Arduino Plant Irrigator ، كود مجاني: 11 خطوة

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

في هذه التعليمات ، نبني روبوتًا للري ، والذي يروي نباتاتك في النهار عندما تجف التربة بدرجة كافية. هذا مشروع كلاسيكي قائم على Arduino ، لكننا هذه المرة نستخدم لغة البرمجة المرئية ، XOD ، مما يجعل عملية البرمجة واضحة تمامًا.

الخطوة 1: مكياج الروبوت

ستقوم مضخة مياه غاطسة بتوصيل المياه إلى النبات عندما تكون التربة جافة. نقيس مستوى رطوبتها باستخدام مستشعر رطوبة التربة.

لا نريد سقي نباتنا في الليل ، لذلك يتحقق مستشعر الإضاءة إذا كان نهارًا.

لضمان التشغيل الآمن للمضخة ، نستخدم مستشعر رطوبة التربة كمستشعر مستوى الماء.

اللغة المرئية للروبوت مقتضبة: مؤشر LED الأحمر يعني "لا يوجد ماء ، لا يمكن الري" LED الأخضر يعني "أنا أعمل ، أقيس المؤشرات البيئية ، وجاهز للري عند الحاجة".

لوحة An Iskra Neo (Arduino Leonardo) تطلب جميع الوحدات.

الخطوة 2: تجميع الوحدات الإلكترونية

الوحدات المستخدمة:

• لوحة Iskra Neo (اردوينو ليوناردو)
• درع فتحة
• مستشعر رطوبة التربة (x2)
• مستشعر اللمعان
• وحدة LED (x2)
• مضخة
• قابس الحائط (6-9 فولت تيار مستمر)

لاحظ دائرة إمداد الطاقة:

• استخدم وصلة مرور لجعل ناقل V2 الموجود على درع الفتحة يستخدم مصدر طاقة Vin (من القابس مباشرة)
• ضع وحدة MOSFET على أي فتحة V2 باستخدام وصلة مرور V = P +
• تأكد من أن الوحدات الأخرى تستخدم ناقل الطاقة V1 (وهو 5 فولت من Arduino)

أفضل الممارسات هي توصيل مستشعرات رطوبة التربة من خلال زوجين آخرين من MOSFET وقراءتها بانتظام لتجنب التآكل الإلكتروليتي ، ولكن دعونا نجعل هذا الروبوت بسيطًا.

الخطوة 3: فهم سير العمل

افحص الرسم التخطيطي من الأسفل إلى الأعلى!

• يتم تشغيل المضخة عند استيفاء شروط "المناخ" و "الماء"
• تعني حالة المياه وجود كمية كافية من الماء في الخزان ، وإذا لم يكن الأمر كذلك ، فسيتم تشغيل "مؤشر عدم وجود الماء" وتصبح نتيجة الاقتران لظروف المناخ والماء خاطئة
• تعتبر حالة المناخ أيضًا حالة معقدة: فهي صحيحة إذا كانت ظروف التربة واللمعان صحيحة
• تعتمد حالة التربة على المقارنة بين مستوى رطوبة التربة الحالي وقيمة عتبة محددة مسبقًا حالة اللمعان تشبه حالة التربة ، ولكنها تقيس اللمعان بدلاً من ذلك

الخطوة 4: الحصول على قيم الحد

عتبات أجهزة الاستشعار (قد تختلف بيانات العينة في حالتك):

• رطوبة التربة: 0.15
• السطوع: 0.58
• الماء: 0.2

كيفية إجراء القياسات (لإصدارات XOD بدون ميزات المسلسل):

1. قم بتنزيل وتثبيت Arduino IDE
2. افتح File-Examples-01. Basics-AnalogReadSerial مثال
3. تغيير "تأخير (1) ؛" إلى "تأخير (250) ؛"
4. قم بتوصيل اللوحة. تأكد من تحديد طراز اللوحة والمنفذ في قائمة الخدمة
5. كرر لكل مستشعر:

• تحقق من الرقم السري في "int sensorValue = analogRead (A0)؛" وقم بتغيير A0 إلى A3 و A2 من أجل مستشعرات الإضاءة والماء على التوالي (إذا قمت بتجميع جهازك وفقًا للمخطط)
• قم بتحميل الرسم التخطيطي Open Service-Serial Monitor ، وتأكد من تحديد 9600 باود في القائمة المنسدلة اليمنى السفلية ومشاهدة القياسات الحية تتغير أثناء ضبط بيئة المستشعر
• اختر قيمة بين الحد الأدنى والأقصى المسجل (أقرب إلى الحد الأدنى لمستشعر اللمعان) ، وقسمها على 1023 واستخدم النتيجة في التصحيح الخاص بك

الخطوة 5: أساسيات XOD

• قم بتنزيل وتثبيت XOD IDE
• برنامج XOD يسمى التصحيح. نبنيها في المنطقة مع عدد من الصفوف المشقوقة على اليمين.
• عند التشغيل الأول ، يمكنك مواجهة تصحيح تعليمي مدمج.
• يتكون التصحيح من عقد متصلة بروابط من خلال المسامير.
• تمثل كل عقدة جهازًا / إشارة فعلية أو عنصر بيانات ، بينما تتحكم الروابط في تدفق البيانات.
• انقر نقرًا مزدوجًا فوق أي مساحة فارغة في التصحيح أو اضغط على مفتاح "i" لفتح مربع حوار بحث سريع حيث يمكن العثور على العقد من خلال أسمائها أو أوصافها.
• استخدم مستعرض المشروع أعلى اليسار لاستكشاف التصحيحات.
• حدد عقدة واعرض / حرر خصائصها في المفتش على الجانب الأيسر السفلي.
• لتجربة XODing بنفسك ، انقر فوق File-New Project وأنشئ تصحيحًا فارغًا.
• يمكنك العودة إلى البرنامج التعليمي في أي وقت تريد من خلال فتح قائمة المساعدة.

الخطوة 6: رقعة الري

استخدم الرقعة (basic-irrgator.xodball) أو قم ببنائها بنفسك وفقًا للرسم التخطيطي.

لاحظ أن التصحيح المقدم قد تم إنشاؤه بالفعل ، لذلك تم تحديث بعض العقد في IDE:

• عُقد "الإدخال التناظري" مهملة الآن ، استخدم "القراءة التناظرية" بدلاً من ذلك
• تحتوي العقدة "led" على المزيد من الميزات الآن

على الرغم من أن العتبات هي مجرد أرقام ثابتة ، إلا أنني لا أضعها في حقول خصائص عقد المقارنة ، ولكني أضف عقدًا صريحة ذات رقم ثابت بدلاً من ذلك للتأكيد على أنه يمكن تقييم هذه القيم بشكل مختلف. على سبيل المثال ، يمكن أن يكون هناك تطبيق جوال يسمح للمالك بتعديل هذه القيم ، لذلك ستكون هناك عقدة أخرى "استرداد من التطبيق" بدلاً من هذه العقد ذات الأرقام الثابتة.

الخطوة 7: النشر

• عندما يكون التصحيح جاهزًا ، انقر فوق نشر ، تحميل إلى Arduino.
• قم بتوصيل اللوحة.
• تحقق من طراز اللوحة والمنفذ التسلسلي في القوائم المنسدلة ، ثم انقر فوق تحميل.
• هذا قد يستغرق بعض الوقت؛ مطلوب اتصال بالإنترنت.
• إذا كنت تستخدم متصفح XOD IDE ، فاستخدم Arduino IDE لتحميل البرنامج على اللوحة.
• إذا كان لديك أي مشاكل في تحميل التصحيح ، فاستكشف منتدى XOD

الخطوة الثامنة: وقت البناء

استخدم أي أجزاء مناسبة لعمل غلاف الروبوت أو تصميمه وقم بطباعتها بنفسك. في أسوأ الأحوال ، ما عليك سوى إسقاط المضخة والمستشعر في خزان المياه وإلصاق مستشعر التربة في المكان الذي ينتمي إليه. ضع في اعتبارك صنع ستارة لمستشعر الإضاءة ، لأن مصابيح LED الخاصة بنا قد تعمي المستشعر وستخطئ في تقدير الليل.

الخطوة 9: وضع مستشعر مستوى الماء

إذا كنت تستخدم مستشعر رطوبة التربة للتحقق من مستوى الماء ، فتأكد من أن طلاءه الذهبي فوق الماء ، وستفقد أطرافه الماء في وقت أبكر من الجانب العلوي للمضخة.

الخطوة 10: الاختبار

عندما يكون الروبوت الخاص بك جاهزًا ، يتم قياس العتبات وتشفيرها في التصحيح ، ويتم تحميل الأخير على اللوحة ، فقد حان الوقت لاختبار جميع الحالات الممكنة.

• اجعل مستشعر مستوى الماء جافًا. يجب أن يضيء المصباح الأحمر فقط. حتى لو كانت التربة جافة وكانت الغرفة مضاءة في نفس الوقت ، فلا ينبغي أن تبدأ المضخة.
• أضف الماء الآن ، لكن قم أولاً بتغطية مستشعر الإضاءة للتأكد من أن التربة الجافة ووجود الماء لن يجعل الروبوت يروي في الليل.
• أخيرًا ، دع الروبوت يسقي نباتك. يجب أن تتوقف عندما تكون التربة رطبة بدرجة كافية.
• أخرج مستشعر التربة لتكرار الري (فقط للتأكد).

الخطوة 11: استمتع وتحسين

الآن وقد اكتمل الري الأساسي ، فكر في بعض خيارات التحسين:

• أعد توصيل مستشعرات رطوبة التربة لتجنب التآكل
• أضف قياسات بيئية أخرى ، على سبيل المثال رطوبة الجو
• ضع جدولًا زمنيًا في الوقت الفعلي
• ضع الروبوت على الإنترنت لمراقبته والتحكم فيه عن بُعد