არდუინოს შიდა ბაღი: 7 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:16

მებაღეობა თანამედროვე ეპოქაში ნიშნავს ნივთების უფრო გართულებას და დაძაბვას, ელექტრონებით, ბიტებით და ბაიტებით. მიკროკონტროლერების და მებაღეობის შერწყმა მართლაც პოპულარული იდეაა. მე ვფიქრობ, რომ ეს არის იმის გამო, რომ ბაღებს აქვთ ძალიან მარტივი შეყვანა და გამომავალი, რომლითაც ადვილია შენი თავის შემოხვევა. მე ვფიქრობ, რომ ადამიანები (მეც მათ შორის) ხედავენ ყბადაღებულ მარტივ და მოდუნებულ ჰობის და არ შეუძლიათ თავი იგრძნონ იმით, რომ გაართულებენ მას.

ამ პროექტში მე გაჩვენებთ თუ როგორ უნდა ავაშენოთ შიდა ბაღის უფრო მარტივი ვერსია Arduino Dev დაფის გამოყენებით.

მე გთავაზობთ სრულ ნაბიჯ-ნაბიჯ მითითებებს, რათა გაჩვენოთ როგორ გააკეთოთ თქვენი საკუთარი ლამაზი ბაღი და დეტალურად ავხსენი როგორც აპარატურის, ასევე პროგრამული უზრუნველყოფის ნაწილები, რათა ეს სახელმძღვანელო უმარტივეს გზად იქცეს, რაც გიბიძგებთ საკუთარი უნარები ელექტრონულ წარმოებაში. ეს პროექტი იმდენად მოსახერხებელია სპეციალურად პერსონალური PCB- ს მიღების შემდეგ, რომ ჩვენ JLCPCB– ს შევუკვეთეთ ჩვენი მანქანის გარეგნობის გასაუმჯობესებლად და ასევე არის საკმარისი დოკუმენტები და კოდები ამ სახელმძღვანელოში, რომელიც საშუალებას მოგცემთ შექმნათ თქვენი ავტომატური ბაღის სისტემა.

ჩვენ შევქმენით ეს პროექტი მხოლოდ 7 დღეში, სულ რაღაც სამ დღეში დავასრულეთ აპარატურის დამზადება და შეკრება, შემდეგ 4 დღე კოდისა და android აპლიკაციის მოსამზადებლად. რათა მისი მეშვეობით გააკონტროლონ ბაღი.დაწყების დაწყებამდე ჯერ ვნახოთ

რას ისწავლით ამ გაკვეთილიდან:

• შეარჩიეთ სწორი კომპონენტები თქვენი პროექტის ფუნქციონალურობიდან გამომდინარე
• ჩართვის ჩართვა ყველა შერჩეული კომპონენტის დასაკავშირებლად
• შეაგროვეთ პროექტის ყველა ნაწილი და დაიწყეთ ტესტირება
• Android პროგრამის გამოყენებით. Bluetooth– ით დაკავშირება და სისტემის მანიპულირების დაწყება

ნაბიჯი 1: რა არის შიდა ბაღი

მცენარეების უმეტესობას აქვს მარტივი მოთხოვნილებები. როდესაც სტუმრები მიდიან, ისინი შედარებით მოთხოვნილნი არიან. მხოლოდ სამი ძირითადი რამ უნდა გესმოდეთ, სანამ მცენარის სახლში მოწვევას გადაწყვეტთ: შუქი, წყალი და ჰაერი. თუ თქვენ შეძლებთ დაეუფლოთ ამ ოთხ ელემენტს, მცენარის პერსპექტივიდან, შეგიძლიათ შექმნათ შიდა ბაღი თითქმის მსოფლიოს ნებისმიერ წერტილში და წლის ნებისმიერ სეზონზე.

• სინათლე - ბაღის მცენარეების უმეტესობას სჭირდება მინიმუმ ექვსი საათიანი შუქი დღეში. მაგრამ ის უნდა იყოს კარგი შუქი. თუ თქვენ დადებთ ხელს ფანჯრის წინ და ის არ აჩენს ჩრდილს, შანსია, რომ შუქი არ იყოს საკმარისი მცენარეების უმეტესობისთვის ბედნიერი ცხოვრებისთვის. თუმცა, თქვენ ყოველთვის შეგიძლიათ შეავსოთ დაბალი განათების პირობები ზრდის შუქებით. თუ თქვენ გაქვთ მოკრძალებული ბუნებრივი შუქი თქვენს სახლში და არ გსურთ აურზაური სპეციალური განათებით, მიჰყევით მცენარეებს, რომლებსაც ჩვეულებრივ სჭირდებათ დაბალი განათების პირობები, ან სცადეთ თქვენი ბაღის გადატანა მზიანი ფანჯრის რაფა.
• წყალი - მცენარეებს სჭირდებათ პირობები, რომლებიც ახლოსაა მათ მშობლიურ ჰაბიტატებთან. მცენარეს, რომელიც უდაბნოს სახლს უწოდებს, ნაკლებად სჭირდება ხშირი მორწყვა, ვიდრე მცენარე, რომელიც ჭაობში ცხოვრობს. იმის ცოდნა, თუ რა წყლის პირობებს ანიჭებს მცენარე უპირატესობას, ეს არის კარგი პირველი ნაბიჯი წარმატებული შიდა ბაღის შესანარჩუნებლად. ეს უფრო ადვილია, ვიდრე თქვენ ფიქრობთ, რადგან თავად მცენარეები ხშირად მოგცემთ მინიშნებებს. მცენარეები სქელი რეზინის ფოთლებით არის წყლის შემგროვებელი და, როგორც წესი, შეუძლიათ იცხოვრონ ნაკლები წყლით, ვიდრე თხელი, დელიკატური ფოთლების მქონე მცენარეები. თუ თქვენ გძულთ მცენარეების მორწყვა, შეარჩიეთ ისეთი ჯიშები, რომლებიც ნაკლებ აყვავდება, ან შეარჩიეთ ქოთნები დაფარული რეზერვუარებით, რათა შეამციროთ თქვენი მორწყვის სამუშაოები.
• ჰაერი - როგორც ფოტოსინთეზის ქვეპროდუქტი, მცენარეები წარმოქმნიან ჟანგბადს და ფილტრავენ უსიამოვნო აირებს, როგორიცაა ფორმალდეჰიდი, თქვენი სახლის გარემოდან მათი ფოთლების საშუალებით. მცენარეების ჯანმრთელობის შესანარჩუნებლად საჭიროა ფოთლების სისუფთავე და ჰაერის მოძრაობა და ტენიანი. ამისათვის თქვენ შეგიძლიათ განათავსოთ ისინი ჰაერის კარგი ნაკადის ადგილას ან მიაწოდოთ მათ პატარა ვენტილატორი.

მე შევქმნი არდუინოს დაფუძნებულ სისტემას, რომელიც გააკონტროლებს ჩემი მცენარის ტემპერატურასა და ტენიანობას და ავტომატურად მივაწოდებ მის აუცილებელ მოთხოვნილებებს, როგორიცაა სინათლის ინტენსივობა, წყალი და სუფთა სუფთა ჰაერი და ამის გასაკეთებლად მჭირდება სენსორები ზოგიერთი გამაქტიურებლის გასაკონტროლებლად. მაგალითად, მე გავაკონტროლებ სინათლის ინტენსივობას სინათლის სიკაშკაშის სენსორიდან მიღებული სიგნალების მიხედვით, ისევე როგორც მორწყვისთვის. მე გამოვიყენე ტენიანი სენსორი წყლის ტუმბოს და ტემპერატურის/ტენიანობის სენსორის ჩართვისა და გამორთვის 12V DC ვენტილატორებისათვის. რა

ნაბიჯი 2: სენსორები და აქტივატორები

ამ სისტემის შექმნა არის რამდენიმე სენსორისა და აქტივატორის შეკრება, რათა შეხვიდეთ მცენარის ირგვლივ არსებულ ფიზიკურ მონაცემებზე და შეძლოთ იმის პოვნა, თუ რომელი ნივთია მოთხოვნილი ქარხნის მიერ და როდის უნდა მიაწოდოთ იგი.

ეს არის მიზეზი, რის გამოც თქვენ უნდა გამოიყენოთ რამდენიმე სენსორი და გამტარებელი, რომლებიც დაკავშირებულია ერთ Arduino დაფასთან:

სენსორები

1. სინათლის სენსორი BH1750: BH1750FVI არის ციფრული სინათლის სენსორი, რომელიც არის ციფრული Ambient Light Sensor IC I2C ავტობუსის ინტერფეისისთვის. ეს IC არის ყველაზე შესაფერისი გარემოს შუქის მონაცემების მოსაპოვებლად მობილური ტელეფონის LCD და კლავიატურის შუქნიშნის სიმძლავრისთვის. შესაძლებელია ფართო დიაპაზონის გამოვლენა მაღალი გარჩევადობით. (1 - 65535 lx).
2. ნიადაგის ტენიანობის სენსორი: ტენიანობის სენსორები, რომლებიც ზომავს წინააღმდეგობას ან გამტარობას ნიადაგის მატრიცაზე ორ კონტაქტს შორის არსებითად უსარგებლოა. უპირველეს ყოვლისა, წინააღმდეგობა არ არის ტენიანობის ძალიან კარგი მაჩვენებელი, რადგან ის დიდად არის დამოკიდებული მთელ რიგ ფაქტორებზე, რომლებიც შეიძლება განსხვავდებოდეს ბაღიდან ბაღში, მათ შორის ნიადაგის ph, წყალში გახსნილი მყარი ნივთიერებები და ტემპერატურა. მეორეც, მათი უმრავლესობა დაბალი ხარისხისაა კონტაქტებით, რომლებიც ადვილად იშლება. უმეტესწილად თქვენ გაგიმართლათ, რომ ერთ -ერთი გაგრძელდეს მთელი სეზონის განმავლობაში.
3. ტემპერატურისა და ტენიანობის სენსორი: DHT11 არის ძირითადი, ულტრა დაბალფასიანი ციფრული ტემპერატურის და ტენიანობის სენსორი. ის იყენებს ტენიანობის ტევადობის სენსორს და თერმისტორს ჰაერის გასაზომად და ციფრულ სიგნალს აფრქვევს მონაცემების პინზე (არ არის საჭირო ანალოგური შეყვანის ქინძისთავები). მისი გამოყენება საკმაოდ მარტივია, მაგრამ მოითხოვს მონაცემების მოსაპოვებლად ფრთხილ დროს. ამ სენსორის ერთადერთი რეალური მინუსი ის არის, რომ თქვენ შეგიძლიათ მიიღოთ ახალი მონაცემები მისგან მხოლოდ 2 წამში ერთხელ, ასე რომ, ბიბლიოთეკის გამოყენებისას, სენსორების კითხვა შეიძლება იყოს 2 წამამდე.

აქტივატორები

1. ღია თეთრი LED: სინათლის გამომწვევი დიოდი (LED) არის ორი ტყვიის ნახევარგამტარული სინათლის წყარო. ეს არის p – n შეერთების დიოდი, რომელიც ასხივებს შუქს გააქტიურებისას. [5] როდესაც შესაფერისი ძაბვა გამოიყენება ლიდერებზე, ელექტრონებს შეუძლიათ ხელახლა გაერთიანდნენ მოწყობილობის შიგნით არსებული ელექტრონული ხვრელებით, რაც გამოყოფს ენერგიას ფოტონების სახით.
2. წყლის ტუმბო: ტუმბო არის მოწყობილობა, რომელიც მოძრაობს სითხეებს (სითხეებს ან აირებს), ან ზოგჯერ დუღილს მექანიკური მოქმედებით. ტუმბოები შეიძლება დაიყოს სამ დიდ ჯგუფად იმ მეთოდის მიხედვით, რომელსაც ისინი იყენებენ სითხის გადასატანად: პირდაპირი ლიფტი, გადაადგილება და სიმძიმის ტუმბოები. ტუმბოები მოქმედებენ გარკვეული მექანიზმით (როგორც წესი, საპასუხო ან მბრუნავი) და მოიხმარენ ენერგიას მექანიკური მუშაობის შესასრულებლად სითხე. ტუმბოები მუშაობენ ენერგიის მრავალი წყაროს მეშვეობით, მათ შორის ხელით, ელექტროენერგიით, ძრავით ან ქარის ენერგიით, სხვადასხვა ზომისაა, მიკროსკოპულიდან სამედიცინო გამოყენებისთვის, მსხვილი სამრეწველო ტუმბოებისთვის.
3. DC 12V გამაგრილებელი ვენტილატორი: მნიშვნელოვანია გაგება გაგრილების ტექნიკის შესახებ, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას თქვენი მცენარის სიცოცხლის შესანარჩუნებლად, მცენარის ირგვლივ სუფთა ჰაერის გადაადგილებით, როდესაც საჭიროა მცენარის ჯანსაღ პირობებში შენარჩუნება.

ნაბიჯი 3: PCB დამზადება (დამზადებულია JLCPCB– ის მიერ)

JLCPCB- ს შესახებ

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), არის უდიდესი PCB პროტოტიპის საწარმო ჩინეთში და მაღალტექნოლოგიური მწარმოებელი, რომელიც სპეციალიზირებულია სწრაფი PCB პროტოტიპისა და მცირე ზომის PCB წარმოებაში.

PCB წარმოების 10 წელზე მეტი გამოცდილებით, JLCPCB– ს ჰყავს 200 000 – ზე მეტი მომხმარებელი სახლში და მის ფარგლებს გარეთ, PCB– ს პროტოტიპების 8 000 – ზე მეტი ონლაინ შეკვეთით და მცირე რაოდენობით PCB– ის წარმოებით დღეში. წლიური წარმოების მოცულობა 200, 000 კვ.მ. სხვადასხვა 1 ფენის, 2 ფენის ან მრავალ ფენის PCB– ებისთვის. JLC არის პროფესიონალური PCB მწარმოებელი, რომელიც გამოირჩევა ფართომასშტაბიანი, კარგად აღჭურვილობით, მკაცრი მენეჯმენტითა და უმაღლესი ხარისხით.

დავუბრუნდეთ ჩვენს პროექტს

PCB– ის წარმოების მიზნით, მე შევადარე PCB– ს მრავალი მწარმოებლის ფასი და მე შევარჩიე JLCPCB საუკეთესო PCB მომწოდებლები და PCB– ის ყველაზე იაფი პროვაიდერები, რათა შემეკვეთა ეს წრე. ყველაფერი რაც მე უნდა გავაკეთო არის რამდენიმე მარტივი დაწკაპუნება გერბერის ფაილის ასატვირთად და პარამეტრების დასაყენებლად, როგორიცაა PCB სისქე ფერი და რაოდენობა, შემდეგ მე გადავიხადე მხოლოდ 2 დოლარი, რომ მივიღო ჩემი PCB მხოლოდ 3 დღის შემდეგ და მე შევამჩნიე, რომ იქ არის დროდადრო რამდენიმე უფასო გადაზიდვის შეთავაზება ამ ონლაინ შეკვეთის პლატფორმაზე.

თქვენ შეგიძლიათ მიიღოთ Circuit (PDF) ფაილი აქედან.

როგორც ხედავთ ზემოთ მოცემულ სურათებში PCB ძალიან კარგად არის დამზადებული და მე მაქვს იგივე PCB ფოთლის ფორმა, რაც ჩვენ შევიმუშავეთ და ყველა ეტიკეტი და ლოგო არის იქ, რომ გამიწიოს შედუღების ნაბიჯები.

ნაბიჯი 4: ინგრედიენტები

ახლა მოდით განვიხილოთ ამ პროექტის აუცილებელი კომპონენტები და თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ ყველა დაკავშირებული ბმული ონლაინ შეკვეთისთვის, ასე რომ ჩვენ დაგვჭირდება:

• - PCB, რომელიც ჩვენ შევუკვეთეთ JLCPCB– დან
• - არდუინო ნანო:
• - ESP01 მოდული:
• -HC-05 ან HC-06 Bluetooth მოდული:
• - სინათლის სენსორი BH1750:
• - ტემპერატურისა და ტენიანობის სენსორი:
• - ტენიანობის სენსორი:
• - წყლის ტუმბო:
• - 12V DC გულშემატკივარი:
• - თეთრი LED- ები:
• - სათაურის ზოგიერთი კონექტორი:

ნაბიჯი 5: შეკრება

ჩვენ ახლა მზად ვართ, ასე რომ, დავიწყოთ კომპონენტების შედუღება და არ დაგვავიწყდეს დაიცვას ეტიკეტები, რათა თავიდან ავიცილოთ შედუღების შეცდომები. ჩვენ ვიწყებთ Arduino კონექტორის შედუღებას დენის წყაროს შესამოწმებლად და ასევე შეგიძლიათ დაწეროთ რამდენიმე ძირითადი ტესტის კოდი, რათა შეამოწმოთ სწორი კავშირი თითოეულ სენსორზე, როგორც სინათლის სენსორი და იგივეა LED- ებისთვის, რადგან ისინი ყველა პირდაპირ კავშირშია დაფაზე (Arduino) ასე რომ თქვენ გაქვთ სრული წვდომა მათზე.

შენიშვნა: თქვენ უნდა შეინახოთ თქვენი soldering რკინის ლამაზი და სუფთა. ეს ნიშნავს, რომ წაშალეთ ის ღრუბელზე ყოველ ჯერზე, როდესაც იყენებთ. თქვენი soldering რკინის წვერი უნდა იყოს სუფთა და ბრწყინვალე. როდესაც ხედავთ, რომ წვერი ბინძურდება ნაკადით ან იჟანგება, ეს ნიშნავს რომ დაკარგავთ მის ბრწყინვალებას, თქვენ უნდა გაასუფთაოთ იგი. მაშინაც კი, თუ თქვენ ხართ შუა soldering. სუფთა შედუღების წვერი გაცილებით აადვილებს სითბოს გადაცემას გამყიდველ სამიზნეზე.

PCB, რომელიც ჩვენ შევუკვეთეთ JLCPCB იქნება გიხელმძღვანელოთ თქვენ ყველაფრის სწორ ადგილას, ასე რომ ნუ მოგერიდებათ ეწვიოთ ამ ბმულს, თუ გსურთ ნახოთ ჩვენ მიერ გაკეთებული PCB და გააკეთოთ ონლაინ შეკვეთა.

როგორც ხედავთ, ამ PCB– ის გამოყენება ძალიან მოსახერხებელია მისი ხარისხის გამო და რა თქმა უნდა იქ ყველა ეტიკეტი გთავაზობთ საუკეთესო მითითებებს თქვენთვის, ასე რომ თქვენ 100% დარწმუნებული იქნებით რომ არ დაუშვებთ შედუღების შეცდომებს.

მე გავამაგრე თითოეული კომპონენტი მის განლაგებაზე და თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ PCB- ის ორივე მხარე ელექტრონული ნაწილების დასაჯგუფებლად.

ახლა ჩვენ გვაქვს PCB მზა და ყველა კომპონენტი ძალიან კარგად არის შედუღებული, ამის შემდეგ მე მოვამზადე ეს დიზაინი CNC ლაზერული ჭრის გასაკეთებლად, რათა ჩავსვა ელექტრონული ნაწილი და ქარხანა ერთ საყრდენში, ასე რომ, თუ გსურთ იგივე დიზაინის გაკეთება ჩემი იპოვნეთ (DXF) ფაილები აქ

ნაბიჯი 6: Android აპლიკაცია

ეს აპლიკაცია საშუალებას მოგცემთ დაუკავშირდეთ თქვენს Arduino– ს Bluetooth– ის საშუალებით, ხოლო მექანიკური რეჟიმის გამოყენებით შეგიძლიათ გქონდეთ წვდომა გულშემატკივრებზე, განათებებზე და ასევე წყლის ტუმბოზე ON და OFF კონტროლისთვის, სენსორების დავიწყების გარეშე, რომლითაც შეგიძლიათ წაიკითხოთ მათი მონაცემები დააჭირეთ ღილაკს "მიიღეთ მონაცემები" და ყველა შესაბამისი მონაცემი გამოჩნდება თქვენი სმარტფონის ეკრანზე.

ამ Android პროგრამის უფასოდ მიღება შეგიძლიათ ამ ბმულიდან

ნაბიჯი 7: Arduino კოდი და ტესტის დადასტურება

კოდი ხელმისაწვდომია და როგორც ყოველთვის შეგიძლიათ გადმოწეროთ ამ ბმულიდან. და როგორც ხედავთ ფოტოებში კოდი იმდენად მარტივია და ძალიან კარგად არის გამოხმაურებული, რომ თქვენ გესმით მისი მფლობელი.

როგორც ხედავთ ბიჭებს თითოეულ ღილაკს აქვს ფუნქციონირება სისტემასთან, მაგრამ მე ნამდვილად ვაფასებ არის სინათლის სიკაშკაშის კონტროლის ავტომატური რეჟიმი მე განათავსე სინათლის სენსორი ქვედა ბაზაზე, როდესაც ამ რეჟიმს ვირჩევთ სისტემა გააკონტროლებს წინა სიკაშკაშეს სინათლის LED- ები დამოკიდებულია სენსორის სიგნალებზე. ჩვენ ასევე შეგვიძლია წავიკითხოთ ტემპერატურის და ტენიანობის მნიშვნელობები პირდაპირ სმარტფონის ეკრანზე, რაც მართლაც შთამბეჭდავია.