видео к данному руководству, оно предоставит много полезной информации о дисплее, поэтому я рекомендую вам внимательно его просмотреть.

А теперь идем дальше!

Шаг 4: Создание монитора влажности почвы

Теперь давайте соединим все части вместе.

Сначала подключаем модуль датчика влажности почвы. У него всего 4 контакта, и мы собираемся подключить три из них.

Подключение датчика влажности почвы

Вывод Vcc идет на 5 В Arduino

Контакт GND переходит в GND Arduino

Вывод A0 идет на вывод A0 Arduino

Следующим шагом будет подключение ЖК-дисплея Nokia 5110.

Подключение ЖК-дисплея Nokia 5110

RST идет на цифровой контакт 12 Arduino

CE идет на цифровой вывод 11 Arduino

DC подключается к цифровому выводу 10 Arduino

DIN переходит на цифровой вывод 9 Arduino

CLK идет на цифровой контакт 8 Arduino

VCC идет на Arduino 3.3V

LIGHT идет на Arduino GND (подсветка включена)

GND идет к Arduino GND

Теперь, когда мы соединили все части вместе, все, что нам нужно сделать, это загрузить код. Теперь мы можем начать измерять влажность почвы в режиме реального времени!

Шаг 5: Код проекта

Код проекта состоит из 2-х файлов.

1. ui.c

2. MoistureSensorNokia.ino

Код ui.c - Пользовательский интерфейс

В файле ui.c находятся двоичные значения пользовательского интерфейса, которые появляются после загрузки проекта. Пожалуйста, посмотрите прикрепленное видео, которое я подготовил, чтобы увидеть, как загрузить вашу собственную графику в ваш проект Arduino.

MoistureSensor Код Nokia.ino - Основная программа

Основной код проекта очень простой. Нам нужно включить библиотеку Nokia 5110. Затем мы объявляем некоторые переменные. Мы инициализируем дисплей и один раз печатаем значок ui. Затем мы считываем аналоговое значение со второго датчика. Вся магия происходит в функции цикла:

void loop () {

lcd.clrScr ();

lcd.drawBitmap (0, 0, ui, 84, 48);

sensorValue = analogRead (sensorPin); // Читаем датчик здесь

процент = convertToPercent (sensorValue);

процентСтрока = Строка (проценты); stringLength = percentString.length (); displayPercent (stringLength); lcd.update (); задержка (1000); }

В функции цикла мы сначала очищаем дисплей и печатаем значок пользовательского интерфейса. Затем мы считываем значение датчика. После этого мы скрываем аналоговое значение, которое мы читаем, в процентном значении, и это значение мы преобразуем в строковую переменную, чтобы отобразить его на экране. Эта процедура повторяется каждую секунду.

Я приложил код к этой инструкции. Чтобы загрузить последнюю версию кода, вы можете посетить веб-страницу проекта:

Шаг 6: Тестирование проекта

Теперь, когда код загружен, мы можем протестировать монитор влажности почвы и увидеть уровень влажности почвы в реальном времени на ЖК-дисплее Nokia 5110.

Как вы можете видеть на прилагаемых фотографиях, Монитор влажности почвы работает нормально!

Я поставил перед собой чашку с сухой землей. Когда я поместил датчик в чашку, мы увидели низкое значение влажности почвы на дисплее Nokia 5110. Когда я налил немного воды в чашку, вы ясно заметили, что уровень влажности повысился.

Проект работает нормально, и мы можем визуально проверить уровень влажности почвы. Конечно, это всего лишь демонстрация сенсора, я собираюсь в будущем создавать более полезные проекты с этим сенсором.

Как видите, этот проект - отличная демонстрация того, на что способно оборудование и программное обеспечение с открытым исходным кодом. За несколько минут можно построить такой впечатляющий проект! Этот проект идеально подходит для начинающих, и, как я уже сказал в начале, этот проект является отличным опытом для обучения. Хотелось бы услышать ваше мнение об этом проекте. Считаете ли вы это полезным? Есть ли какие-то улучшения, которые можно внести в этот проект? Пожалуйста, оставьте свои комментарии или идеи в разделе комментариев ниже!