نظام سقي نباتات اردوينو الأوتوماتيكي: 8 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:39

تعرف على Sprout - الغراس الداخلي الحديث الذي يسقي النباتات والأعشاب والخضروات تلقائيًا وما إلى ذلك وسيحدث ثورة في لعبة البستنة الخاصة بك.

يتكون من خزان مياه متكامل يتم ضخ المياه منه ويحافظ على تربة تربة النبات.

يتم معايرة مستشعر رطوبة التربة بحيث يقيس بشكل دوري رطوبة التربة وبالتالي تنظيم تدفق المياه. إذا كانت التربة جافة جدًا ، يتم تشغيل مضخة المياه تلقائيًا وتتوقف عند وصول رطوبة التربة إلى المستوى المطلوب.

إذا كنت الشخص الذي يغمر نباتاته تحت الماء ، فسوف يضمن Sprout أنك لن تقلق أبدًا بشأن كونك بستانيًا سيئًا مرة أخرى. وإذا كنت من النوع الذي يفرط في الماء على نباتاته للتعويض عن التغيب ، فهذا يعني أنك لست في خطر إغراق نباتاتك أو بذورك.

تبلغ سعة خزان مياه Sprout حوالي 500 مل / 17 أونصة سائلة ، مما يسمح لك بإهمال نباتاتك لمدة تصل إلى شهر قبل أن تحتاج إلى إعادة التعبئة.

يمكن استخدام ميزة Bluetooth الاختيارية للتبديل والتحكم يدويًا في مضخة المياه لاسلكيًا من هاتفك الذكي.

التطوير: هل أنت مبرمج أو مهندس أو مصمم لديه فكرة رائعة لميزة / تصميم جديد في Sprout؟ ربما كنت مجرد مبتدئ أو لاحظت وجود خطأ؟ لا تتردد في الحصول على الكود والمخططات وملفات التصميم ثلاثي الأبعاد وملفات القطع بالليزر من Github والعبث بها.

تنبت: جيثب

الخطوة 1: التصميم الإلكتروني

قائمة المكونات الإلكترونية: -أردوينو نانو: AliExpressDC مضخة المياه: AliExpress مستشعر رطوبة التربة: AliExpress وحدة البلوتوث HC-05: منظم الجهد AliExpressLM7805: AliExpressIRF540 MOSFET: AliExpress220 أوم المقاوم: AliExpressIN4001 الصمام الثنائي: AliExpress شرائط دبوس الرأس: AliExpress محول AliExpressAC-12VDC: AliExpress

الأدوات: - لحام الحديد: AliExpress سلك اللحام: AliExpress

وحدة الطاقة

ينظم الطراز 7805 جهد الإمداد ويقلل من جهده إلى 5 فولت ثابت مما يجعله مناسبًا لتشغيل مستشعر رطوبة التربة والاردوينو.

التحكم في المضخة

تعمل MOSFET كمفتاح يتم التحكم فيه بواسطة Arduino. نحن نستخدم MOSFET نظرًا لأن Arduino لا يمكنه تشغيل مضخة التيار المستمر. المقاوم المتصل ببوابة MOSFET يمنع MOSFET من التلف. يوفر الصمام الثنائي flyback المتصل عبر المضخة مسارًا لتبديد الطاقة المخزنة عند إيقاف تشغيل المضخة. يتم توصيل أنود الصمام الثنائي بمصفاة MOSFET. يتم توصيل كاثود الصمام الثنائي بسكة إمداد 9V. مصدر الصمام الثنائي متصل بـ GND.

مستشعر الرطوبة - يغذي المستشعر قيمة تناظرية لـ Arduino. يتم معايرة مستوى عتبة الرطوبة من قبل المستخدم اعتمادًا على نوع النبات المستخدم.

وحدة بلوتوث

يستخدم الاتصال التسلسلي لنقل البيانات بين Arduino والهاتف الذكي الخاص بك.

الخطوة 2: التجميع الإلكتروني

يتوفر PCB قابل للطباعة بمقياس 1x بالإضافة إلى عرض اللوحة والتخطيطي في مستودع GitHub.

تنبت: جيثب / إلكترونيات

يحتوي المستودع أيضًا على ملف PDF بحجم A4 يحتوي على العديد من PCBs في صفحة واحدة. يمكن استخدام هذا لصنع عدة ثنائي الفينيل متعدد الكلور في وقت للإنتاج بالجملة

جندى جميع المكونات وفقًا للمخططات المحددة.

تتوفر ملفات Eagle القابلة للتحرير أدناه.

يمكنك طلب PCB من هنا: PCBWay

الخطوة 3: تكوين البرامج والبلوتوث

برمجة

يتم توصيل مستشعر الرطوبة بدبوس الإدخال التناظري في Arduino. تحدد قيمة العتبة ما إذا كان يجب تشغيل / إيقاف تشغيل المضخة.

يمكنك العثور على الكود في Sprout: GitHub / Code

لا تتردد في التعديل والمساهمة في مستودع GitHub.

تطبيق الهاتف الذكي وتهيئة البلوتوث

وحدة HC-05 Bluetooth هي الكتلة الوسيطة بين Smartphone و Arduino. يستخدم الاتصال التسلسلي لإرسال البيانات من الهاتف الذكي إلى Arduino ويعمل كجهاز تحكم عن بعد.

ينقل التطبيق القيمة "48" أو "49" التي تمثل "تشغيل" و "إيقاف" على التوالي. وبالتالي يمكن التحكم في المضخة لاسلكيًا.

ما عليك سوى فتح التطبيق والبحث عن الأجهزة القابلة للاكتشاف وإقرانها بوحدة HC-05. ثم انقر فوق "وضع التبديل" وقم بتبديل الزر الموجود على الشاشة.

التطبيق متاح في تطبيق البلوتوث

الخطوة 4: التصميم الميكانيكي

الجسم الرئيسي لـ Sprout عبارة عن صندوق مقاس 30 سم × 15 سم × 19 سم مصنوع من MDF.

تم توضيح جميع خطوات التصميم الميكانيكي بوضوح في الفيديو المرفق في بداية Instructable. يمكنك أيضًا التحقق من ذلك على Sprout: Video / Mechanical Design

الصندوق مقسم إلى قسمين:

1. يحتوي القسم الأكبر على التربة والنباتات
2. ينقسم القسم الأصغر أيضًا إلى قسمين آخرين بحيث يحتوي أحدهما على لوحة الدوائر بينما يحتوي القسم الآخر على خزان المياه.

خزان المياه عبارة عن زجاجة بلاستيكية بسعة 500 مل.

يحتوي صندوق MDF على 8 أوجه متشابكة منفصلة يمكن قطعها بالليزر وفتحها في بعضها البعض.

يمكن العثور على ملفات القطع بالليزر ، ملف Fusion 360 Design (ملف تصميم ثلاثي الأبعاد) ، متساوي القياس بالإضافة إلى العروض المتعامدة لكل وجه في Sprout: GitHub / التصميم الميكانيكي

يمكنك أيضًا العثور على ملفات Illustrator قابلة للتحرير في مستودع GitHub والتي يمكن تعديلها وفقًا لمتطلباتك / أبعادك المحددة ومن ثم يمكن قصها بالليزر.

الخطوة 5: التجميع الميكانيكي: تحضير الزجاجة

خزان المياه عبارة عن زجاجة بلاستيكية بسعة 500 مل. يمكن استخدام زجاجة صودا بلاستيكية نموذجية بسعة 500 مل لهذا الغرض.

يجب أن يكون الحد الأقصى لقطر الزجاجة 74 مم. يجب أن يكون الحد الأقصى لقطر غطاء الزجاجة 50 مم. يجب أن يكون الحد الأقصى للارتفاع من قاعدة الزجاجة إلى الجزء السفلي من الغطاء 18.5 سم.

يجب قطع الزجاجة بحوالي 50 مم فوق قاعدتها بحيث يمكن وضع المضخة بداخلها. يجب قطع الثقوب في الزجاجة بحيث يمكن تغذية أنبوب المخرج وأسلاك الطاقة من خلال الزجاجة.

بمجرد إخراج الأنابيب والأسلاك من خلال الفتحات الخاصة بها ، يمكن إغلاق الزجاجة مرة أخرى. لإغلاق الزجاجة ، يجب أن نستخدم مركب الإيبوكسي الذي سيتصلب في غضون ساعات قليلة. هذا سوف يمنع أي ماء من التسرب.

يمكن إعادة تعبئة الماء من أعلى الزجاجة بمجرد فتح الغطاء.

الخطوة 6: التجميع الميكانيكي: تحضير الصندوق

بمجرد الانتهاء من قطع 8 أوجه مختلفة للصندوق بالليزر بنجاح ، ضع عدة طبقات من ورنيش الخشب عالي الجودة على كل جانب من كل وجه ، مما يجعله شديد المقاومة للماء ويجعله مقاومًا للرطوبة والرطوبة.

قم بتركيب مقبس الطاقة على اللوحة الخلفية أيضًا وقم بتوصيله بلوحة الدائرة.

قم بتركيب لوحة الدائرة على اللوحة الخلفية للصندوق بحيث تناسبها في القسم الخاص بها.

اسحب أنبوب مخرج المضخة من خلال الفتحات المحددة بحيث يصل إلى قسم تربة النبات. افعل الشيء نفسه مع أسلاك مستشعر الرطوبة.

لا تنس توصيل مضخة الماء بلوحة الدائرة كما هو موضح في الرسم التخطيطي

ابدأ في تشابك الوجوه المختلفة للصندوق وتأكد من أن الزجاجة تتناسب بشكل مريح مع المنطقة المخصصة لها.

ضع غراء الخشب أو مادة لاصقة لإغلاق الصندوق بالكامل

تم توضيح كل هذه الخطوات في الفيديو الموجود في بداية هذا Instructable.

الخطوة 7: التجميع الميكانيكي: الأسمنت

ستحدد هذه الخطوة الملمس الخارجي والنهاية النهائية للصندوق بالإضافة إلى إعطاء الغراس طبقة واقية أخرى.

ضع الغراء على كل وجه من وجه الصندوق. ثم رش بعض الأسمنت على الصمغ. استخدم قطعة MDF الدائرية المتبقية التي تم قطعها من اللوحة العلوية لتنعيم الأسمنت عبر سطح كل وجه من الصندوق. كرر هذه الخطوة لكل وجه من وجه المربع كما هو موضح في الفيديو.

بمجرد أن يجف الأسمنت ، يرش بالماء كل 6 ساعات لمدة يوم واحد. سيسمح هذا للأسمنت بالتعافي بدون تشققات كما سيمنع تسرب الماء.

الخطوة 8: أضف التربة والنباتات

بمجرد معالجة الأسمنت ، املأ الصندوق بالتربة.

تذكر أن تقوم بتسخين نهاية أنبوب المخرج قبل عمل ثقب فيه للقطارة. يستخدم القطارة لتنظيم الماء الخارج من الأنبوب بحيث لا يتدفق الماء من الغراس.

ضع مستشعر رطوبة التربة داخل التربة.

تنبت الطاقة من خلال مقبس الطاقة في اللوحة الخلفية وتأكد من ملء خزان المياه إلى المستوى الكامل.

اختبر ما إذا كان كل شيء يعمل ويجب أن تنتهي.

الوصيف في تحدي Epilog 9

الوصيف في مسابقة Arduino 2017