جهاز مراقبة رطوبة التربة باستخدام Arduino وشاشة Nokia 5110: 6 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:41

في هذا Instructable ، سنرى كيفية إنشاء شاشة مفيدة للغاية لرطوبة التربة مع شاشة Nokia 5110 LCD كبيرة باستخدام Arduino. يمكنك بسهولة قياس مستويات الرطوبة في تربة نباتك من Arduino وإنشاء أجهزة مثيرة للاهتمام باستخدام هذا المشروع!

يعد بناء جهاز مراقبة رطوبة التربة تجربة تعليمية رائعة. عند الانتهاء من بناء هذا المشروع ، سيكون لديك فهم أفضل لكيفية عمل مستشعر رطوبة التربة ، وستعرف كيفية توصيل شاشة Nokia 5110 LCD وسترى أثناء العمل مدى قوة منصة Arduino. مع هذا المشروع كقاعدة والخبرة المكتسبة ، ستتمكن بسهولة من بناء مشاريع أكثر تعقيدًا في المستقبل.

يمكننا استخدام هذا المشروع لقياس رطوبة التربة للوعاء في الوقت الفعلي والحصول على Arduino لسقي النبات تلقائيًا عند الحاجة! إنه مستشعر مفيد للغاية يفتح إمكانيات كبيرة للمشروع.

دون مزيد من التأخير ، فلنبدأ!

الخطوة 1: احصل على جميع الأجزاء

الأجزاء اللازمة لبناء هذا المشروع هي:

1. مستشعر رطوبة التربة ▶

2. Nokia 5110 LCD ▶

3. Arduino Uno ▶

4. اللوح الصغير ▶

5. الأسلاك ▶

تكلفة المشروع منخفضة جدًا ، حوالي 10 دولارات.

الخطوة الثانية: مستشعر رطوبة التربة

يعد مستشعر رطوبة التربة مستشعرًا مثيرًا للاهتمام. أيضا ، استخدامه بسيط للغاية.

تعمل الوسادتان المكشوفتان الكبيرتان كمجسات لجهاز الاستشعار. كلما زادت كمية المياه في التربة ، كانت الموصلية بين الفوط أفضل. ينتج عن ذلك مقاومة أقل.

المستشعر هو جهاز تمثيلي ، لذلك في الإخراج التناظري نحصل على جهد. عندما تصبح التربة أكثر جفافاً ، نحصل على مزيد من الجهد عند الإخراج التناظري لأن المقاومة بين المجسات تزداد. لذا ، من أجل الحصول على رطوبة التربة في التربة ، كل ما علينا فعله هو قراءة تلك القيمة التناظرية باستخدام متحكم دقيق ، هذه الحالة مع Arduino.

يمكننا تعيين عتبة لتمكين الإخراج الرقمي عند مستوى رطوبة معين باستخدام مقياس الجهد في وحدة PCB الصغيرة. لكن في Instructable هذا ، نستخدم فقط الإخراج التناظري لوحدة المستشعر.

الخطوة 3: شاشة Nokia 5110 LCD

Nokia 5110 هو شاشتي المفضلة لمشاريع Arduino الخاصة بي.

Nokia 5110 عبارة عن شاشة LCD رسومية أساسية تم تصميمها في الأصل لتكون شاشة هاتف محمول. يستخدم جهاز التحكم PCD8544 وهو وحدة تحكم / برنامج تشغيل CMOS LCD منخفض الطاقة. وبسبب هذا ، تتمتع هذه الشاشة باستهلاك مذهل للطاقة. يستخدم 0.4 مللي أمبير فقط عندما يكون قيد التشغيل ولكن الإضاءة الخلفية معطلة. يستخدم أقل من 0.06 مللي أمبير في وضع السكون! هذا أحد الأسباب التي تجعل هذا العرض المفضل لدي. واجهات PCD8544 للميكروكونترولر من خلال واجهة ناقل تسلسلي. هذا يجعل الشاشة سهلة الاستخدام للغاية مع Arduino.

ما عليك سوى توصيل 8 أسلاك واستخدام المكتبة التالية:

www.rinkydinkelectronics.com/library.php؟i….

تم تطوير هذه المكتبة الرائعة بواسطة Henning Karlsen الذي بذل قدرًا كبيرًا من الجهد لمساعدة مجتمع Arduino على المضي قدمًا في مكتباته.

لقد قمت بإعداد برنامج تعليمي مفصل حول كيفية استخدام شاشة Nokia 5110 LCD مع Arduino. لقد أرفقت هذا الفيديو في Instructable هذا ، وسيوفر العديد من المعلومات المفيدة حول العرض ، لذلك أشجعك على مشاهدته بعناية.

الآن ، دعنا ننتقل!

الخطوة 4: بناء جهاز مراقبة رطوبة التربة

دعنا الآن نربط جميع الأجزاء معًا.

في البداية نقوم بتوصيل وحدة استشعار رطوبة التربة. يحتوي على 4 دبابيس فقط وسنقوم بتوصيل ثلاثة منهم.

توصيل مستشعر رطوبة التربة

يذهب Vcc Pin إلى Arduino's 5V

يذهب دبوس GND إلى GND من Arduino

يذهب A0 pin إلى Arduino's A0 pin

الخطوة التالية هي توصيل شاشة Nokia 5110 LCD.

توصيل شاشة Nokia 5110 LCD

ينتقل RST إلى Digital Pin 12 من Arduino

CE تذهب إلى Digital Pin 11 في Arduino

يذهب DC إلى Digital Pin 10 من Arduino

ينتقل DIN إلى Digital Pin 9 في Arduino

ينتقل CLK إلى Digital Pin 8 في Arduino

يذهب VCC إلى Arduino 3.3V

يذهب الضوء إلى Arduino GND (الإضاءة الخلفية)

يذهب GND إلى Arduino GND

الآن بعد أن قمنا بتوصيل جميع الأجزاء معًا ، كل ما علينا فعله هو تحميل الكود. الآن يمكننا البدء في قياس رطوبة التربة في الوقت الحقيقي!

الخطوة الخامسة: كود المشروع

يتكون كود المشروع من ملفين.

1. ui.c

2. MoistureSensorNokia.ino

ui.c Code - واجهة المستخدم

في الملف ui.c ، توجد القيم الثنائية لواجهة المستخدم التي تظهر بعد بدء تشغيل المشروع. يرجى مشاهدة الفيديو المرفق الذي أعددته لمعرفة كيفية تحميل الرسومات المخصصة الخاصة بك إلى مشروع Arduino الخاص بك.

MoistureSensorNokia.ino Code - البرنامج الرئيسي

الكود الرئيسي للمشروع بسيط للغاية. نحتاج إلى تضمين مكتبة Nokia 5110. بعد ذلك نعلن عن بعض المتغيرات. نقوم بتهيئة العرض ونطبع رمز واجهة المستخدم مرة واحدة. ثم نقرأ القيمة التناظرية من المستشعر الثاني. كل السحر يحدث في وظيفة الحلقة:

حلقة فارغة() {

lcd.clrScr () ،

lcd.drawBitmap (0 ، 0 ، ui ، 84 ، 48) ؛

sensorValue = analogRead (sensorPin) ؛ // نقرأ المجس هنا

في المئة = convertToPercent (sensorValue) ،

في المئة String = سلسلة (في المئة) ؛ stringLength = percentString.length () ، displayPercent (stringLength) ، lcd.update () ، تأخير (1000) ؛ }

في وظيفة الحلقة ، نقوم أولاً بمسح الشاشة ونطبع رمز واجهة المستخدم. ثم نقرأ قيمة المستشعر. بعد ذلك ، قمنا بإخفاء القيمة التناظرية التي قرأناها من حيث القيمة المئوية ، وهذه القيمة نقوم بتحويلها إلى متغير سلسلة لعرضها على الشاشة. يتكرر هذا الإجراء كل ثانية.

لقد أرفقت الرمز بهذا Instructable. لتنزيل أحدث إصدار من الكود ، يمكنك زيارة صفحة الويب الخاصة بالمشروع:

الخطوة السادسة: اختبار المشروع

الآن بعد أن تم تحميل الرمز ، يمكننا اختبار Soil Moisture Monitor ورؤية مستويات الرطوبة في التربة في الوقت الفعلي على شاشة Nokia 5110 LCD.

كما ترى في الصور المرفقة ، يعمل جهاز مراقبة رطوبة التربة بشكل جيد!

وضعت أمامي كوبًا به تربة جافة. عندما وضعت المستشعر في الكوب ، قرأنا قيمة منخفضة لرطوبة التربة على شاشة Nokia 5110. عندما صببت بعض الماء في الكوب يمكنك أن ترى بوضوح أن مستويات الرطوبة ارتفعت.

يعمل المشروع بشكل جيد ويمكننا التحقق بصريًا من مستويات الرطوبة في التربة. بالطبع هذا مجرد عرض توضيحي لجهاز الاستشعار ، سأقوم ببناء المزيد من المشاريع المفيدة في المستقبل باستخدام هذا المستشعر.

كما ترى ، يعد هذا المشروع عرضًا رائعًا لما يمكن أن تقدمه الأجهزة والبرامج مفتوحة المصدر. في غضون دقائق قليلة يمكن للمرء أن يبني مثل هذا المشروع الرائع! هذا المشروع مثالي للمبتدئين وكما قلت في البداية ، هذا المشروع هو تجربة تعليمية رائعة. أود أن أسمع رأيك في هذا المشروع. هل تجد أنه من المفيد؟ هل هناك أي تحسينات يمكن تنفيذها على هذا المشروع؟ يرجى نشر تعليقاتك أو أفكارك في قسم التعليقات أدناه!