اجعل نباتك ذكيًا! (بواسطة Arduino): 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

لذلك لطالما تساءلت عن كيفية إضافة التكنولوجيا إلى نباتاتك؟ مع هذا المشروع الرائع ، يمكنك التأكد من أن نباتاتك الجميلة دائمًا في حالة جيدة. بعد القيام بهذا المشروع سوف:

• تعرف على كيفية استخدام مستشعرات الإخراج التناظرية
• تعرف على كيفية عرض البيانات على شاشات OLED
• اجعل نباتك يبتسم إذا كان كل شيء على ما يرام وابكي إذا كان هناك خطأ ما.

مصنع ذكي ما هو أساس الفكرة؟

في الوقت الحاضر ، يمكننا زيادة كفاءة الوظائف ، والهوايات ، ونمط الحياة ، وما إلى ذلك عن طريق إضافة التكنولوجيا إلى أدواتنا والأشياء التي تحتوي على مكونات إلكترونية أساسية. إن إضافة الذكاء الاصطناعي إلى الأشياء التي نهتم بها أمر جذاب للغاية ومدهش. ربما تكون قد شاهدت البيوت الخضراء التي تستخدم التحكم الذكي والإشراف على النباتات والزهور وما إلى ذلك. يمكنهم التحكم في توقيت وكمية مياه النباتات والإضاءة ودرجة الحرارة والعديد من المعلمات الأخرى المهمة والفعالة. إنها نقطة بداية جيدة لدخول هذا العالم المثير ومعرفة كيفية القيام بذلك. في هذا المشروع ، سوف نحصل على التفاصيل اللازمة حول حالة مصنعنا ؛ مثل رطوبة الرمال ودرجة حرارة البيئة وكمية الضوء التي يمكن أن يتلقاها النبات. يمكن أن تساعدنا مراقبة هذه البيانات في الحفاظ دائمًا على مصنعنا في حالة جيدة. تعد قراءة البيانات من أجهزة الاستشعار بواسطة Arduino أمرًا سهلاً للغاية ومراقبة ذلك على الشاشة ليس بالأمر الصعب. فما تنتظرون؟ دعونا نجعل مصانعنا ذكية!

الخطوة 1: المواد المطلوبة

• اردوينو نانو R3 (× 1 قطعة)
• مستشعر الرطوبة ودرجة الحرارة DHT11 (× 1 قطعة)
• وحدة عرض OLED مقاس 0.96 بوصة SPI 128X64 (× 1)
• وحدة استشعار رطوبة التربة YwRobot (× 1 قطعة)
• مستشعر LDR (× 1 قطعة)
• كابل الشريط (× 1 قطعة)

الخطوة 2: الدائرة

هناك بعض النقاط المهمة التي يجب الانتباه إليها. أولاً ، أنت بحاجة إلى مصدر طاقة يمكنه توفير 5 فولت و 20 مللي أمبير على الأقل. إذا كان مصدر الطاقة لديك لا يفي بهذه الشروط ، فيجب عليك توصيل الوحدات بدبوس 5 فولت في Arduino (لا تستخدم 3v3). يجب أيضًا ملاحظة أنه يتم استخدام شاشة OLED مع بروتوكول SPI. إذا كانت شاشة العرض الخاصة بك هي I2C ، فيجب عليك توصيلها بدبابيس A4 و A5 من Arduino. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي مستشعر الرطوبة المستخدم هنا على دبابيس ، وبالتالي يلزم وجود لوحة مكبر للصوت بإخراج تناظري واحد. يمكن لمستشعر DHT11 قياس درجة الحرارة والرطوبة ، لكننا يعرض الكود الخاص بنا درجة الحرارة فقط. يمكنك إضافة الرطوبة عن طريق إضافة بضعة أسطر من التعليمات البرمجية.

الخطوة 3: التجميع

نظرًا لأن إناء الزهور لدينا صغير وهناك حد للمساحة ، فقد استخدمنا سلكًا رفيعًا من الشريط مناسبًا لأواني الزهور الخاصة بنا.

لتوصيل هذه الأسلاك ، من الأفضل فصل رؤوس الدبوس عن المكونات. أولاً ، يجب فصل رأس دبوس شاشة OLED. للقيام بذلك ، يمكنك استخدام مكواة لحام ولكن يفضل لحام السخان.

شاشة OLED عالقة في لوحة توفر اتصال SPI. للحصول على عرض أفضل للشاشة وإخفاء الأسلاك ، يمكنك فصل لوحة العرض عن اللوحة. استخدم سكينًا حادًا للقيام بذلك.

حان الوقت الآن لتوصيل الأسلاك باللوحة. سيتم وضع اللوحة في رمال مبللة ، لذلك يجب أن نجعل جميع الوصلات والمكونات مقاومة للماء. أولاً ، نغطيها بغلاف بلاستيكي. ثم نغطيها بأنبوب يتقلص. يجب عليك تسخينها لتلتصق باللوحة. الآن املأ اللحامات بالغراء الساخن.

يحتاج مستشعر الرطوبة الذي اخترناه إلى مكبر صوت منفصل. أولاً ، افصل رؤوس الدبوس ، ثم اجعلها مقاومة للماء.

بالنسبة لمستشعر LDR ، يجب توصيل المقاوم 10 كيلو أوم بين GND ودبوس المستشعر. يجب أن يكون هذا أيضًا مقاومًا للماء.

بالنسبة لمستشعر درجة الحرارة ، يجب عليك توصيل المقاوم 10 كيلو أوم بين Vcc ودبوس الإشارة.

حان الوقت الآن لتوصيل جميع أجهزة الاستشعار ووحدات العرض بـ Arduino Nano. بعد الانتهاء من التجميع ، لا تنس أيضًا أن تجعل Arduino مقاومًا للماء.

الآن قم بإفراغ بعض الرمل من الوعاء (ليس كل ذلك ضارًا بالنبات) وضع اللوح وأجهزة الاستشعار (باستثناء مستشعر درجة الحرارة) بالداخل. يجب أن يكون مستشعر درجة الحرارة خارج القدر. الآن املأ الوعاء بالرمل الذي تمت إزالته.

كلنا انتهينا! فلنقم بتحميل الكود.

الخطوة 4: الكود

في هذا الكود ، نستخدم مكتبة SSD1306 و DHT لعرض OLED و DHT 11. يجب عليك أولاً إضافة هذه المكتبات ، ثم تجميع الكود وتحميله إلى Arduino Nano. إذا كانت هذه هي المرة الأولى التي تقوم فيها بتشغيل لوحة Arduino ، فلا داعي للقلق. ما عليك سوى اتباع الخطوات التالية:

1. انتقل إلى www.arduino.cc/en/Main/Software وقم بتنزيل برنامج نظام التشغيل الخاص بك.
2. قم بتثبيت برنامج IDE حسب التعليمات.
3. قم بتشغيل Arduino IDE وامسح محرر النصوص وانسخ الكود التالي في محرر النصوص.
4. انتقل إلى رسم تخطيطي وتضمين المكتبات (قم بتنزيل المكتبات من الروابط التالية). الآن انقر فوق إضافة مكتبة ZIP وإضافة المكتبات.
5. اختر اللوحة في الأدوات واللوحات ، حدد Arduino Nano.
6. قم بتوصيل Arduino بجهاز الكمبيوتر الخاص بك وقم بتعيين منفذ com في الأدوات والمنفذ.
7. اضغط على الزر تحميل (علامة السهم).
8. أنت كل مجموعة!

الخطوة الخامسة: ما التالي؟

الآن يمكنك تطوير هذا المشروع لصالحك. إليك بعض الاقتراحات التي يمكنك إضافتها إلى المشروع:

• يمكنك عرض ساعة وقياس وقت الظروف المختلفة والتنبؤ بوقت الظروف التي يحتاج فيها النبات إلى الماء أو المزيد من الضوء. يجب عليك إضافة وحدة RTC مثل DS1307 وإضافة بعض التعليمات البرمجية لقراءة الوقت والتقويم وعرض ذلك أو حفظ بعضها للحصول على مزيد من التفاصيل عن المصنع.
• عن طريق إضافة الجرس ، يمكنك ضبط بعض الإنذارات التي تحذرك بشأن ظروف النبات. على سبيل المثال ، عندما تكون الرمال جافة جدًا ، يمكن أن ترن مرة واحدة في الساعة.
• وضعنا اثنين فقط من الرموز التعبيرية لظروف مختلفة. يمكنك إضافة المزيد من نموذج الوجه لأي شروط. لهذا ، يجب عليك قراءة البرنامج التعليمي لشاشة OLED لمعرفة كيفية تحويل صورتك إلى رمز Hex.