عصا مراقبة رطوبة التربة من Arduino - لا تنس أبدًا سقي نباتاتك: 4 خطوات (بالصور)

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

هل تنسى غالبًا أن تسقي نباتاتك الداخلية؟ أو ربما تعطيهم الكثير من الاهتمام وتفرط في سقيهم؟

إذا قمت بذلك ، فعليك أن تجعل نفسك عصا مراقبة رطوبة التربة تعمل بالبطارية. تستخدم هذه الشاشة مستشعر رطوبة التربة بالسعة و 3.3 فولت Arduino Pro Mini لمراقبة مستوى رطوبة التربة بشكل مستمر وتنبيهك عندما تكون أكثر من أو تحت ري نباتاتك.

يسمح لك مقياسان للجهد على اللوحة بضبط وتعيين نقطة ضبط مستوى الرطوبة العالية والمنخفضة التي تؤدي إلى وميض اثنين من مصابيح LED لتنبيهك. يمكنك أيضًا بسهولة إضافة صفارة إلى الدائرة إذا كنت ترغب في الحصول على إنذار مسموع أيضًا.

يمكنك أيضًا الضغط على زر لعرض قراءة الرطوبة الحالية ونقاط ضبط المستوى العالي والمنخفض على شاشة OLED المدمجة.

مع الإعداد القياسي هنا ، تدوم الوحدة حوالي 15-20 يومًا بشحنة واحدة من بطارية 18650 التي تشغلها. ولكن باستخدام تقنيتين منخفضتي الطاقة ، يمكن تمديد هذا إلى حوالي 50-60 يومًا لكل شحنة.

اللوازم

لبناء جهاز واحد لمراقبة رطوبة التربة ، ستحتاج إلى:

3.3V Arduino Pro Mini - اشتري من هنا

يمكن استخدام الإصدار 5 فولت مع بطارية مختلفة ومقاومات LED 220 درجة

• مبرمج USB - اشتري من هنا
• مستشعر رطوبة التربة بالسعة - اشتري من هنا
• 3 × 5 مم LEDs (يفضل ألوان مختلفة) - اشترِ هنا
• 10K المقاوم - اشتري من هنا
• 3 × مقاومات 100 درجة - اشتري من هنا
• 2 x 10K Trim Pots - اشترِ من هنا
• مفتاح الضغط اللمسي - اشترِ من هنا
• مفتاح الطاقة المنزلق - اشتري من هنا
• شاشة OLED 128x32 I2C - اشترِ من هنا
• دبابيس رأس ذكر - اشترِ هنا
• دبابيس رأس أنثى - اشترِ هنا
• كابل الشريط - اشترِ من هنا

لتشغيل الشاشة

• 18650 3.7 فولت ليثيوم باتي - اشتري هنا
• 18650 حامل / شاحن بطارية - اشتري من هنا

الخطوة 1: اجمع المكونات الخاصة بك واطلب ثنائي الفينيل متعدد الكلور

لقد بدأت بتصميم دائرة يمكن تحويلها إلى ثنائي الفينيل متعدد الكلور ومدعومة ببطارية ليثيوم أيون 18650. لهذا السبب ، اخترت الإصدار 3.3 فولت من Arduino وجهاز مراقبة رطوبة التربة بالسعة الخاصة والذي يمكن تشغيله من 3.3 فولت أو 5 فولت.

يمكنك تنزيل ملفات PCB من مدونتي إذا كنت ترغب في طلب ملفاتك الخاصة.

يمكنك أيضًا استخدام 5V Arduino Pro Mini بنفس المكونات ، ستحتاج فقط إلى استخدام مقاومات 220 أوم LED بدلاً من المقاومات 100 أوم المستخدمة هنا. ستحتاج أيضًا إلى تشغيله بحزمة بطارية بدلاً من بطارية ليثيوم أيون واحدة.

يمكنك أيضًا تجميع المكونات على لوح تجارب ، ثم إجراء توجيه قصير إلى مستشعر الرطوبة ، لكن PCB يجعله في إعداد أكثر إحكاما وقوة.

لقد طلبت ثنائي الفينيل متعدد الكلور من PCB Way الذي يتقاضى 5 دولارات فقط مقابل 5 مركبات ثنائي الفينيل متعدد الكلور أساسية تصل إلى 100 × 100 ملم. تم تصنيعها وشحنها بسرعة كبيرة وذات جودة عالية أيضًا.

الخطوة 2: تجميع ثنائي الفينيل متعدد الكلور

ابدأ بربط دبابيس الرأس بـ Arduino. يستخدم هذا التصميم دبابيس A4 و A5 لاتصال I2C بشاشة OLED ، لذلك ستحتاج إلى إضافة هذين الدبابيس أيضًا. غالبًا لا تأتي الألواح مع دبابيس لهذين الاثنين حيث يتم فصلهما عن الشرائط على الجانبين.

قم بتلحيم جميع المكونات في مكانها على لوحة الدوائر المطبوعة ، مع الانتباه إلى اتجاه مصابيح LED وزر الضغط الملموس.

لتوصيل مستشعر الرطوبة بلوحك ، ستحتاج إلى إزالة القابس الأبيض في النهاية ثم لحام ثلاثة دبابيس رأسية في صف الثقوب الأقرب إلى نهاية المستشعر. استخدم هذه المسامير لحام المستشعر مباشرة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

بمجرد أن يتم لحام جميع مكوناتك في مكانها ، قم بقص أي دبابيس بارزة من الجزء الخلفي من PCB.

قم بتلحيم لوحة شاحن بطارية الليثيوم أيون بأطراف الطاقة الموجودة على لوحة الدوائر المطبوعة باستخدام سلك توصيل شريطي صغير بحيث يمكن لصق الحامل على الجزء الخلفي من لوحة الدوائر المطبوعة.

الخطوة 3: برمجة Arduino الخاص بك

من أجل برمجة Arduino Pro Mini الخاص بك ، ستحتاج إلى استخدام مبرمج USB الخاص بك وتوصيله في دبابيس الرأس المقابلة في اختراق PCB. تذكر أن Tx على المبرمج يذهب إلى Rx على Arduino والعكس صحيح. تأكد أيضًا من استخدام خرج الجهد الصحيح من المبرمج ، 3.3 فولت لـ 3.3 فولت Pro Mini و 5 فولت لـ 5V Pro Mini.

يمكنك تنزيل المخطط من منشور المدونة الخاص بي وقراءة وصف مفصل لما يفعله كل قسم من الكود.

الخطوة 4: معايرة واستخدام مستشعر رطوبة التربة

عندما تقوم بتشغيل الشاشة لأول مرة ، سترى شاشة دفقة قصيرة على الشاشة وسيتم بعد ذلك إيقاف تشغيل الشاشة.

بمجرد إيقاف تشغيله ، يمكنك الضغط على الزر بجوار الشاشة لإعادة تشغيله ورؤية مستوى الرطوبة الفعلي المقاس بالإضافة إلى نقطتي ضبط مستوى الرطوبة. يمكن ضبط نقطتي الضبط عن طريق تدوير مقاييس الجهد المنخفضة والعالية المستوى. يوجد بعض المنطق في الكود لمنع تعيين نقطة الضبط المنخفضة أعلى من نقطة الضبط العالية والقيمة العالية الأقل من المنخفضة.

قبل استخدام المستشعر ، ستحتاج إلى معايرته. للقيام بذلك ، استخدم مبرمج USB لعرض قيم المستشعر الخام من مستشعر الرطوبة. خذ قراءة جافة من المستشعر في الهواء ثم اغمر الجزء اللاصق من المستشعر في إبريق من الماء للحصول على أقصى مستوى رطوبة. تأكد من عدم بلل أي من المكونات أثناء القيام بذلك. خذ هذه القيم القصوى والدنيا واستبدلها في الكود وستكون شاشتك جيدة بعد ذلك. يمكنك أيضًا إضافة هامش صغير إلى الحد الأقصى والحد الأدنى لمراعاة التغيرات البيئية.

كما ذكرنا سابقًا ، تدوم الشاشة حوالي 15-20 يومًا بشحنة واحدة للبطارية 18650. لقد قمت بتفصيل تقنيتين في مدونتي يمكنك تنفيذهما لتحسين ذلك إلى حوالي 50-60 يومًا بتهمة واحدة. تتضمن هذه بشكل أساسي تشغيل مستشعر الرطوبة فقط عندما تحتاج إلى أخذ قراءات وإزالة مصباح الطاقة الصغير الموجود على Arduino. يمكنك أيضًا تحسين عمر البطارية عن طريق أخذ قراءات أقل بشكل متكرر.

أضفت أيضًا واجهة أكريليك للشاشة بمجرد اكتمالها لحماية المكونات الإلكترونية

هل حاولت صنع جهاز مراقبة رطوبة التربة الخاص بك؟ اسمحوا لي أن أعرف في قسم التعليقات!