Arduino yopiq bog'i: 7 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:23

Hozirgi zamonda bog'dorchilik - bu narsalarni elektronlar, bitlar va baytlar yordamida murakkab va mashaqqatli qilishni anglatadi. Mikrokontroller va bog'dorchilikni birlashtirish - haqiqatan ham mashhur g'oya. Menimcha, buning sababi shundaki, bog'lar juda oddiy kirish va chiqishlarga ega, ularni boshingizni o'rash oson. O'ylaymanki, odamlar (shu jumladan men ham) oddiy va bo'shashgan sevimli mashg'ulotlarini ko'raman va buni o'zlarini murakkablashtirishga majbur qila olmayman.

Ushbu loyihada men sizga Arduino Dev taxtasi yordamida yopiq bog'ning oddiy versiyasini qanday qurishni ko'rsataman.

Men sizga o'zingizning chiroyli bog'ingizni qanday qilishni ko'rsatadigan bosqichma-bosqich ko'rsatma beraman va men sizni o'zingizni sinab ko'rishga undaydigan eng oddiy usulga aylantirish uchun apparat va dasturiy qismlarni batafsil tushuntiraman. elektron ishlab chiqarishda o'z mahoratiga ega. Ushbu loyiha, biz mashinamizning ko'rinishini yaxshilash uchun JLCPCB -dan buyurtma qilingan shaxsiylashtirilgan PCBni olganimizdan so'ng, uni yasashda juda qulaydir, shuningdek, ushbu qo'llanmada sizning avtomatik bog 'tizimini yaratishga imkon beradigan hujjatlar va kodlar etarli.

Biz bu loyihani bor -yo'g'i 7 kun ichida qildik, faqat uch kun ichida uskunani yig'ish va yig'ishni tugatdik, keyin 4 kun ichida kod va android ilovasini tayyorladik. u orqali bog'ni nazorat qilish uchun. Boshlashdan oldin birinchi ko'rib chiqaylik

Ushbu darslikdan nimani bilib olasiz:

• Loyihaning funktsional imkoniyatlariga qarab to'g'ri komponentlarni tanlash
• Tanlangan barcha komponentlarni ulash uchun sxemani tuzish
• Loyihaning barcha qismlarini yig'ing va sinovni boshlang
• Android ilovasidan foydalanish. Bluetooth orqali ulanish va tizimni boshqarishni boshlash

1 -qadam: yopiq bog 'nima?

Aksariyat o'simliklar oddiy ehtiyojlarga ega. Mehmonlar ketayotganda, ular unchalik oddiy emas. Siz o'simlikni uyga taklif qilishdan oldin faqat uchta asosiy narsani tushunishingiz kerak: yorug'lik, suv va havo. Agar siz ushbu to'rt elementni o'simlik nuqtai nazaridan o'zlashtira olsangiz, dunyoning istalgan joyida va yilning istalgan faslida yopiq bog 'yaratishingiz mumkin.

• Yorug'lik - Ko'pchilik bog 'o'simliklari kuniga kamida olti soat nurga muhtoj. Lekin u yaxshi yorug'lik bo'lishi kerak. Agar siz qo'lingizni deraza oldiga qo'ysangiz va u soya solmasa, ko'pchilik o'simliklar baxtli hayot kechirishlari uchun yorug'lik etarli emas. Agar siz uyingizda tabiiy yorug'lik kam bo'lsa va maxsus yorug'lik bilan ovora bo'lishni xohlamasangiz, odatda kam yorug'lik sharoitida o'simliklarga yopishib oling yoki bog'ingizni boshqa joyga ko'chiring. quyoshli deraza tokchasi.
• Suv - O'simliklar o'z yashash joylariga yaqin sharoitlarga muhtoj. Cho'l uyini chaqiradigan o'simlik, botqoqlikda yashaydigan o'simlikka qaraganda kamroq sug'orishga muhtoj bo'ladi. O'simlik qanday suv sharoitini afzal ko'rishini bilish, yopiq bog'ni muvaffaqiyatli saqlash uchun birinchi qadamdir. Siz o'ylagandan ko'ra osonroq, chunki o'simliklarning o'zlari sizga tez -tez maslahat beradi. Qalin rezina barglari bo'lgan o'simliklar suv yig'uvchi hisoblanadi va odatda ingichka, nozik bargli o'simliklarga qaraganda kamroq suv bilan yashay oladi. Agar siz o'simliklaringizni sug'orishni yomon ko'rsangiz, unumdorligi pastroq navlarni tanlang yoki sug'orish ishlarini qisqartirish uchun yashirin suv omborlari bo'lgan qozonlarni tanlang.
• Havo - fotosintezning qo'shimcha mahsuloti sifatida o'simliklar kislorod ishlab chiqaradi va barglari orqali uy muhitidan formaldegid kabi yoqimsiz gazlarni filtrlaydi. O'simliklarni sog'lom saqlash uchun siz ularning barglarini toza saqlashingiz va atrofdagi havoni nam va nam qilib turishingiz kerak. Buning uchun siz ularni yaxshi havo oqimi bo'lgan joyga qo'yishingiz yoki kichik fanat bilan ta'minlashingiz mumkin.

Men zavodimning harorati va namligini nazorat qiladigan Arduino tizimiga ega bo'laman va uning yorug'lik ehtiyojlari, suv va toza havo kabi kerakli ehtiyojlarini avtomatik ravishda ta'minlayman va buning uchun menga ba'zi aktuatorlarni boshqarish uchun sensorlar kerak bo'ladi. Misol uchun, men yorug'lik intensivligini yorug'lik sezgichidan olingan signallarga qarab boshqaraman, sug'orish uchun ham xuddi shunday. Men suv nasosini yoqish va o'chirish uchun nam namlagichdan va 12V shahar fanatlarining yoqilishi va o'chirilishi uchun harorat/namlik sensori ishlatilgan..

2 -qadam: Sensorlar va aktuatorlar

Bu tizimni ishlab chiqarish - bu zavod atrofidagi jismoniy ma'lumotlarga kirish va zavod nimani talab qilayotganini va uni qachon etkazib berish kerakligini bilish uchun ba'zi sensorlar va aktuatorlarning yig'ilishi.

Buning sababi shundaki, bitta Arduino kartasiga ulangan ba'zi sensorlar va aktuatorlardan foydalanish kerak:

Sensorlar

1. Yorug'lik sensori BH1750: BH1750FVI - bu raqamli yorug'lik sensori, bu I2C avtobus interfeysi uchun raqamli atrof -muhit yorug'lik sensori IC. Bu IC mobil telefonning LCD va klaviatura orqa yorug'lik kuchini sozlash uchun atrof -muhit ma'lumotlarini olish uchun eng mos keladi. Keng diapazonni yuqori aniqlikda aniqlash mumkin. (1 - 65535 lx).
2. Tuproq namligi sensori: Ikki kontakt orasidagi tuproq matritsasi bo'ylab qarshilik yoki o'tkazuvchanlikni o'lchaydigan namlik sensori, asosan, keraksizdir. Birinchidan, qarshilik namlik ko'rsatkichining unchalik yaxshi ko'rsatkichi emas, chunki u ko'p omillarga bog'liq: ular bog'dan bog'gacha o'zgarib turishi mumkin, shu jumladan tuproq ph, suvda erigan qattiq moddalar va harorat. Ikkinchidan, ularning aksariyati past korroziyali kontaktlar bilan sifatsiz. Ko'pincha siz butun mavsumni davom ettirish baxtiga muyassar bo'lar edingiz.
3. Harorat va namlik sensori: DHT11-bu juda past narxli raqamli harorat va namlik sensori. Atrofdagi havoni o'lchash uchun namlik sensori va termistor ishlatiladi va ma'lumotlar piniga raqamli signal chiqariladi (analog kirish pinlari kerak emas). Uni ishlatish juda oddiy, lekin ma'lumotlarni olish uchun ehtiyotkorlik bilan vaqt talab etiladi. Sensorning yagona kamchiliklari shundaki, siz undan har 2 soniyada bir marta yangi ma'lumotlarni olishingiz mumkin, shuning uchun kutubxonamizdan foydalanganda sensor o'qishlari 2 sekundgacha bo'lishi mumkin.

Aktuatorlar

1. Ochiq oq LED: yorug'lik chiqaruvchi diod (LED)-ikki o'tkazgichli yarim o'tkazgichli yorug'lik manbai. Bu ishga tushganda yorug'lik chiqaradigan p -n -ulanish diodi. [5] Qo'rg'oshinlarga mos keladigan kuchlanish qo'llanilganda, elektronlar qurilma ichidagi elektron teshiklari bilan birlashib, fotonlar ko'rinishida energiyani bo'shata oladi.
2. Suv nasosi: Nasos - bu suyuqlikni (suyuqlikni yoki gazni), yoki ba'zida shilimshiqlarni mexanik ta'sir bilan siljitadigan qurilma. Nasoslarni suyuqlikni harakatlantirish usuliga ko'ra uchta katta guruhga bo'lish mumkin: to'g'ridan -to'g'ri ko'tarish, siljish va tortish nasoslari, nasoslar ba'zi mexanizmlar bilan ishlaydi (odatda o'zaro yoki aylanuvchi) va mexanik ishlarni bajarish uchun energiya sarflaydi. suyuqlik Nasoslar ko'plab energiya manbalari orqali ishlaydi, shu jumladan qo'lda ishlash, elektr energiyasi, dvigatellar yoki shamol kuchi, turli o'lchamlarda, tibbiy qo'llanmalarda foydalanish uchun mikroskopikdan yirik sanoat nasoslariga qadar.
3. DC 12V sovutish foniy: zavodni sog'lom sharoitda saqlash zarur bo'lganda, uning atrofida toza havo aylanib, sizning zavodingiz hayotini saqlab qolish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan sovutish texnikasini tushunish muhimdir.

3 -qadam: PCB ishlab chiqarish (JLCPCB tomonidan ishlab chiqarilgan)

JLCPCB haqida

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.)-Xitoyning eng yirik PCB prototipi korxonasi va yuqori PCB prototipi va kichik partiyali PCB ishlab chiqarishga ixtisoslashgan.

PCB ishlab chiqarish bo'yicha 10 yildan ortiq tajribaga ega bo'lgan JLCPCB, uyda va chet elda 200 000 dan ortiq mijozlarga ega, har kuni PCB prototipini ishlab chiqarish bo'yicha 8 000 dan ortiq buyurtma va PCB ishlab chiqarishning kichik miqdori. Yillik ishlab chiqarish quvvati 200 000 kv.m. har xil 1 qatlamli, 2 qatlamli yoki ko'p qatlamli PCB uchun. JLC - bu keng ko'lamli, quduq uskunalari, qat'iy boshqaruv va yuqori sifatga ega bo'lgan professional PCB ishlab chiqaruvchisi.

Loyihamizga qaytish

PCB ishlab chiqarish uchun men ko'plab PCB ishlab chiqaruvchilarining narxini taqqosladim va bu sxemaga buyurtma berish uchun eng yaxshi tenglikni etkazib beruvchilar va eng arzon PCB etkazib beruvchilarini JLCPCB ni tanladim. Men qilishim kerak bo'lgan narsa - gerber faylini yuklash va PCB qalinligi va miqdori kabi parametrlarni o'rnatish uchun bir necha marta bosish, keyin men faqat 3 kundan keyin tenglikni olish uchun atigi 2 dollar to'ladim va men buni ko'rdim. vaqti -vaqti bilan ushbu onlayn buyurtma platformasida bepul etkazib berish takliflari mavjud.

Siz Circuit (PDF) faylini bu erdan olishingiz mumkin.

Yuqoridagi rasmlarda ko'rib turganingizdek, PCB juda yaxshi ishlab chiqarilgan va menda xuddi shunday tenglik barglari shakli bor, men lehimlash bosqichida menga ko'rsatma beradigan barcha teglar va logotiplar bor.

4 -qadam: ingredientlar

Keling, ushbu loyihaning kerakli komponentlarini ko'rib chiqaylik va siz onlayn buyurtma berish uchun barcha tegishli havolalarni topishingiz mumkin, shuning uchun bizga kerak bo'ladi:

• - Biz JLCPCB -dan buyurtma bergan tenglikni
• - Arduino Nano:
• - ESP01 moduli:
• -HC-05 yoki HC-06 Bluetooth moduli:
• - BH1750 yorug'lik sensori:
• - Harorat va namlik sensori:
• Namlik sensori:
• - Suv nasosi:
• - 12V shahar fanati:
• - oq LEDlar:
• - Ba'zi sarlavha ulagichlari:

5 -qadam: yig'ish

Biz hozir tayyormiz, shuning uchun biz komponentlarni lehimlashni boshlaymiz va lehimlashda xatolikka yo'l qo'ymaslik uchun etiketkalarga rioya qilishni unutmang. Biz Arduino ulagichini elektr ta'minotini sinash uchun lehimlashdan boshlaymiz, shuningdek siz yorug'lik sensori kabi har bir sensor uchun to'g'ri ulanishni tekshirish uchun bir nechta asosiy test kodini yozishingiz mumkin va ular LEDlar uchun bir xil, chunki ular to'g'ridan -to'g'ri taxtaga ulangan (Arduino)) shuning uchun siz ularga to'liq kirishingiz mumkin.

E'tibor bering: siz lehimli temirni toza va toza saqlashingiz kerak. Bu shuni anglatadiki, uni har safar ishlatganda shimgichni artib oling. Payvand chokining uchi toza va yaltiroq bo'lishi kerak. Qachonki siz uchi oqish yoki oksidlanish bilan ifloslanganini ko'rsangiz, bu uning yorqinligini yo'qotishini anglatadi, siz uni tozalashingiz kerak. Agar siz lehimlash o'rtasida bo'lsangiz ham. Toza lehim uchiga ega bo'lish, issiqlikni lehim nishoniga o'tkazishni ancha osonlashtiradi.

Biz JLCPC -dan buyurtma bergan tenglikni sizga hamma narsani kerakli joyga qo'yishga yordam beradi, shuning uchun biz yaratgan PCB -ni ko'rishni va onlayn buyurtma berishni istasangiz, bu havolaga tashrif buyuring.

Ko'rib turganingizdek, bu tenglikni ishlatish sifati tufayli juda qulay va u erdagi barcha teglar sizga eng yaxshi ko'rsatmalarni beradi, shuning uchun siz lehimlashda xato qilmasligingizga 100% amin bo'lasiz.

Men har bir komponentni lehimlab qo'ydim va siz elektron qismlarni lehimlash uchun tenglikni har ikki tomonidan ham foydalanishingiz mumkin.

Endi bizda PCB tayyor va barcha komponentlar juda yaxshi lehimlangan, shundan so'ng men ushbu dizaynni elektron qismni va zavodni bitta tayanchga o'rnatish uchun CNC lazerli kesish uchun tayyorladim, shuning uchun agar siz xuddi shu dizaynni qilishni xohlasangiz. bu erda (DXF) fayllarini topaman

6 -qadam: Android ilovasi

Bu ilova sizga Arduino -ga Bluetooth orqali ulanishga imkon beradi va Manual rejimidan foydalanib siz fanatlar, chiroqlar, shuningdek yoqish va o'chirish uchun suv nasosiga kirishingiz mumkin. "Ma'lumot olish" tugmachasini bosganingizda, barcha kerakli ma'lumotlar smartfon ekranida ko'rsatiladi.

Siz ushbu Android ilovasini ushbu havoladan bepul olishingiz mumkin

7 -qadam: Arduino kodi va testni tekshirish

kod mavjud va odatdagidek uni ushbu havoladan yuklab olishingiz mumkin. Va fotosuratlarda ko'rib turganingizdek, kod juda sodda va juda yaxshi izohlangan, shuning uchun uni o'zingiz tushunishingiz mumkin.

Ko'rib turganingizdek, yigitlarning har bir tugmachasi tizim bilan bir xil funktsiyaga ega, lekin men yorug'likni boshqarishning avtomatik rejimini juda yaxshi ko'raman, men yorug'lik sensorini pastki tagiga qo'ydim, keyin biz bu rejimni tanlaganimizda tizim old tomonining yorqinligini boshqaradi. Sensor signallariga qarab yorug'lik LEDlari. Shuningdek, biz harorat va namlik ko'rsatkichlarini to'g'ridan -to'g'ri aqlli telefon ekranida o'qishimiz mumkin, bu juda ta'sirli.