حديقة اردوينو الداخلية: 7 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

تعني البستنة في العصر الحديث جعل الأمور أكثر تعقيدًا وشاقة ، باستخدام الإلكترونات والبتات والبايتات. الجمع بين الميكروكونترولر والبستنة فكرة شائعة حقًا. أعتقد أن السبب في ذلك هو أن الحدائق بها مدخلات ومخرجات بسيطة للغاية يسهل عليك الالتفاف حولها. أعتقد أن الناس (بمن فيهم أنا) يرون هواية بسيطة ومريحة ولا يسعهم إلا الشعور بأنهم مضطرون إلى المبالغة في تعقيدها.

سأوضح لك في هذا المشروع كيفية إنشاء نسخة أبسط من الحديقة الداخلية باستخدام لوحة Arduino Dev.

أقدم إرشادات كاملة خطوة بخطوة لتوضيح كيفية إنشاء حديقتك الجميلة الخاصة ، وأشرح بالتفصيل أجزاء الأجهزة والبرامج من أجل تحويل هذا التوجيه إلى أبسط طريقة تقودك إلى تجربة المهارات الخاصة في صنع الإلكترونية. يعد هذا المشروع مفيدًا جدًا بشكل خاص بعد الحصول على PCB المخصص الذي طلبناه من JLCPCB لتحسين مظهر سيارتنا وهناك أيضًا مستندات ورموز كافية في هذا الدليل للسماح لك بإنشاء نظام حديقتك التلقائي.

لقد أنجزنا هذا المشروع في 7 أيام فقط ، ثلاثة أيام فقط لإنهاء تصنيع الأجهزة وتجميعها ، ثم 4 أيام لإعداد الكود وتطبيق android. من أجل السيطرة على الحديقة من خلاله. قبل أن نبدأ دعونا نرى أولاً

ماذا ستتعلم من هذا البرنامج التعليمي:

• اختيار المكونات الصحيحة اعتمادًا على وظائف مشروعك
• عمل الدائرة لتوصيل جميع المكونات المختارة
• قم بتجميع جميع أجزاء المشروع وابدأ الاختبار
• باستخدام تطبيق Android. للاتصال عبر البلوتوث والبدء في معالجة النظام

الخطوة 1: ما هي الحديقة الداخلية

معظم النباتات لها احتياجات بسيطة. عندما يذهب الضيوف ، فإنهم لا يهتمون نسبيًا. هناك ثلاثة أشياء أساسية فقط تحتاج إلى فهمها قبل أن تقرر دعوة نبات إلى المنزل: الضوء والماء والهواء. إذا تمكنت من إتقان هذه العناصر الأربعة ، من منظور النبات ، يمكنك إنشاء حديقة داخلية في أي مكان في العالم تقريبًا وخلال أي موسم من السنة.

• الضوء - تحتاج معظم نباتات الحدائق إلى ست ساعات من الضوء على الأقل يوميًا. لكن يجب أن يكون ضوءًا جيدًا. إذا وضعت يدك أمام النافذة ولم تلقي بظلالها ، فمن المحتمل ألا يكون الضوء مناسبًا لمعظم النباتات لتعيش حياة سعيدة. ومع ذلك ، يمكنك دائمًا استكمال ظروف الإضاءة المنخفضة بأضواء النمو. إذا كان لديك ضوء طبيعي متواضع في منزلك ولا تريد الإزعاج مع الإضاءة الخاصة ، فالتزم بالنباتات التي تحتاج عادةً إلى ظروف الإضاءة المنخفضة ، أو حاول نقل حديقتك إلى عتبة النافذة المشمسة.
• الماء - تحتاج النباتات إلى ظروف قريبة من تلك الموجودة في موائلها الأصلية. سيحتاج النبات الذي يطلق على المنزل الصحراوي إلى سقي أقل من النبات الذي يعيش في مستنقع. تعد معرفة ظروف المياه التي يفضلها النبات خطوة أولى جيدة للحفاظ على حديقة داخلية ناجحة. إنه أسهل مما تعتقد لأن النباتات نفسها ستعطيك غالبًا أدلة. النباتات ذات الأوراق المطاطية السميكة هي عبارة عن خزانات مائية ويمكنها عادةً البقاء على قيد الحياة بمياه أقل من النباتات ذات الأوراق الرقيقة والحساسة. إذا كنت تكره سقي نباتاتك ، فاختر أصنافًا يمكن أن تزدهر بكميات أقل ، أو اختر أواني النباتات ذات الخزانات المخفية لتقليل أعمال الري.
• الهواء - كمنتج ثانوي لعملية التمثيل الضوئي ، تنتج النباتات الأكسجين وتقوم بترشيح الغازات السيئة ، مثل الفورمالديهايد ، من بيئتك المنزلية عبر أوراقها. للحفاظ على صحة النباتات ، تحتاج إلى الحفاظ على نظافة أوراقها والحفاظ على الهواء من حولها متحركًا ورطبًا. للقيام بذلك ، يمكنك وضعها في مكان به تدفق هواء جيد أو تزويدهم بمروحة صغيرة.

سأقوم بإنشاء نظام قائم على Arduino للإشراف على حالة درجة الحرارة والرطوبة لمصنعي وتزويده تلقائيًا باحتياجاته الضرورية مثل شدة الضوء والماء والهواء النقي النقي ومن أجل القيام بذلك ، أحتاج إلى بعض المستشعرات للتحكم في بعض المشغلات. على سبيل المثال ، سأتحكم في شدة الضوء اعتمادًا على الإشارات المستلمة من مستشعر سطوع الضوء كما هو الحال بالنسبة للري ، استخدمت مستشعر الرطوبة لتشغيل وإيقاف تشغيل مضخة المياه ومستشعر درجة الحرارة / الرطوبة لتشغيل وإيقاف التحكم في مراوح 12V DC.

الخطوة الثانية: أجهزة الاستشعار والمحركات

صنع هذا النظام هو تجميع بعض المستشعرات والمشغلات للوصول إلى البيانات المادية المحيطة بالمصنع وللتمكن من العثور على الشيء الذي يطلبه المصنع ومتى يجب عليك توفيره.

هذا هو السبب الذي يجعلك تستخدم بعض المستشعرات والمشغلات كلها متصلة بلوحة Arduino واحدة:

مجسات

1. مستشعر الضوء BH1750: BH1750FVI هو مستشعر إضاءة رقمي ، وهو مستشعر رقمي للضوء المحيط لواجهة ناقل I2C. هذا IC هو الأنسب للحصول على بيانات الإضاءة المحيطة لضبط طاقة الإضاءة الخلفية لشاشات الكريستال السائل ولوحة المفاتيح للهاتف المحمول. من الممكن اكتشاف مدى واسع وبدقة عالية. (1 - 65535 lx).
2. مستشعر رطوبة التربة: مستشعرات الرطوبة التي تقيس المقاومة أو التوصيل عبر مصفوفة التربة بين جهتي اتصال هي في الأساس خردة. بادئ ذي بدء ، المقاومة ليست مؤشرًا جيدًا جدًا لمحتوى الرطوبة ، لأنها تعتمد بشكل كبير على عدد من العوامل التي قد تختلف من حديقة إلى أخرى بما في ذلك درجة الحموضة في التربة والمواد الصلبة الذائبة في الماء ودرجة الحرارة. ثانيًا ، معظمها رديء الجودة مع جهات اتصال تتآكل بسهولة. بالنسبة للجزء الأكبر ، ستكون محظوظًا للحصول على واحدة تدوم طوال الموسم بأكمله.
3. مستشعر درجة الحرارة والرطوبة: يعد DHT11 مستشعرًا رقميًا أساسيًا ومنخفض التكلفة لدرجة الحرارة والرطوبة. يستخدم مستشعر رطوبة بالسعة وثرمستور لقياس الهواء المحيط ، ويبث إشارة رقمية على دبوس البيانات (لا حاجة إلى دبابيس إدخال تمثيلية). إنه سهل الاستخدام إلى حد ما ، ولكنه يتطلب توقيتًا دقيقًا للحصول على البيانات. الجانب السلبي الحقيقي الوحيد لهذا المستشعر هو أنه يمكنك فقط الحصول على بيانات جديدة منه مرة واحدة كل ثانيتين ، لذلك عند استخدام مكتبتنا ، يمكن أن تصل قراءات المستشعر إلى ثانيتين.

المحركات

1. الصمام الثنائي الباعث للضوء: الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) هو مصدر ضوء ثنائي أشباه الموصلات. وهو عبارة عن صمام ثنائي تقاطع p – n يصدر الضوء عند تنشيطه. [5] عندما يتم تطبيق جهد مناسب على الخيوط ، يمكن للإلكترونات أن تتحد مع ثقوب إلكترونية داخل الجهاز ، وتطلق طاقة على شكل فوتونات.
2. مضخة الماء: المضخة عبارة عن جهاز ينقل السوائل (السوائل أو الغازات) ، أو في بعض الأحيان الملاط ، عن طريق العمل الميكانيكي. يمكن تصنيف المضخات إلى ثلاث مجموعات رئيسية وفقًا للطريقة التي تستخدمها لتحريك السائل: مضخات الرفع المباشر ، والإزاحة ، والجاذبية. مائع. تعمل المضخات عبر العديد من مصادر الطاقة ، بما في ذلك التشغيل اليدوي أو الكهرباء أو المحركات أو طاقة الرياح ، وتأتي بأحجام عديدة ، من الميكروسكوب للاستخدام في التطبيقات الطبية إلى المضخات الصناعية الكبيرة.
3. مروحة تبريد DC 12V: من المهم فهم تقنيات التبريد التي يمكن استخدامها للحفاظ على عمر المحطة عن طريق تحريك الهواء النقي حول المصنع عندما يكون ذلك ضروريًا للحفاظ على النبات في ظروف صحية.

الخطوة 3: صنع ثنائي الفينيل متعدد الكلور (من إنتاج JLCPCB)

حول JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co.، Ltd.) ، هي أكبر مؤسسة نموذجية لثنائي الفينيل متعدد الكلور في الصين وهي شركة تصنيع عالية التقنية متخصصة في نموذج أولي سريع لثنائي الفينيل متعدد الكلور وإنتاج ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

مع أكثر من 10 سنوات من الخبرة في تصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، لدى JLCPCB أكثر من 200 ألف عميل في الداخل والخارج ، مع أكثر من 8 آلاف طلب عبر الإنترنت من نماذج ثنائي الفينيل متعدد الكلور وإنتاج ثنائي الفينيل متعدد الكلور بكميات صغيرة في اليوم. تبلغ الطاقة الإنتاجية السنوية 200 ألف متر مربع. للعديد من مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور أحادية الطبقة أو ثنائية الطبقات أو متعددة الطبقات. JLC هي شركة محترفة لتصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور تتميز بمقياس كبير ، ومعدات جيدة ، وإدارة صارمة وجودة عالية.

العودة إلى مشروعنا

من أجل إنتاج ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، لقد قارنت السعر من العديد من منتجي ثنائي الفينيل متعدد الكلور واخترت JLCPCB أفضل موردي ثنائي الفينيل متعدد الكلور وأرخص مزودي ثنائي الفينيل متعدد الكلور لطلب هذه الدائرة. كل ما علي فعله هو بعض النقرات البسيطة لتحميل ملف جربر وتعيين بعض المعلمات مثل لون وسمك ثنائي الفينيل متعدد الكلور وكميته ، ثم دفعت دولارين فقط للحصول على ثنائي الفينيل متعدد الكلور بعد 3 أيام فقط ولاحظت ذلك. هي بعض عروض الشحن المجاني من وقت لآخر في منصة الطلبات عبر الإنترنت هذه.

يمكنك الحصول على ملف الدائرة (PDF) من هنا.

كما ترون في الصور أعلاه ، تم تصنيع PCB جيدًا ولديّ نفس شكل أوراق ثنائي الفينيل متعدد الكلور الذي صممناه وجميع الملصقات والشعارات موجودة لإرشادي أثناء خطوات اللحام.

الخطوة 4: المكونات

دعنا الآن نراجع المكونات الضرورية لهذا المشروع ويمكنك العثور على جميع الروابط ذات الصلة للطلب عبر الإنترنت ، لذلك سنحتاج إلى:

• - PCB الذي طلبناه من JLCPCB
• - اردوينو نانو:
• - وحدة ESP01:
• - وحدة بلوتوث HC-05 أو HC-06:
• - مستشعر الضوء BH1750:
• - مستشعر درجة الحرارة والرطوبة:
• - مستشعر الرطوبة:
• - مضخة الماء:
• - مروحة بتيار مستمر 12 فولت:
• - المصابيح البيضاء:
• - بعض موصلات الرأس:

الخطوة 5: التجميع

نحن جاهزون الآن ، فلنبدأ في لحام المكونات ولا تنس اتباع الملصقات لتجنب أخطاء اللحام. نبدأ بلحام موصل Arduino لاختبار مصدر الطاقة ويمكنك أيضًا كتابة بعض كود الاختبار الأساسي للتحقق من الاتصال الصحيح لكل مستشعر مثل مستشعر الضوء ونفسه بالنسبة لمصابيح LED لأنها كلها متصلة مباشرة باللوحة (Arduino) حتى يكون لديك وصول كامل لهم.

ملاحظة: أنت بحاجة إلى الحفاظ على مكواة اللحام الخاصة بك لطيفة ونظيفة. هذا يعني مسحها على الإسفنجة في كل مرة تستخدمينها. يجب أن يكون طرف مكواة اللحام نظيفًا ولامعًا. عندما ترى الطرف يتسخ بسبب التدفق أو المؤكسد ، فهذا يعني فقدان لمعانه ، يجب عليك تنظيفه. حتى لو كنت في منتصف اللحام. إن وجود طرف لحام نظيف يجعل من السهل كثيرًا نقل الحرارة إلى هدف اللحام.

سيرشدك PCB الذي طلبناه من JLCPCB إلى الاحتفاظ بكل شيء في المكان المناسب ، لذلك لا تتردد في زيارة هذا الرابط إذا كنت تريد عرض PCB الذي صنعناه وإجراء طلب عبر الإنترنت.

كما ترى ، فإن استخدام ثنائي الفينيل متعدد الكلور هذا مفيد جدًا نظرًا لجودته وبالتأكيد توفر جميع الملصقات الموجودة هناك أفضل إرشادات لك ، لذلك ستكون متأكدًا بنسبة 100٪ أنك لن ترتكب أي أخطاء في اللحام.

لقد قمت بلحام كل مكون في موضعه ويمكنك استخدام جانبي ثنائي الفينيل متعدد الكلور لتلحيم الأجزاء الإلكترونية.

الآن لدينا PCB جاهزًا وجميع المكونات ملحومة جيدًا ، وبعد ذلك أعددت هذا التصميم لعمل قطع ليزر CNC من أجل إدخال الجزء الإلكتروني والمصنع في دعامة واحدة ، لذلك إذا كنت ترغب في عمل نفس التصميم مثل العثور على ملفات (DXF) هنا

الخطوة 6: تطبيق Android

سيسمح لك هذا التطبيق بالاتصال بـ Arduino الخاص بك من خلال البلوتوث ، وباستخدام الوضع اليدوي ، يمكنك الوصول إلى المراوح والأضواء وأيضًا مضخة المياه للتحكم في التشغيل والإيقاف ، دون أن تنسى المستشعرات التي يمكنك قراءة بياناتها عن طريق الضغط على زر "الحصول على البيانات" وسيتم عرض جميع البيانات المناسبة على شاشة هاتفك الذكي.

يمكنك الحصول على تطبيق android هذا مجانًا من هذا الرابط

الخطوة 7: كود Arduino والتحقق من صحة الاختبار

الكود متاح وكالعادة يمكنك تنزيله من هذا الرابط. وكما ترى في الصور ، فإن الكود بسيط للغاية ويتم التعليق عليه جيدًا حتى تتمكن من فهمه الذي تملكه.

كما ترون الرجال ، كل زر له وظيفة مع النظام ولكن ما أقدره حقًا هو الوضع التلقائي للتحكم في سطوع الضوء ، لقد وضعت مستشعر الضوء في القاعدة السفلية ، ثم عندما نختار هذا الوضع ، سيتحكم النظام في سطوع الواجهة مصابيح LED تعتمد على إشارات المستشعر. كما يمكننا قراءة قيم درجة الحرارة والرطوبة مباشرة على شاشة الهاتف الذكي وهو أمر مثير للإعجاب حقًا.