Arduino փակ այգի `7 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:45

Այգեգործությունը ժամանակակից դարաշրջանում նշանակում է ամեն ինչ դարձնել ավելի բարդ և դժվար `էլեկտրոններով, բիթերով և բայթերով: Միկրոկառավարիչների և այգեգործության համատեղումը իսկապես հանրաճանաչ գաղափար է: Կարծում եմ, որ դա այն պատճառով է, որ այգիներն ունեն շատ պարզ մուտքեր և ելքեր, որոնք հեշտությամբ կարելի է գլուխդ փաթաթել: Կարծում եմ, որ մարդիկ (ներառյալ ինձ) տեսնում են տխրահռչակ պարզ և հանգիստ հոբբի և չեն կարող չզգալ, որ ստիպված լինեն դա չափազանց բարդացնել:

Այս նախագծում ես ձեզ ցույց կտամ, թե ինչպես կարելի է կառուցել Ներքին պարտեզի ավելի պարզ տարբերակ ՝ օգտագործելով Arduino Dev տախտակը:

Ես տալիս եմ լիարժեք քայլ առ քայլ ուղեցույց ՝ ձեզ ցույց տալու համար, թե ինչպես պատրաստել ձեր սեփական գեղեցիկ այգին, և մանրամասն բացատրում եմ և՛ ապարատային, և՛ ծրագրային մասերը, որպեսզի այս ուղեցույցը դարձնեք ամենապարզ ճանապարհը, որը ձեզ ստիպում է փորձել ձեր սեփական հմտություններ էլեկտրոնային պատրաստման մեջ: Այս նախագիծը այնքան հարմար է, որ պատրաստվի հատուկ անհատականացված PCB- ն ստանալուց հետո, որը մենք պատվիրել ենք JLCPCB- ից ՝ բարելավելու մեր մեքենայի տեսքը, ինչպես նաև այս ուղեցույցում կան բավարար փաստաթղթեր և ծածկագրեր, որոնք թույլ են տալիս ստեղծել ձեր ավտոմատ այգիների համակարգը:

Մենք այս նախագիծը պատրաստել ենք ընդամենը 7 օրվա ընթացքում, ընդամենը երեք օրում ՝ սարքավորումների պատրաստումն ու հավաքումը ավարտելու համար, այնուհետև 4 օր ՝ ծածկագիրը և Android հավելվածը պատրաստելու համար: այգին դրա միջոցով վերահսկելու համար: Սկսելուց առաջ եկեք առաջինը տեսնենք

Այն, ինչ դուք կսովորեք այս ձեռնարկից

• Ընտրելով ճիշտ բաղադրիչները `կախված ձեր ծրագրի գործառույթներից
• Շղթայի պատրաստում `ընտրված բոլոր բաղադրիչները միացնելու համար
• Հավաքեք ծրագրի բոլոր մասերը և սկսեք թեստավորումը
• Օգտագործելով Android ծրագիրը: միանալ Bluetooth- ի միջոցով և սկսել շահարկել համակարգը

Քայլ 1: Ի՞նչ է փակ այգին:

Բույսերի մեծամասնությունը պարզ կարիքներ ունեն: Երբ հյուրերը գնում են, նրանք համեմատաբար պահանջկոտ չեն: Միայն երեք հիմնական բան կա, որ դուք պետք է հասկանաք, նախքան բույսը տուն հրավիրելը որոշելը `լույս, ջուր և օդ: Եթե կարողանաք տիրապետել այս չորս տարրերին, բույսի տեսանկյունից, կարող եք ներքին այգի ստեղծել աշխարհի գրեթե ցանկացած վայրում և տարվա ցանկացած եղանակին:

• Լույս - Այգու բույսերի մեծ մասը օրական առնվազն վեց ժամ լույսի կարիք ունի: Բայց դա պետք է լինի լավ լույս: Եթե ձեր ձեռքը դնում եք պատուհանի առջև, և այն ստվեր չի գցում, ապա հավանականությունը, որ լույսը բավարար չէ երջանիկ կյանքով ապրող բույսերի մեծամասնության համար: Այնուամենայնիվ, դուք միշտ կարող եք լրացնել ցածր լուսավորության պայմանները աճող լույսերով: Եթե ձեր տանը կա համեստ բնական լույս և չեք ցանկանում հատուկ լուսավորությամբ աղմկել, կառչեք բույսերից, որոնք սովորաբար կարիք ունեն ցածր լուսավորության պայմանների, կամ փորձեք տեղափոխել ձեր այգին արեւոտ պատուհանագոգ:
• Waterուր - Բույսերին անհրաժեշտ են պայմաններ, որոնք մոտ են իրենց հայրենի միջավայրերում: Բույսը, որը անապատի տուն է անվանում, ավելի հաճախակի ջրելու կարիք կունենա, քան ճահճի մեջ ապրող բույսը: Իմանալով, թե ինչ պայմաններ է նախընտրում բույսը, դա լավ առաջին քայլ է հաջողակ փակ այգի պահելու համար: Դա ավելի հեշտ է, քան կարծում եք, քանի որ բույսերն իրենք հաճախ ձեզ հուշումներ կտան: Ռետինե հաստ տերևներով բույսերը ջրի կուտակումներ են և սովորաբար կարող են գոյատևել ավելի քիչ ջրով, քան բարակ, նուրբ տերևներով բույսերը: Եթե դուք ատում եք ձեր բույսերը ջրելը, ընտրեք սորտեր, որոնք կարող են ավելի քիչ բարգավաճել, կամ ընտրեք թաքնված ջրամբարներով բույսեր `ձեր ջրելու աշխատանքները կրճատելու համար:
• Օդ - Որպես ֆոտոսինթեզի կողմնակի արտադրանք, բույսերը արտադրում են թթվածին և իրենց տերևների միջոցով տնային միջավայրից մաքրում են տհաճ գազեր, ինչպես ֆորմալդեհիդը: Բույսերը առողջ պահելու համար հարկավոր է նրանց տերևները մաքուր պահել և շրջապատող օդը պահել շարժուն և խոնավ: Դա անելու համար դուք կարող եք դրանք տեղադրել լավ օդի հոսքով տեղում կամ ապահովել նրանց փոքր օդափոխիչով:

Ես կստեղծեմ Arduino- ի վրա հիմնված համակարգ, որը կվերահսկի իմ գործարանի ջերմաստիճանը և խոնավությունը և ինքնաբերաբար կապահովի դրա անհրաժեշտ կարիքները, ինչպիսիք են լույսի ինտենսիվությունը, ջուրը և մաքուր մաքուր օդը: Օրինակ ՝ ես վերահսկելու եմ լույսի ինտենսիվությունը ՝ կախված լույսի պայծառության սենսորից ստացված ազդանշաններից, ինչպես նաև ջրելու համար: Ես օգտագործել եմ ավելի խոնավ սենսոր ՝ ջրի պոմպը միացնելու և անջատելու համար, իսկ ջերմաստիճանի/խոնավության տվիչը ՝ 12V DC օդափոխիչների միացման և անջատման համար:.

Քայլ 2: Սենսորներ և գործարկիչներ

Այս համակարգը դարձնելը որոշ սենսորների և գործարկիչների հավաքումն է `գործարանի շրջակայքում գտնվող ֆիզիկական տվյալներին հասնելու և կարողանալու համար գտնել, թե ինչ բան է պահանջվում գործարանի կողմից և երբ պետք է մատակարարեք այն:

Սա է պատճառը, որ դուք պետք է օգտագործեք որոշ սենսորներ և գործարկիչներ, որոնք բոլորը կապված են մեկ Arduino տախտակի հետ.

Սենսորներ

1. Լույսի ցուցիչ BH1750: BH1750FVI Թվային լույսի ցուցիչ է, որը թվային Ambient Light Sensor IC է I2C ավտոբուսի միջերեսի համար: Այս IC- ն ամենահարմարն է բջջային հեռախոսի LCD և ստեղնաշարի լուսային լուսավորության հզորությունը կարգավորելու համար շրջակա լույսի տվյալները ստանալու համար: Բարձր լուծաչափով հնարավոր է հայտնաբերել լայն տեսականի: (1 - 65535 lx):
2. Հողի խոնավության տվիչ. Խոնավության տվիչները, որոնք չափում են դիմադրության կամ հաղորդունակությունը հողի մատրիցի վրա երկու շփումների միջև, ըստ էության, անպիտան են: Առաջին հերթին, դիմադրությունը խոնավության պարունակության այնքան էլ լավ ցուցանիշ չէ, քանի որ այն մեծապես կախված է մի շարք գործոններից, որոնք կարող են տարբեր լինել այգուց այգի, ներառյալ հողի ph- ը, ջրի մեջ լուծված պինդ նյութերը և ջերմաստիճանը: Երկրորդ, նրանցից շատերն անորակ են ՝ հեշտությամբ կոռոզիայի ենթարկվող շփումներով: Մեծ մասամբ բախտ կունենայիք, որ մեկը տևեր ամբողջ սեզոնի ընթացքում:
3. Temերմաստիճանի և խոնավության տվիչ. DHT11- ը հիմնական, ծայրահեղ ցածրարժեք թվային ջերմաստիճանի և խոնավության տվիչ է: Այն օգտագործում է խոնավության տարողունակության տվիչ և թերմիստոր ՝ շրջապատող օդը չափելու համար, և թվային ազդանշան է դուրս հանում տվյալների քորոցի վրա (անալոգային մուտքային կապեր անհրաժեշտ չեն): Դրա օգտագործումը բավականին պարզ է, բայց պահանջում է մանրակրկիտ ժամանակ ՝ տվյալների գրավման համար: Այս սենսորի միակ բացասական կողմն այն է, որ դրանից կարող եք նոր տվյալներ ստանալ միայն 2 վայրկյանը մեկ անգամ, այնպես որ մեր գրադարանից օգտվելիս սենսորների ընթերցումները կարող են լինել մինչև 2 վայրկյան առաջ:

Գործարկիչներ

1. Թեթև սպիտակ լուսադիոդ. Լուսադիոդ (LED) երկկապար կիսահաղորդչային լույսի աղբյուր է: Այն p – n միացման դիոդ է, որը ակտիվացնելիս լույս է արձակում [5]: Երբ համապատասխան լարումը կիրառվում է հաղորդալարերի վրա, էլեկտրոններն ունակ են վերամիավորվել սարքի ներսում էլեկտրոնային անցքերի հետ ՝ էներգիա թողարկելով ֆոտոնների տեսքով:
2. Pumpրի պոմպ. Պոմպը սարք է, որը հեղուկները (հեղուկներ կամ գազեր), կամ երբեմն էլ մառախուղը շարժում է մեխանիկական գործողությամբ: Պոմպերը կարող են դասակարգվել երեք խոշոր խմբերի ՝ ըստ հեղուկը տեղափոխելու մեթոդի. Ուղղակի բարձրացում, տեղաշարժ և ինքնահոս պոմպեր: Պոմպերը գործում են ինչ -որ մեխանիզմով (սովորաբար փոխադարձ կամ պտտվող) և էներգիա են սպառում մեխանիկական աշխատանք կատարելու համար հեղուկ: Պոմպերը գործում են էներգիայի բազմաթիվ աղբյուրների միջոցով, ներառյալ ձեռքով աշխատելը, էլեկտրաէներգիան, շարժիչները կամ քամու ուժը, ունեն բազմաթիվ չափսեր ՝ մանրադիտակայինից ՝ բժշկական ծրագրերում օգտագործելու համար, մինչև արդյունաբերական խոշոր պոմպեր:
3. DC 12V հովացման օդափոխիչ. Կարևոր է հասկանալ հովացման տեխնիկան, որը կարող է օգտագործվել ձեր գործարանի կյանքը պահպանելու համար `թարմ օդը գործարանի շուրջը տեղափոխելով, երբ անհրաժեշտ է գործարանը առողջ պայմաններում պահել:

Քայլ 3. PCB- ի պատրաստում (արտադրվում է JLCPCB- ի կողմից)

JLCPCB- ի մասին

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), Չինաստանում PCB- ի նախատիպերի խոշորագույն ձեռնարկությունն է և բարձր տեխնոլոգիական արտադրող, որը մասնագիտացած է արագ PCB նախատիպի և փոքր խմբաքանակի PCB- ի արտադրության մեջ:

PCB- ի արտադրության ավելի քան 10 տարվա փորձով, JLCPCB- ն ունի ավելի քան 200 000 հաճախորդ `տանը և արտերկրում, օրական ավելի քան 8,000 000 PCB նախատիպերի առցանց պատվերներով և փոքր քանակությամբ PCB արտադրությամբ: Տարեկան արտադրական հզորությունը 200, 000 քառ. տարբեր 1-շերտ, 2-շերտ կամ բազմաշերտ PCB- ների համար: JLC- ն մասնագիտացված PCB արտադրող է, որը առանձնանում է լայնածավալ, լավ սարքավորումներով, խիստ կառավարմամբ և բարձրակարգ որակով:

Վերադառնանք մեր նախագծին

PCB արտադրելու համար ես համեմատել եմ PCB արտադրողներից շատերի գինը, և ես ընտրել եմ JLCPCB PCB- ի լավագույն մատակարարներն ու PCB- ի ամենաէժան մատակարարները, որոնք պատվիրել են այս սխեման: Այն, ինչ ես պետք է անեմ, մի քանի պարզ կտտոցներ են ՝ գերբեր ֆայլը վերբեռնելու և որոշ պարամետրեր սահմանելու համար, ինչպիսիք են PCB- ի հաստությունը և քանակը, այնուհետև ես վճարել եմ ընդամենը 2 դոլար ՝ միայն 3 օր անց իմ PCB- ն ստանալու համար և նկատել եմ, որ այնտեղ այս առցանց պատվիրման հարթակում ժամանակ առ ժամանակ առաքման որոշ անվճար առաջարկներ են:

Circuit (PDF) ֆայլը կարող եք ստանալ այստեղից:

Ինչպես տեսնում եք վերևի նկարներում, PCB- ն շատ լավ արտադրված է, և ես ստացել եմ նույն PCB- ի տերևի ձևը, որը մենք նախագծել ենք, և բոլոր պիտակներն ու լոգոները կան, որոնք ինձ առաջնորդելու են զոդման քայլերի ընթացքում:

Քայլ 4: Բաղադրությունը

Այժմ եկեք վերանայենք այս նախագծի համար անհրաժեշտ բաղադրիչները, և դուք կարող եք գտնել առցանց պատվիրման բոլոր հարակից հղումները, այնպես որ մեզ պետք կգա.

• - PCB- ն, որը մենք պատվիրել ենք JLCPCB- ից
• - Արդուինո Նանո ՝
• - ESP01 Մոդուլ ՝
• -HC-05 կամ HC-06 Bluetooth մոդուլ ՝
• - Լույսի ցուցիչ BH1750 ՝
• - peratերմաստիճանի և խոնավության ցուցիչ ՝
• - Խոնավության տվիչ ՝
• - pumpրի պոմպ ՝
• - 12V DC օդափոխիչ ՝
• - սպիտակ լուսադիոդներ ՝
• - Վերնագրի որոշ միակցիչներ ՝

Քայլ 5: Հավաքվել

Մենք այժմ պատրաստ ենք, ուստի եկեք սկսենք մասերը զոդել և չմոռանանք հետևել պիտակներին ՝ զոդման սխալներից խուսափելու համար: Մենք սկսում ենք զոդել Arduino միակցիչը `էլեկտրամատակարարումը փորձարկելու համար, և կարող եք նաև գրել մի քանի հիմնական փորձարկման կոդ` յուրաքանչյուր սենսորի համար, ինչպիսին է Լույսի սենսորը, և դա նույնն է LED- ների համար, քանի որ դրանք բոլորը միացված են անմիջապես տախտակին (Arduino), այնպես որ դուք լիարժեք մուտք ունեք դրանց:

Նշում. Դուք պետք է ձեր զոդման երկաթը գեղեցիկ և մաքուր պահեք: Դա նշանակում է ամեն անգամ օգտագործելիս այն սրբել սպունգի վրա: Ձեր զոդման ծայրը պետք է լինի մաքուր և փայլուն: Ամեն անգամ, երբ տեսնում եք, որ ծայրը կեղտոտվում է հոսքով կամ օքսիդանում, դա նշանակում է կորցնել նրա փայլը, դուք պետք է մաքրեք այն: Նույնիսկ եթե դուք գտնվում եք զոդման մեջտեղում: Aոդման մաքուր հուշում ունենալը շատ ավելի հեշտ է դարձնում ջերմությունը եռակցման թիրախ տեղափոխելը:

PCB- ն, որը մենք պատվիրել էինք JLCPC- ից, դուք ամեն ինչ կպահեք ճիշտ տեղադրման մեջ, այնպես որ մի հապաղեք այցելել այս հղումը, եթե ցանկանում եք դիտել մեր պատրաստած PCB- ն և կատարել առցանց պատվեր:

Ինչպես տեսնում եք, այս PCB- ն օգտագործելն այնքան հարմար է իր որակի պատճառով և, անշուշտ, այնտեղ առկա բոլոր պիտակները լավագույն ուղեցույցն են տալիս ձեզ, այնպես որ դուք 100% վստահ կլինեք, որ զոդման սխալներ չեք անի:

Ես զոդել եմ յուրաքանչյուր բաղադրիչ իր տեղադրման համար, և դուք կարող եք օգտագործել PCB- ի երկու կողմերը `ձեզ էլեկտրոնային մասեր զոդելու համար:

Այժմ մենք ունենք PCB- ն պատրաստ, և բոլոր բաղադրիչները շատ լավ եռակցված են, որից հետո ես պատրաստեցի այս դիզայնը ՝ CNC լազերային կտրում կատարելու համար, որպեսզի էլեկտրոնային մասը և գործարանը տեղադրվեն մեկ հենարանում, այնպես որ, եթե ցանկանում եք կատարել նույն դիզայնը, ինչ իմը գտնեք (DXF) ֆայլերը այստեղ

Քայլ 6: Android հավելված:

Այս ծրագիրը թույլ կտա Ձեզ միանալ ձեր Arduino- ին Bluetooth- ի միջոցով, իսկ Ձեռնարկի ռեժիմով կարող եք մուտք ունենալ դեպի երկրպագուներ, լույսեր, ինչպես նաև ջրի պոմպ միացնելու և անջատելու համար ՝ չմոռանալով տվիչները, որոնցով կարող եք դրանք կարդալ: սեղմելով «ստանալ տվյալներ» կոճակը, և բոլոր համապատասխան տվյալները կցուցադրվեն ձեր սմարթֆոնի էկրանին:

Այս Android ծրագիրը կարող եք անվճար ստանալ այս հղումից

Քայլ 7. Arduino ծածկագիրը և թեստի վավերացումը

կոդը հասանելի է, և ինչպես միշտ կարող եք ներբեռնել այն այս հղումից: Եվ ինչպես կարող եք տեսնել լուսանկարներում, ծածկագիրն այնքան պարզ է և շատ լավ մեկնաբանված, որպեսզի կարողանաք հասկանալ ինքներդ ձեզ:

Ինչպես տեսնում եք, յուրաքանչյուր կոճակ ունի ֆունկցիոնալություն համակարգի հետ, բայց այն, ինչ ես իսկապես գնահատում եմ, լույսի պայծառության կառավարման ավտոմատ ռեժիմն է, ես տեղադրեցի լույսի ցուցիչը ստորին բազայում, այնուհետև այս ռեժիմն ընտրելիս համակարգը վերահսկելու է առջևի պայծառությունը: լուսադիոդներ `կախված սենսորային ազդանշաններից: Նաև մենք կարող ենք կարդալ ջերմաստիճանի և խոնավության արժեքները անմիջապես սմարթֆոնի էկրանին, որն իսկապես տպավորիչ է: