Aqlli yopiq o't bog'i: 6 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

Fusion 360 loyihalari »

Bu yo'riqnomada men sizga o'zimning aqlli yopiq o'tlar bog'imni qanday yaratganimni ko'rsataman! Menda bu loyiha uchun bir nechta ilhom bor edi, birinchi navbatda, men uydagi Aerogarden modellariga qiziqib qoldim. Bundan tashqari, menda ko'p yillar mobaynida elektron qutimda o'tirgan TFT sensorli ekranli ishlatilmagan Arduino Mega bor edi. Men karantin paytida o'tkazgan qo'shimcha vaqtim bilan Arduino -dan foydalanib, o'zimning aerogardenimni o'tlar bog'i kabi qilishga urinmasligimni tushundim! Men loyiha bilan bir oz qo'shimcha ish bilan tugadim, chunki men har bir tuproq qismiga namlik sensori qo'shdim, lekin u hozirgacha foydali ekanligini isbotladi. Umuman olganda, hammasi qanday bo'lganidan xursand bo'lolmayman!

Men bu loyihani endigina tugatdim va 7.05.2020 yilda reyhan va chivi urug'ini ekdim. Bu yo'riqnoma 5/11/2020 da e'lon qilingan. Umid qilamanki, kelgusi haftada o'simliklar o'sishni boshlaydi va men bu ko'rsatmalarni o'sish suratlari bilan yangilab turaman

Bu erda mening aqlli yopiq o'tlar bog'imning ba'zi xususiyatlari haqida qisqacha ma'lumot:

- Sensorli ekran, vaqt, hafta kuni va sanani ko'rsatadi.

- o'tlarni ekish uchun 2,35 dyuymli 2,35 dyuymli to'rtta alikvot. Aliquot tepsisi har qanday suv drenajini yig'adigan va o'zini elektronikadan ajratadigan havzaga joylashtirilgan.

- LED sozlamalari, foydalanuvchiga kerakli "yoqish" vaqti va davomiyligini sozlash imkonini beradi. Bundan tashqari, foydalanuvchi xohlasa, LEDni yoqishni o'chirib qo'yishi mumkin.

- Namlik sensori sahifasi, 4 ta o'tli alikvotdan qaysi birini sug'orish kerakligini ko'rsatadi.

- O'simliklar o'sishni boshlagandan so'ng, foydalanuvchiga 6-8 dyuym balandlik beradigan sozlanishi o'sish nuri.

Agar siz ushbu loyihani qanday yaratganimni ko'rishni xohlasangiz yoki o'zingiz uchun loyiha qilishni xohlasangiz, kuzatib boring!

Ta'minotlar

Elektronika:

- Arduino Mega 2560

- 2,8 dyuymli TFT sensorli ekran

- 4x tuproq namligi sensori

- 3x N-kanalli P30N06LE MOSFET

- 1x RTC DS3231 moduli

- LED yorug'lik chizig'i

- 5V 2A quvvat manbai

- CR1220 3V uyali batareya

- 3x 220 Ohm rezistorlar

- Perfboard

- DC Barrel Jek

- simlar

O'simlik bog'i ekuvchi:

- Oq va qora 3D printerli PLA filamenti (agar siz o'z bazangizni chop etishni tanlasangiz)

- Qizil eman yog'och qoplamasi

- Yupqa alyuminiy plastinka (ixtiyoriy)

- Yaltiroq metall bo'yoqli bo'yoq va astar

- Yog'och qoplamasi/dog '

- Bir qatlamli poliuretan qoplamasi

Tuproq/o't mahsulotlari:

- Siz tanlagan o't urug'lari

- Mo''jizaviy tuproqning yuqori qatlami o'sadi

Har xil:

- Elektr tasmasi/Rassomlar tasmasi

- Issiq yopishtiruvchi qurol

- 3D printer (ixtiyoriy)

- Exacto pichog'i

- Zımpara (~ 220 + Grit)

- Lehimlash temir + Lehim

- Sianoakrilat super yopishtiruvchi

- Asboblar (sim kesgichlar, qaychi, igna burmasi)

1 -qadam: Elektronni sozlash

Loyihaning elektron qismiga asosan 4 ta asosiy komponent kiradi, uning tarkibiy qismlari miyasi Arduino Mega 2560 bo'ladi. 1) TFT sensorli ekranli qalqoni. 2) RTC soat moduli. 3) Tuproq sensori. 4) MOSFET tranzistorlari va LED chizig'i. Men ushbu loyiha uchun Mega -dan foydalandim, chunki u Mega -ga sensorli ekran qalqonini qo'ygandan keyin menga qo'shimcha pinlar berdi. Men ushbu loyiha uchun yuqorida sanab o'tilgan 4 ta asosiy komponentning har biri uchun ko'plab darsliklar bor va men o'zim ishlatganlarini bir -biriga bog'lab qo'yaman, shuningdek, yo'l davomida duch kelgan qo'shimcha ma'lumotlarni qo'shaman.

Iltimos, mening Fritzing non paneliga va sxemaning asosiy sxemasiga qarang. QAYD: Fritzingda men loyihamda ishlatgan aniq tuproq sensori yo'q edi. Men ishlatganlar LM393 taqqoslash sxemasi bilan birga kelgan va men Fritzing tasvirlaridagi simlarni takrorlashga imkon qadar harakat qildim. Agar u hali ham chalkash bo'lsa, aniq simlar haqida qo'shimcha ma'lumot olish uchun pastga qarang.

1) Arduino Mega va 2.8 dyuymli TFT sensorli ekran

Foydali havolalar:

Adafruit qo'llanmasi: qalqonni ulash, tegishli kutubxonalarni o'rnatish va misol kodlarini ishlatish asoslari.

O'ylaymanki, men sensorli ekranli qalqonimni Adafruit -dan sotib oldim va, albatta, ularning qo'llanmalaridan dastlabki sozlash va misol kodlarini ishga tushirishda yordam berish uchun foydalanganman. Qalqonni to'g'ri ulashdan tashqari, keyingi bosqichda kodlash qismi bo'lmaguncha, bundan ortiq narsa bo'lmaydi. Ammo bitta muhim qadam - bu Arduino Vin piniga ulanadigan qalqondagi Vin pinini kesish. Ushbu pinni kesish sizga arduino quvvatini tashqi quvvat manbai bilan ta'minlash uchun pinli kirishga ruxsat beradi, shuning uchun buni albatta bajaring.

2) RTC soat moduli

Foydali havolalar:

Adafruit qo'llanmasi: Men loyihada ishlatganimdan farqli o'laroq, lekin bir xil DS3231 chipi.

Haqiqiy vaqtda soat modulini Mega -ga ulash ham oddiy. Sizga faqat 5V, GND, SDA va SCL ulanishlari kerak. Mening loyiham uchun men SDA va SCL -ni Mega -dagi mos ravishda 20 va 21 -pinlarga uladim. Men shuningdek, Adafruit -ning soatni ishga tushirish bo'yicha qo'llanmasidan foydalandim, lekin keyingi bosqichda. Hozircha simlarni tasvirlanganidek tugating.

3) Tuproq sensori

Foydali havolalar:

Instructables qo'llanmasi: User mdabusaayedda bu datchiklardan qanday foydalanish bo'yicha ajoyib va oddiy qo'llanma bor!

Loyihaning elektron qismini ishga tushirgandan so'ng, men bu sensorlarga buyurtma berdim. Dastlabki sinov paytida bu sensorlar o'rnida men odatiy kalitlarni raqamli kirish sifatida ishlatardim, shuning uchun ular mening dastlabki taxtali pallasida mavjud. Foydalanuvchi qayd etganidek, bu tuproq sensorlar raqamli kirish yoki analog kirish sifatida ishlatilishi mumkin. Chunki men faqat sensorlar menga tuproq quruqmi yoki yo'qligini aytishini xohlardim, men faqat ularning raqamli chiqish pinlarini ishlatardim. Ularning har biriga 5v va GND pinli ulanish kerak va men raqamli chiqishlarini ulash uchun Mega-dagi 23-26-gachalarini ishlatardim.

4) tranzistorlar va RGB LED tasmasi

Foydali havolalar:

Arduino-LED yorug'lik chizig'i bo'yicha qo'llanma: Ushbu havolalar bir xil Make loyihasi bo'lib, ularda MOSFETS va arduino raqamli chiqish pimlarini haydash va RGB LED chizig'idan qanday foydalanish ko'rsatiladi.

Arduino-LED yorug'lik chizig'i videosi:

Men 5Vdan quvvat oladigan FiveBelow -dan arzon RGB LED tasmasini oldim. Arduino raqamli chiqish pinlari MOSFETS o'ynaydigan chiziq uchun etarli oqim bera olmaydi. Bog'langan o'quv qo'llanma sxemani mendan ko'ra yaxshiroq tushuntiradi, shuning uchun men nima uchun bunday qilganim sizni qiziqtirayotganini tekshiring. Ip va MOSFETS -ni arduino -ga ulash uchun mening sxemamdagi simlarga rioya qiling. Ogohlantirishlar: Endi men Y chastotalarida X vatt quvvatiga ega bo'lgan maxsus o'simliklarni o'stiradigan LEDlar haqida ko'plab tadqiqotlar borligini tushunaman. Men 5 dollarlik arzon tasma bu mezonlarning ko'pchiligiga javob berishiga shubha qilaman, lekin men bir nurni hech kimdan ko'ra yaxshiroq deb o'ylardim va barmoqlarim bilan kesib o'taman, kelgusi bir necha hafta ichida bu erda o't o'sishini ko'raman: p Kirish qismida aytib o'tilganidek, Men kuchliroq LED chiroqni/tasmasini ishlatishim kerak bo'lsa, men ushbu ko'rsatmalarni yangilashni davom ettiraman.

2 -qadam: Arduino dasturi

Dasturni tuzayotganda, men maqsadlarimga erishmoqchi bo'lgan maqsadlarim bor edi. Birinchidan, men sensorli ekranda joriy vaqt va sanani ko'rsatishni xohlardim. Ikkinchidan, men ekranda foydalanuvchi aniqlaydigan bir nechta funktsional tasvirlarni xohlardim va ularni qo'shimcha ekranlar (namlagich sensori sahifasiga sug'orish plyonkasi va LED sozlamalari sahifasiga o'rnatish) yordamida turli ekranlarga olib borishni xohladim. Nihoyat, men tasvirni xohladim. LED yoritgichlari yoqilganmi yoki yo'qmi (lampochka bilan ko'rsatilgan) haqida foydalanuvchiga xabar berish uchun ekranda.

Kod biroz uzun, shuning uchun men qatorma -bosqich ketmayman, aksincha kod nima qilishining umumiy xususiyatlarini ajratib ko'rsataman. Bu mukammal bo'lmasligi mumkin, lekin u men xohlagan narsani bajaradi. Mening kodimni xohlaganingizcha yuklab oling va sozlang! Kodni yozishda menga yordam bergan ba'zi ajoyib Youtube videolari bor edi: How to Mechatronics and Educ8s.tv ikkita ajoyib darsliklarga ega edi. Shuni eslatib o'tmoqchimanki, sug'orish chelakchasi, lampochka va sozlash logotipi tasvirlari bitmap qiymatlaridan ekranda bosilgan. Image2cpp - bu men ishlatgan ajoyib vosita, tasvirlarni avtomatik ravishda bitmaplarga aylantiradi.

Agar siz mening kodni o'ylash jarayonimga qiziqmasangiz, pastdagi narsalarni e'tiborsiz qoldiring va mening.ino dasturimni hamda.c faylini yuklab oling. Ikkalasini ham bitta papkaga joylashtirishga ishonch hosil qiling. Mega -ni kompyuterga USB port orqali ulang va Arduino IDE yordamida dasturni Mega -ga yuklang!

Indoor_Flower_Pot.ino kodining diqqatga sazovor joylari

Boshlang'ich

- Adafruit kutubxonalarini qo'shing (GFX, TFTLCD, TouchScreen.h, RTClib.h)

- Sensorli ekran pinlarini/o'zgaruvchilarini aniqlang (ularning ko'pini TFT sensorli ekranidagi Adafruit misol kodidan nusxa ko'chirdim va joylashtirdim.

- Dastur davomida ishlatiladigan o'zgaruvchilarni aniqlang

Bo'sh o'rnatish

- TFT sensorli ekraniga ulaning

- PinMode () funktsiyasidan foydalanib, tuproq sensori pimlarini va sig'im pinlarini sozlang

- Bosh ekranni chizish (men har bir ekranni chizish uchun o'z dasturim uchun maxsus funktsiyalarni ishlab chiqdim. Siz ularni void loopdan keyin mening dasturim tagida topishingiz mumkin))

Void Loop

- Agar tanlangan bo'lsa, asosiy ekranni chizish

- Vaqtni tekshiring va vaqt o'zgargan bo'lsa, ekranni yangilang

- Vaqtni tekshiring va u "Vaqt" va "Taymer" LEDlari orasiga tushib qolganligini ko'ring.

- Agar shunday bo'lsa, LEDni yoqing va lampochkani ekranga torting

- Agar shunday bo'lmasa, LEDlarni yoqing va lampochkani ekrandan olib tashlang

- Agar suv paqir tanlangan bo'lsa, namlik sensori varag'i chiziladi

- Tuproq sensori kirishini o'qing va agar tuproq quruq bo'lsa, tegishli doirani to'ldiring

- Agar tuproq hali ham nam bo'lsa, aylanani to'ldirilmagan holda saqlang

- Sozlamalar tasviri tanlangan bo'lsa, LED sozlamalari sahifasini chizish

- O'z vaqtida, ertalab yoki kechqurun va taymerni o'qing va saqlang.

- Agar LED o'chirilgan bo'lsa, LEDni o'chirish vaqtini yoki taymeridan qat'iy nazar o'chirib qo'ying

3 -qadam: Herb Garden va 3D bosib chiqarishni loyihalash

Men "Herb Garden" ni loyihalashdan oldin, bazani Veneer bilan o'rashni bilardim. Shu sababli, men yumaloqroq dizayni emas, balki o'tkir burchakli, bir oz kvadrat shaklidagi dizaynni yaratishim kerak edi, chunki shpon elliptik narsaga yaxshi yopishmaydi. Men xohlagan yana bir xususiyat - bu o'simliklarning o'sishini ta'minlash uchun LEDlarning sozlanishi mil. Bundan tashqari, menga sensorli ekran/elektronika uchun joy kerak edi, shuningdek har qanday suvni o'z ichiga oladigan va uni elektronikadan ajratadigan alohida o'simlik havzasi. Nihoyat, men 4 ta alikotli va havzaga juda mos keladigan o'tlar uchun o'z tovoqlar qo'shimchasini yaratdim. Dizayn qanday paydo bo'lganidan mamnunman! Men bu loyiha uchun Fusion 360 -dan foydalandim va hamma narsaga.stl va.gcode fayllarimni qo'shdim, shuning uchun yuklab olish, o'zgartirish va chop etish mumkin!

Ekish uchun taglik juda katta edi, shuning uchun men uni ikki qismga bosib chiqarishim kerak edi. Men hamma narsani oq PLA filamentida chop etdim, faqat qora rangda bosilgan taglik qo'shimchasidan tashqari. Men Cura -ni kesish uchun dastur sifatida ishlatganman va chop etish tafsilotlari quyida. Agar siz kesish dasturida har bir qismning rasmlarini ko'rishni xohlasangiz, menga xabar bering.

Kesish dasturlari tafsilotlari:

- Mening printerim: Maker Printer V2 ni tanlang- Nozul: 0,4 mm- Filament: Qora va oq PLA filamenti 1,75 mm- Bosib chiqarish harorati/Plitalar plitasining harorati: 210C/60C- Bosib chiqarish tezligi: 60 mm/s- To'ldirish: 25%- Qo'llab-quvvatlashni yoqish: Ha, hamma joyda- Plitka yopishtiruvchi: 3 mm chekka

4 -qadam: O'simlik bog'ini tugatish

Sabzavotli bog 'bazasi ikki qismdan iborat bo'lib, ularni tez siyanoakrilat yopishtiruvchi yordamida yopishtirish kerak edi. Rasmlar eng muhim qadamlarni ajratib ko'rsatadi va men ularni qismlarga qarab quyida sanab o'taman.

O'simliklar bog'i asosi:

Ikkala qismni yopishtirgandan so'ng, men o'rtacha qumli zımpara oldim va taglikni biroz qo'pol qildim. Keyin men shponimni qo'ydim va taglikning 4 tomonini, shuningdek ustki qismini shponga qo'ydim. Men vintni qoplamoqchi emas edim, shuning uchun uni yalang'och qilib qo'ydim. Men qoplamani kesish uchun aniq pichoq ishlatardim. Yog'och donasi yopishtirilganda to'g'ri yo'nalishda bo'lishini ta'minlash uchun qoplamani kuzatishda va kesishda ehtiyot bo'ling. Men oxir -oqibat bu xatoga yo'l qo'ydim, lekin baxtga ko'ra, u orqa tomonda edi va buni aytish qiyin. Keyin men shponga ozgina miqdorda elim surtdim, bu butun sirtni qoplashi uchun etarli edi va uni o't bog'i tagiga yopishtirdim. Men og'irliklarni/qisqichlarni qo'shish uchun bir vaqtning o'zida ikki tomonni qildim.

Barcha shpon yopishtirilgan va quritilganidan so'ng, men 220 dona zımpara olib, taglikni qo'lda tekisladim. Siz bu erda ehtiyotkorlik bilan va sabr -toqatli bo'lishni xohlaysiz, shunda qoplamaning qo'pol burchagini tasodifan ushlamang va uni yirtib yubormang. Sabr -toqat qismi juda muhim, chunki qirralarni yumalab, hamma narsani silliq qilib ko'rsatish uchun biroz vaqt kerak bo'ladi. Men zımpara qilayotganda aylana olmaydigan ba'zi katta yoriqlar uchun oz miqdorda yog'och plomba ishlatdim.

Zımpara tugagandan so'ng, men bir necha marta Minwax yog'och qoplamasini ishlatardim va qo'llashda ularning ko'rsatmalariga amal qildim. ~ 24 soat o'tirgandan so'ng, taglikka bir tekis poliuretan surtdim, shunda u yaxshi porlaydi!

Ekish havzasi:

Bu qadam, ehtimol, kerak emas, lekin men suvning elektronikaga oqib tushishi haqida paranoid edim. Tovoqdan havzaga ko'p suv tushishiga shubha qilsam ham, men havzaning burchagiga oz miqdorda silikon qo'shib oldim.

LED chiroqni qo'llab -quvvatlash

Men bog 'bog'chasiga yorug'lik hissi berish uchun yorug'lik tayanchining yuqori qismini metall nashrida bo'yashni xohlardim. Men buni qo'llab -quvvatlash milini bo'yash tasmasi bilan yopishtirib, so'ngra ochiq joyga astar bilan surtdim. Quriganidan so'ng, men ikki marta porloq metall bo'yoq bilan ishladim. G'alati, men rasmni bo'yab bo'lgach, ish joyimdan ingichka plastinka topdim va bu bo'yoqdan ham realroq va yaxshiroq ko'rinadi deb o'yladim. Men yorug'lik tayanchining yuqori qismini kuzatdim, metallni kesib oldim va metallni burish uchun vitse ushlagichidan foydalandim. Keyin uni tepaga yopishtirdim. Men po'latdan yasalgan junni ishlatib, metallni tozalab, unga yaxshi porlashni berdim.

5 -qadam: Elektron va simlarni yakunlash

O'simliklar bog'i qurilishi tugagandan so'ng va LED yoritgichli tayanch bo'yalganidan so'ng, oxirgi bosqich simlarni ulash va barcha komponentlarni qo'shish edi! Men yana har bir muhim qadamni quyida sanab o'taman. Ko'p sim va issiq elim mening eng yaqin do'stim ekanligini topdim.

Kengash paneli:

Menda kichik o'lchamli taxta bor va taxminiy o'lchamni olish uchun unga MOSFET, RTC moduli va rezistorlarini qo'ydim. Keyin men uni kesib tashladim va komponentlarni lehimlay boshladim. Siz, albatta, o'zingiz xohlagan tarzda o'zingizning taxtangizni loyihalashtirishingiz mumkin. Siz mening taxtamda ko'rasiz, menda bitta asosiy (+5V) va bitta asosiy (GND) chiziq bor edi. Shuni tushunib etingki, oxirigacha sizning taxtangiz yomon sochli kunga o'xshab ketadi va hamma joyda simlar o'tadi. Buning sababi shundaki, sizga arduino -ga o'tadigan 7 ta sim kerak bo'ladi (RTC modulidan SDA, SCL, Vin, GND va MOSFET -dagi qarshilik/tayanch piniga ulangan 3 ta raqamli pin). Sizning namlik sensorlaringizga 8 ta sim keladi (har bir tuproq sensori 5v piniga 4 ta ijobiy sim va har bir tuproq sensori topraklama piniga 4 ta topraklama simlari).

Yorug'likni qo'llab -quvvatlaydigan LED yorug'lik chizig'i:

LEDni echib bo'lgach, chiziqning 2 qismi kesishimdan oldin tayanch uzunligiga mos kelishi mumkinligini aniqladim. Hamma chiziqlar bo'lgandan so'ng, men ularni yopishtirish uchun issiq elim ishlatdim va har bir chiziq o'rtasida bir oz joy qoldirdim. Keyin men har bir (+)-(+), B-B, R-R va G-G ni lehimlash va ulash uchun 28 o'lchamli moslashuvchan simni ishlatdim. Ish tugagandan so'ng, tayanch milidan simni uzatmasidan oldin, barcha prokladkalarning to'g'ri lehimlanganligiga ishonch hosil qilish uchun chiziqni sinab ko'rdim.

Yakuniy yig'ilish:

Men yakuniy yig'ilishni shahar uyasini joyiga issiq yopishtirishdan boshladim. Keyin men 4 kichik moslashuvchan 28 kalibrli simni tayanchdan, o'rta mil orqali va yorug'lik tayanchigacha uzatdim. ESLATMA: simni yorug'lik chizig'iga etib boradigan uzunlikka kesish, hatto o'rta mil va yorug'lik to'liq ko'tarilganda ham. Keyin men har bir simni yorug'likdagi tegishli prokladkalarga lehimladim. (+) Sim to'g'ridan -to'g'ri shahar uyasiga ulangan.

(+) DC raz'em terminalidan men simni uladim va ikkinchi uchini pervaz panelidagi 5V liniyasiga lehimladim. Men bu jarayonni (-) shahar uyasi terminalidan er chizig'igacha takrorladim.

Keyin men issiq elim ishlatib, perfboardni o'tloqli bog'ning tagiga yopishtirdim. Men sxemaga muvofiq arduino -ga tegishli simlarni uladim va poydevor oldidagi oynadan sensorli ekranni o'rnatdim. Qanchalik mahkam bog'lanishiga qarab, uni yopish uchun issiq yopishtiruvchi bilan qo'llang yoki kerak bo'lmasligi mumkin.

Nihoyat, men to'rtta tuproq sensori modulini yon devorlarga yopishtirib qo'ydim, shunda har bir sensor sensorli namlik sensori sahifasida o'qish uchun mos ravishda joylashtirilgan. Shundan so'ng, men to'rtta tuproq datchiklarini uladim, simlarni mayda uyalar orqali uzatdim va laganda bilan o'simlik havzasini qo'shdim!

Va xuddi shunday, simlar tugadi!

6 -qadam: Tuproq, urug'lar va to'liq

Oxirgi qadam - siz tanlagan tuproq va urug'larni olish! Men tepsining har bir bo'lagini tepalikdan taxminan 0,5 dyuymgacha tuproqli tuproq bilan to'ldirdim. Men har bir tuproqning markazida ozgina taassurot qoldirdim, har biriga bir nechta urug 'qo'shdim va ~ 0,25 dyuymli tuproq bilan qoplanganman.

Keyin tepsini o'simlik havzasiga qo'shdim va uni o't bog'i tagiga joylashtirdim! Sug'orish paytida, men buni kurka tayoqchasidan foydalanib, tuproq nam bo'lguncha suv qo'shib qilishning eng yaxshi usulini topdim. Bir necha daqiqa kutib, namlik sensori sahifasini tekshirgandan so'ng, tuproq etarli darajada sug'orilganligini tasdiqlay olaman. Agar doiralar to'ldirilmagan bo'lsa, bu o'simliklar to'g'ri sug'orilganligini ko'rsatadi!

Endi o'tlarning o'sishiga umid bor: P Umid qilamanki, sizga bu ko'rsatma yoqdi va orangizdan kimdir o'zingiznikini tayyorlasa, orziqib kutamiz. Baxtli qilish!

Arduino 2020 musobaqasida ikkinchi o'rinni egalladi