Ağıllı Bağlı Ot Bağ: 6 Adım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

Fusion 360 Layihələri »

Bu Təlimat kitabında, ağıllı qapalı ot bağımı necə hazırladığımı sizə göstərəcəyəm! Bu layihə üçün bir neçə ilham aldım, birincisi evdəki Aerogarden modelləri ilə maraqlandım. Əlavə olaraq, illərdir elektron çantamda oturan TFT toxunma ekranlı istifadə olunmamış bir Arduino Mega sahib idim. Niyə karantin müddətində aldığım bu əlavə vaxtla Arduino istifadə edərək öz Aerogarden -i ot bitkisi kimi etməyə çalışmadığımı anladım! Hər bir torpaq hissəsinə nəm sensoru əlavə etdiyim üçün bu layihə ilə bir az əlavə getdim, amma indiyə qədər faydalı olduğunu sübut etdi. Ümumiyyətlə, hər şeyin necə getdiyindən xoşbəxt ola bilməzdim!

Bu layihəni yenicə başa vurdum və 7.05.2020 -ci il tarixində fesleğen və şüyüd toxumu əkdim. Bu Təlimat 5/11/2020 tarixində yerləşdirilib. Ümid edirəm ki, bitkilər gələn həftə cücərməyə başlayacaq və bu Təlimat kitabını tərəqqi artım şəkilləri ilə yeniləyəcəyimdən əminəm

Budur, ağıllı qapalı ot bağçamın bəzi xüsusiyyətlərinin qısa bir xülasəsi:

- Vaxtı, həftənin gününü və tarixini göstərən sensor ekran.

- Ot bitkiləri əkmək üçün dörd ədəd 2.35 "x 2.35" x 2.33 "alikvot. Aliquot tepsisi hər hansı bir su drenajını toplayan və özünü elektronikadan təcrid edən bir hövzəyə daxil edilir.

- İstifadəçiyə istədiyiniz "açma" vaxtını və müddətini təyin etməyə imkan verən LED ayarı. Əlavə olaraq, istifadəçi istəsə LED -lərin açılmasını söndürə bilər.

- 4 bitki alikotundan hansının suvarılması lazım olduğunu göstərən nəm sensoru səhifəsi.

- Bitkilər böyüməyə başladıqdan sonra istifadəçiyə ~ 6-8 düym daha yüksəklik verən tənzimlənən böyümə işığı.

Bu layihəni necə hazırladığımı görmək istəyirsinizsə və ya özünüz üçün bir layihə hazırlamaq istəyirsinizsə, zəhmət olmasa izləyin!

Təchizat

Elektronika:

- Arduino Mega 2560

- 2.8 TFT Toxunma Qalxanı

- 4x Torpaq Nəm Sensorları

- 3x N-Kanal P30N06LE MOSFET

- 1x RTC DS3231 Modulu

- LED işıq şeridi

- 5V 2A enerji təchizatı

- CR1220 3V Hüceyrə Batareyası

- 3x 220 Ohm Rezistorlar

- Mükəmməl lövhə

- DC Barel Cek

- Kablolama

Herb Garden Planter:

- Ağ və Qara 3D Yazıcı PLA Filamenti (öz bazanızı çap etməyi seçsəniz)

- Qırmızı Meşə Ağacı Kaplama

- İncə alüminium təbəqə metal (isteğe bağlı)

- Parlaq Metalik Sprey Boya və Astar

- Taxta Finish/Ləkə

- Bir qat poliuretan örtük

Torpaq/Bitki Məhsulları:

- İstədiyiniz ot toxumu

- Möcüzə torpağın üst qatını artırır

Müxtəlif:

- Elektrik Bant/Rəssamlar Bantı

- İsti yapışqan silahı

- 3D printer (isteğe bağlı)

- Exacto Bıçağı

- Zımpara (~ 220 + Grit)

- Havya + Lehim

- Cyanoacrylate Superglue

- Alətlər (tel kəsicilər, qayçı, iynə uclu kəlbətinlər)

Addım 1: Elektronikanın qurulması

Layihənin elektronik hissəsində Arduino Mega 2560 olan beyinlə birlikdə 4 əsas komponent var. 1) TFT Touch Screen qalxanı. 2) RTC Saat Modulu. 3) Torpaq Sensorları. 4) MOSFET tranzistorları və LED şeridi. Bu layihə üçün Mega -dan istifadə etdim, çünki Mega üzərinə sensor ekran qalxanı qoyduqdan sonra mənə əlavə sancaqlar verdi. Bu layihə üçün yuxarıda sadaladığım 4 əsas komponentin hər biri üçün bir çox dərslər var və istifadə etdiyim bəzi şeyləri əlaqələndirəcəyəm və yol boyu rastlaşdığım əlavə məlumatları əlavə edəcəyəm.

Zəhmət olmasa Fritzing çörək lövhəsinə və sxemin əsas düzeni üçün sxemə baxın. Qeyd: Fritzing -də layihəmdə istifadə etdiyim dəqiq torpaq sensoru yox idi. İstifadə etdiklərim də LM393 müqayisəli dövrə ilə gəldi və Fritzing şəkillərindəki naqilləri təkrarlamaq üçün bacardığım qədər çalışdım. Hələ də qarışıqdırsa, konkret naqillər haqqında daha çox məlumat üçün aşağıya baxın.

1) Arduino Mega və 2.8 "TFT Toxunma Ekranı

Faydalı bağlantılar:

Adafruit Dərsliyi: Qalxanı bağlamaq, uyğun kitabxanaları quraşdırmaq və nümunə kodlarını işlətmək üçün əsaslar.

Dokunmatik ekran qalxanımı Adafruit -dən aldığımı və ilk təlimatlardan istifadə edərək nümunə kodlarını işlədərkən istifadə etdiyimi düşünürəm. Qalxanı uyğun bir şəkildə bağlamaqdan başqa, bir sonrakı addımdakı kodlaşdırma hissəsinə qədər həqiqətən çox şey yoxdur. Ancaq vacib bir addım, Arduino Vin pininə bağlanan qalxandakı Vin pinini kəsməkdir. Bu pini kəsmək, arduino gücünü xarici bir enerji təchizatı ilə təmin etmək üçün pin girişinə sahib olmağınıza imkan verir, buna görə də əmin olun.

2) RTC Saat Modulu

Faydalı bağlantılar:

Adafruit Dərsliyi: Layihəmdə istifadə etdiyimdən fərqli fərqli bir lövhə amma eyni DS3231 çipi.

Real vaxt saat modulunu Mega -ya bağlamaq da sadədir. Lazım olan tək şey 5V, GND, SDA və SCL bağlantılarıdır. Layihəm üçün SDA və SCL -ni Mega -da sırasıyla 20 və 21 -ci pinlərə bağladım. Adafruit -in saatı işə salmaqla bağlı dərslərindən də istifadə etdim, lakin növbəti addımda bu barədə daha çox məlumat verdim. Hal -hazırda, təsvir edildiyi kimi naqilləri tamamlayın.

3) Torpaq Sensorları

Faydalı bağlantılar:

Instructables Tutorial: İstifadəçi mdabusaayed, bu sensorlardan necə istifadə olunacağına dair əla və sadə bir dərsliyə malikdir!

Layihənin elektron hissəsinə başladıqdan sonra bu sensorlar sifariş etdim. İlkin sınaq zamanı bu sensorlar yerinə, rəqəmsal giriş olaraq müntəzəm açarları istifadə etdim, buna görə də erkən çörək taxtası dövrəmdə bunlar var. İstifadəçinin qeyd etdiyi kimi, bu torpaq sensorlar rəqəmsal girişlər və ya analoq girişlər kimi istifadə edilə bilər. Çünki bu sensorlardan torpağın quru olub olmadığını söyləməsini istədim, yalnız rəqəmsal çıxış pinlərindən istifadə etdim. Hər birinin 5v və GND pin bağlantısına ehtiyacı var və rəqəmsal çıxışlarını birləşdirmək üçün Mega-da 23-26 sancaqlar istifadə etdim.

4) Transistorlar və RGB LED şeridi

Faydalı bağlantılar:

Arduino-LED İşıq Zolağı Dərsliyi: Bu bağlantılar, MOSFETS və arduino rəqəmsal çıxış pinlərinin sürücülük və RGB LED Şeridindən necə istifadə olunacağını göstərən eyni Make Layihəsidir.

Arduino-LED İşıq Şeridi Video:

5V -dən işləyə bilən FiveBelow -dan ucuz bir RGB LED Şeridi aldım. Arduino rəqəmsal çıxış pinləri, MOSFETS -in işə düşdüyü zolaq üçün kifayət qədər cərəyan verə bilməz. Əlaqəli təlimat dövrəni məndən daha yaxşı izah edir, buna görə bunu niyə etdiyimlə maraqlanırsınızsa yoxlayın. Şeridi və MOSFETS -i arduinoya bağlamaq üçün dövrə diaqramımdakı naqilləri izləyin. İmtina etmə: İndi başa düşürəm ki, Y tezliklərində X vat miqdarı olan xüsusi bitki yetişdirən LED -lərlə bağlı bir çox araşdırma var. Ucuz 5 dollarlıq zolağımın bu meyarların çoxuna cavab verdiyinə çox şübhə edirəm, amma bir az işığın heç kimdən daha yaxşı olmadığını düşündüm və önümüzdəki bir neçə həftə ərzində burada bir az ot bitkisi əldə edəcəyimi barmaqlarımın üstündən keçirəm: p Girişdə qeyd edildiyi kimi, Daha möhkəm bir LED işığı/şeridi istifadə etməli olduğum halda bu Təlimatı yeniləməyə davam edəcəyəm.

Addım 2: Arduino Proqramı

Proqramı hazırlayarkən, həyata keçirmək istədiklərimlə bağlı bir neçə məqsədim var idi. Əvvəlcə sensor ekranın cari vaxtı və tarixi göstərməsini istədim. İkincisi, istifadəçinin müəyyən edə biləcəyi və əlavə seçimlərlə fərqli ekranlara aparmaq üçün basa biləcəyi bir neçə funksional şəkil istədim (kovanı nəm sensoru səhifəsinə sulama və LED parametrləri səhifəsinə.) Nəhayət, bir şəkil istədim. istifadəçiyə LED işıqlarının yandırılıb yanmadığını bildirmək üçün ekranda (ampullə göstərilir).

Kod bir qədər uzundur, buna görə sətir -sətir getməyəcəyəm, əksinə kodun nə etdiyinin ümumi xüsusiyyətlərini vurğulayacağam. Mükəmməl olmaya bilər, amma istədiyimi həyata keçirir. Kodumu istədiyiniz kimi yükləyə və düzəldə bilərsiniz! Kod yazmağa gəldikdə mənə kömək edən bəzi əla Youtube videoları var idi: Necə Mexatronika və Educ8s.tv -nin bir neçə əla dərsləri var idi. Suvarma kovasının, ampulün və loqotipin şəkillərinin bitmap dəyərlərindən ekranda yazıldığını qeyd etmək istəyirəm. Image2cpp, şəkilləri avtomatik olaraq bitmaplərə çevirmək üçün istifadə etdiyim əla bir vasitədir.

Kod üçün düşüncə prosesimlə maraqlanmırsınızsa, aşağıda göstərilənləri görməməzliyə vurmayın və mənim.ino proqramımı və.c faylını yükləyin. Hər ikisini eyni qovluğa yerləşdirdiyinizə əmin olun. Mega -nızı USB portu vasitəsilə kompüterə qoşun və Arduino IDE -dən istifadə edərək proqramı Mega -ya yükləyin!

Indoor_Flower_Pot.ino kodunun əsas məqamları

İlkin

- Adafruit kitabxanalarını daxil edin (GFX, TFTLCD, TouchScreen.h, RTClib.h)

- Dokunmatik ekran pinlərini/dəyişənlərini təyin edin (bunların çoxunu TFT toxunma ekranındakı Adafruit nümunə kodundan kopyalayıb yapışdırdım.

- Proqram boyunca istifadə olunan dəyişənləri təyin edin

Void Setup

- TFT toxunma ekranına qoşulun

- PinMode () funksiyasından istifadə edərək torpaq sensoru sancaqlarını və led pinləri konfiqurasiya edin

- Ana ekranı çəkin (Hər bir ekranı çəkmək üçün proqramım üçün xüsusi funksiyalar etdim. Void loopdan sonra proqramımın altındakıları tapa bilərsiniz))

Void Loop

- Seçilmişsə ana ekranı çəkin

- Vaxtı yoxlayın və vaxt dəyişibsə ekranı yeniləyin

- Vaxtı yoxlayın və "Zamanında" LED -i ilə "Taymer" LEDinin arasına düşüb -düşmədiyini yoxlayın.

- Əgər belədirsə, LED -ləri yandırın və lampanı ekrana çəkin

- Əks təqdirdə, LEDləri döndərin və lampanı ekrandan çıxarın

- Su kovası seçilmişsə, nəm sensoru səhifəsini çəkin

- Torpaq sensoru girişlərini oxuyun və torpaq qurudursa, müvafiq dairəni doldurun

- Torpaq hələ də nəmdirsə, dairəni doldurulmamış saxlayın

- Parametrlər görüntüsü seçilmişsə LED parametrləri səhifəsini çəkin

- Vaxtında, AM və ya PM və Taymeri oxuyun və saxlayın.

- LED OFF seçilsə, Açıq Vaxt və ya Taymerdən asılı olmayaraq LED -ləri söndürün

Addım 3: Ot Bağçasının Dizaynı və 3D Çap

Herb Garden dizayn etməzdən əvvəl, bazanı Veneer ilə sarmaq istədiyimi bilirdim. Bu səbəbdən, daha yuvarlaq bir dizayndan daha çox iti küncləri olan bir qədər kvadrat dizayn yaratmalıydım, çünki kaplama daha elliptik bir şeyə yaxşı yapışmayacaq. İstədiyim başqa bir xüsusiyyət, bitkilərin böyüməsini təmin etmək üçün LED -lər üçün tənzimlənən bir mil idi. Əlavə olaraq, toxunma ekranını/elektronikanı yerləşdirmək üçün otağa ehtiyacım var idi və hər hansı bir su ehtiva edən və onu elektronikadan təcrid edən ayrı bir bitki hövzəsi lazım idi. Nəhayət, 4 ayrı alikotu olan və hövzəyə mükəmməl uyğun olan otlar üçün öz tepsimi daxil etdim. Dizaynın necə ortaya çıxmasından məmnunam! Bu layihə üçün Fusion 360 istifadə etdim və hər şey üçün.stl fayllarımı və.gcode sənədlərimi daxil etdim, buna görə də yükləməkdən, düzəltməkdən və çap etməkdən çəkinməyin!

Əkinçi bazası printerimə sığmayacaq qədər böyük idi, buna görə də onu iki hissəyə çap etməli oldum. Qara rənglə yazdığım tepsi daxil olmaqla hər şeyi ağ PLA filamentində çap etdim. Dilimləmə proqramım olaraq Cura'dan istifadə etdim və çap məlumatlarım aşağıda verilmişdir. Dilimləmə proqramında hər hissənin daha çox şəklini görmək istəyirsinizsə mənə bildirin.

Dilimləmə Proqramı Detalları:

- Yazıcım: Maker Printer V2 Seçin- Burun: 0.4mm- Filament: Qara və Ağ PLA filament 1.75mm- Çap Temp/Build Plate Temp: 210C/60C- Çap Sürəti: 60 mm/s- Doldurma: 25%- Dəstəyi aktiv edin: Bəli, hər yerdə- Plitə Yapışması: 3 mm ağzı

Addım 4: Ot Bağını bitirmək

İki hissədən ibarət olan bitki bağçası bazası, ilk addım sürətli bir siyanoakrilat super yapışqan istifadə edərək onları bir -birinə yapışdırmaq idi. Şəkillər ən vacib addımlardan bəzilərini vurğulayır və bunları hissəyə əsasən aşağıda sadalayacağam.

Ot Bağçası:

İki hissəni bir -birinə yapışdırdıqdan sonra orta ölçülü zımpara kağızı götürdüm və bazanı bir qədər kobudlaşdırdım. Daha sonra kaplamamı qoydum və təməlin hər 4 tərəfini, üstünü də kaplamanın üstünə qoydum. Şaftı örtmək istəmədiyim üçün çılpaq saxladım. Kaplamanı kəsmək üçün dəqiq bir bıçaq istifadə etdim. Ağac taxılının yapışdırıldıqdan sonra düzgün istiqamətdə olacağından əmin olmaq üçün kaplama izləyərkən və kəsərkən diqqətli olun. Sonda bu səhvi etdim, amma xoşbəxtlikdən arxada idi və demək çətindir. Sonra bütün səthi örtmək üçün kifayət qədər az miqdarda yapışqan tətbiq etdim və ot bağçasına yapışdırdım. Ağırlıqları/sıxacları əlavə edə bilmək üçün bir anda iki tərəfdən etdim.

Bütün kaplama yapışdırıldıqdan və qurudulduqdan sonra, 220 daş zımpara götürdüm və bazanı əllə hamarladım. Kaplamanızın kobud bir küncünü təsadüfən tutmamaq və yırtmamaq üçün burada diqqətli və səbirli olmaq istəyəcəksiniz. Səbir hissəsi vacibdir, çünki kənarları yuvarlaqlaşdırmaq və hər şeyin hamar görünməsi üçün bir az vaxt lazım olacaq. Zımpara edərkən yuvarlaya bilmədiyim bəzi böyük çatlar üçün az miqdarda ağac doldurucu istifadə etdim.

Zımpara tamamlandıqdan sonra bir neçə qat Minwax ağacından istifadə etdim və tətbiq edərkən onların təlimatlarına əməl etdim. ~ 24 saat oturduqdan sonra bazaya gözəl bir parıltı vermək üçün bir qat poliuretan tətbiq etdim!

Əkin hövzəsi:

Bu addım yəqin ki, lazım deyil, amma potensial olaraq elektronikaya sızan su ilə bağlı paranoid idim. Tepsidən havzaya çoxlu su axacağından şübhələnsəm də, hələ də hövzənin künclərinə az miqdarda silikon əlavə etdim.

LED İşıq Dəstəyi

İşıq dəstəyinin üst hissəsini metal bir parıltı ilə boyamaq istəyirdim ki, bağçaya işıq hissi verim. Bunu dəstəkləyici şaftın üzərinə rəssam lentlə yapışdıraraq və sonra açıq sahəyə bir qat astar tətbiq edərək etdim. Quruduqdan sonra iki qat metal parıltı sprey boyası ilə izlədim. Qəribədir ki, işi boyadıqdan sonra iş sahəmdə nazik bir təbəqə metal tapdım və düşündüm ki, sprey boyasından daha real və daha yaxşı görünəcək. İşıq dəstəyinin üst hissəsinin sahəsini izlədim, metalı kəsdim və metal əymək üçün köməkçi tutacaqdan istifadə etdim. Sonra üst tərəfə yapışdırdım. Metaldan təmizləmək və gözəl bir parıltı vermək üçün polad yundan istifadə etdim.

Addım 5: Elektronikanın və Kabellərin tamamlanması

Bitki bağçasının əsası bitdikdən və LED işıq dəstəyi boyandıqdan sonra, son addım kabellərin tamamlanması və bütün komponentlərin əlavə edilməsi idi! Aşağıda hər bir vacib addımı yenidən sıralayacağam. Çox tel və isti yapışqan mənim ən yaxın dostum olduğunu gördüm.

Mükəmməl lövhə:

Kiçik bir taxta taxtası aldım və təxmini bir ölçü əldə etmək üçün üzərinə MOSFET, RTC modulu və rezistorları qoydum. Sonra kəsdim və komponentləri lehimləməyə başladım. Həqiqətən də istədiyiniz kimi dizayn edə bilərsiniz. Mükəmməl lövhəmdə bir ana (+5V) xəttinin yanında bir ana (GND) xəttimin olduğunu görəcəksiniz. Bunun sonunda mükəmməl taxtanızın hər tərəfə gedən tellərlə pis bir saç günü kimi görünəcəyini anlayın. Bunun səbəbi, arduino -ya gedən 7 telə ehtiyacınız olacaq (RTC modulundan SDA, SCL, Vin, GND və MOSFET -lərdəki müqavimət/baz pininizə qoşulmuş 3 rəqəmsal pin). Ondan nəm sensorlarınıza gələn 8 tel (hər bir torpaq sensoru 5v pininə gedən 4 müsbət tel və hər bir torpaq sensoru torpaq pininə gedən 4 torpaq teli).

İşıq dəstəyində LED işıq şeridi:

LED -in açılmasından sonra, zolağın 2 hissəsinin kəsilməzdən əvvəl dəstəyin uzunluğuna uyğun olduğunu gördüm. Bütün şeritləri əldə etdikdən sonra, isti yapışqan istifadə edərək, hər bir şerit arasında bir az yer ayıraraq onları yapışdırdım. Daha sonra hər bir (+)-(+), B-B, R-R və G-G-ni lehimləmək və bağlamaq üçün çevik 28 ölçü tel istifadə etdim. Bitirdikdən sonra, dəstək mili vasitəsilə tel verməzdən əvvəl bütün yastıqların düzgün lehimləndiyini yoxlamaq üçün zolağı sınadım.

Son Qurultay:

Son montaja DC yuvasını isti yapışdıraraq başladım. Daha sonra bazadan, orta şaftdan və işıq dəstəyinə qədər 4 kiçik çevik 28 ölçü telini qidalandırdım. DİQQƏT: telin orta şaft və işıq tam qaldırıldıqda belə işıqlara çatacaq uzunluqda kəsilməsi vacibdir. Sonra hər teli işığın üzərindəki yastıqlarına lehimlədim. (+) Tel birbaşa DC jakına qoşuldu.

(+) DC jak terminalından bir tel bağladım və digər ucunu 5 lövhədə 5 lövhəyə lehimlədim. Bu prosesi (-) DC jak terminalından torpaq xəttinə qədər təkrar etdim.

Sonra bir az isti yapışqan istifadə etdim və ot bağçasının dibinə taxtanı yapışdırdım. Müvafiq telləri sxemimə əsaslanaraq arduinoya bağladım və toxunma ekranı bazanın ön tərəfindəki pəncərədən uyğunlaşdırdım. Uyğunluğun nə qədər sıx olduğundan asılı olaraq, onu yapışdırmaq üçün isti yapışqan istifadə etmək lazım ola bilər və ya olmaya bilər.

Nəhayət, hər bir sensorun toxunma ekranındakı nəm sensoru səhifəsində oxunması üçün uyğun bir şəkildə yerləşdirilməsini təmin edərək, dörd divar sensoru modulunu yan divarlara yerləşdirdim. Bundan sonra, dörd torpaq sensörünü bağladım, telləri kiçik yuvalardan keçirdim və bitki hövzəsini tepsiyə əlavə etdim!

Və eynilə kabel çəkilməsi başa çatdı!

Addım 6: Torpaq, Toxumlar və Tam

Son addım seçdiyiniz torpağı və toxumları əldə etməkdir! Tepsinin hər bir hissəsini yuxarıdan təxminən 0,5 düym qədər çömçə torpağı ilə doldurdum. Hər torpağın mərkəzində kiçik təəssüratlar yaratdım, hər birinə bir neçə toxum əlavə etdim və ~ 0.25 torpaqla örtdüm.

Sonra tepsiyi bitki hövzəsinə əlavə etdim və onu ot bağçasına qoydum! Suvarma zamanı bunun üçün ən yaxşı yolu hinduşka istifadə etmək və torpaq nəmli görünənə qədər su əlavə etməkdir. Bir neçə dəqiqə gözlədikdən və nəm sensoru səhifəsini yoxladıqdan sonra torpağın kifayət qədər suvarıldığını təsdiq edə bilərəm. Dairələr doldurulmamışdırsa, bu bitkilərin düzgün suvarıldığını göstərir!

İndi otlar həqiqətən böyüyəcəyinə ümid edir: P Ümid edirəm ki, bu Təlimatlandırıcıdan zövq aldınız və hər birinizin özünüzdən hazırladığınızı səbirsizliklə gözləyirik. Xoşbəxtlik!

Arduino 2020 Müsabiqəsində ikinci yer