Ақылды жабық шөптер бақшасы: 6 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

Fusion 360 жобалары »

Бұл нұсқаулықта мен сізге ақылды жабық шөптер бақшасын қалай жасағанымды көрсетемін! Менде бұл жобаға бірнеше шабыт болды, біріншіден, мен үйдегі аэрогарден модельдеріне қызығушылық таныттым. Сонымен қатар, менде TFT сенсорлы экраны бар пайдаланылмаған Arduino Mega болды, ол менің электронды жәшігімде бірнеше жыл бойы отырды. Мен карантин кезіндегі қосымша уақытымның бір бөлігін Ардуиноны пайдаланып, өзімнің аэрогарденімді шөптер бақшасы етіп жасауға тырыспау керектігін түсіндім! Мен жобаға қосымша қосымша жұмысты аяқтадым, мен ылғалдылық сенсорларын топырақтың әр бөлігіне қостым, бірақ ол әлі күнге дейін пайдалы болып шықты. Барлығы қалай болғанына мен бақытты бола алмадым!

Мен бұл жобаны жаңа ғана аяқтадым және 7.05.2020 жылы насыбайгүл мен пияз тұқымын отырғыздым. Бұл нұсқаулық 11.05.2020 жылы орналастырылған. Мен алдағы аптада өсімдіктер өсе бастайды деп үміттенемін және мен бұл нұсқаулықты өсу қарқынымен жаңартатыныма сенімдімін

Міне, менің ақылды жабық шөптер бақшасының кейбір ерекшеліктерінің қысқаша шолуы:

- Уақытты, аптаның күнін және күнді көрсететін сенсорлық экран.

- Шөптерді отырғызуға арналған 2,35 «x 2,35» х 2,33 «төрт аликвот. Аликвотты науа кез келген суды ағызуды жинайтын және электроникадан оқшауланатын бассейнге салынған.

- Жарықдиодты жарықтандыру параметрі пайдаланушыға «қосу» уақытын және ұзақтығын орнатуға мүмкіндік береді. Сонымен қатар, пайдаланушы қажет болған жағдайда жарық диодты қосуды өшіре алады.

- 4 шөпті аликвоттың қайсысын суару керектігін көрсететін ылғал сенсоры беті.

- Өсімдіктер өсе бастағаннан кейін қолданушыға биіктігі 6-8 дюйм болатын реттелетін өсу жарығы.

Егер сіз менің бұл жобаны қалай жасағанымды білгіңіз келсе немесе оны өзіңіз үшін жасағыңыз келсе, жалғастырыңыз!

Жабдықтар

Электроника:

- Arduino Mega 2560

- 2,8 «TFT сенсорлық экран қалқаны

- 4x топырақ ылғалдылығы сенсорлары

- 3x N арналы P30N06LE MOSFET

- 1x RTC DS3231 модулі

- Жарық диодты жарық диоды

- 5В 2А қуат көзі

- CR1220 3V ұялы батарея

- 3x 220 Ом резисторы

- Үздік тақта

- DC баррель Джек

- Сымдар

Шөп бақшасы:

- Ақ және қара 3D принтер PLA жіпшесі (егер сіз өзіңіздің базаңызды басып шығаруды таңдасаңыз)

- Қызыл емен ағаштан жасалған фанер

- жұқа алюминийден жасалған металл (міндетті емес)

- Жылтыр металды спрей бояуы мен праймер

- Ағаш өңдеу/дақ

- Бір қабатты полиуретанды қабат

Топырақ/шөп өнімдері:

- Сіз таңдаған шөп тұқымдары

- Керемет топырақтың жоғарғы қабатын өсіру

Әр түрлі:

- Электрлік таспа/бояушылар таспасы

- Ыстық желім мылтығы

- 3D принтері (міндетті емес)

- Exacto пышағы

- Қағаз (~ 220 + құм)

- Дәнекерлеуіш + Дәнекер

- Цианоакрилат супер желімі

- құралдар (сым кескіш, қайшы, ине тістегіштері)

1 -қадам: Электрониканы орнату

Жобаның электроника бөлігінде негізінен 4 негізгі компонент бар, олардың компоненттерінің миы Arduino Mega 2560 болып табылады. 1) TFT сенсорлық экраны. 2) RTC Сағат модулі. 3) Топырақ сенсорлары. 4) MOSFET транзисторлары мен жарық диодты жолағы. Мен Mega -ді осы жоба үшін қолдандым, себебі ол сенсорлық экран қалқанын Mega -ге қойғаннан кейін маған қосымша түйреуіштер берді. Бұл жоба үшін мен жоғарыда тізімдеген 4 негізгі компоненттердің әрқайсысына арналған көптеген оқулықтар бар, мен олардың кейбірін байланыстырамын, сонымен қатар жол бойында кездестірген қосымша мәліметтерді қосамын.

Сызбаның негізгі орналасуы үшін менің Fritzing нан тақтасы мен схемасын қараңыз. ЕСКЕРТПЕ: Фритзингте менің жобада қолданған дәл топырақ сенсоры болмады. Мен қолданғандар LM393 компараторлық схемасымен бірге келді, мен Fritzing суреттерінде сымдарды қайталауға барынша тырыстым. Нақты сымдар туралы қосымша ақпарат алу үшін төменде қараңыз, егер ол әлі де шатастыратын болса.

1) Arduino Mega және 2,8 дюймдік TFT сенсорлық экраны

Пайдалы сілтемелер:

Adafruit оқулығы: қалқанды қосу, сәйкес кітапханаларды орнату және мысал кодтарын іске қосу негіздері.

Мен сенсорлық экранымды Adafruit -тен сатып алдым деп ойлаймын және олардың оқулығын бастапқы баптауға және мысал кодтарын іске қосуға көмектесу үшін қолдандым. Қалқанды тиісті түрде қосудан басқа, келесі қадамда кодтау бөлігіне дейін шынымен де көп нәрсе жоқ. Бір маңызды қадам - бұл Arduino Vin түйреуішіне қосылатын қалқандағы Vin түйреуішін кесу. Бұл түйреуішті кесу сізге сыртқы қуат көзінен arduino қуатын беру үшін түйреуішке қол жеткізуге мүмкіндік береді, сондықтан мұны ұмытпаңыз.

2) RTC Сағат модулі

Пайдалы сілтемелер:

Adafruit оқулығы: Мен жобада қолданғаннан басқа, бірақ DS3231 чипі.

Нақты уақыттағы модульді Mega -ге қосу да қарапайым. Сізге тек 5V, GND, SDA және SCL қосылымдары қажет. Менің жобам үшін мен SDA мен SCL -ді Mega -де сәйкесінше 20 және 21 түйреуіштерге жалғадым. Мен сонымен қатар Adafruit -тің сағатты инициализациялау бойынша оқулығын қолдандым, бірақ келесі қадамда бұл туралы көбірек. Әзірге сымдарды суретте көрсетілгендей аяқтаңыз.

3) Топырақ сенсорлары

Пайдалы сілтемелер:

Нұсқаулықтар оқулығы: mdabusaayed пайдаланушысында бұл сенсорларды пайдалану туралы керемет және қарапайым оқулық бар!

Мен бұл сенсорларға жобаның электроника бөлігін бастағаннан кейін тапсырыс бердім. Алғашқы тестілеу кезінде осы сенсорлардың орнына мен тұрақты қосқыштарды цифрлық кіріс ретінде қолдандым, сондықтан олар менің алғашқы тақта схемасында бар. Пайдаланушы ескертулері бойынша, бұл топырақ датчиктерін сандық кірістер немесе аналогтық кірістер ретінде пайдалануға болады. Мен бұл сенсорлардан топырақ құрғақ па, жоқ па, соны айтқысы келді, мен олардың цифрлық шығыс түйреуіштерін ғана қолдандым. Әрқайсысына 5v және GND істікшелі қосылым қажет, мен олардың сандық шығуын қосу үшін Mega-де 23-26 түйреуіштерді қолдандым.

4) транзисторлар мен RGB жарықдиодты жолағы

Пайдалы сілтемелер:

Ардуино-жарықдиодты жарық диодты оқулық: Бұл сілтемелер MOSFETS пен arduino цифрлық шығыс түйреуіштері мен RGB светодиодты жолағын қалай пайдалану керектігін көрсететін бірдей Make Project-тен.

Arduino-LED жарық жолағы туралы бейне:

Мен FiveBelow -тен 5В -тан қуат алатын арзан RGB LED жолағын алдым. Arduino сандық шығыс түйреуіштері MOSFETS ойнайтын жолақ үшін жеткілікті ток бере алмайды. Байланыстырылған оқулық схеманы мен түсіндіргеннен гөрі егжей -тегжейлі түсіндіреді, егер сіз мұны не үшін істегенімді білгіңіз келсе, тексеріңіз. Жолақ пен MOSFETS -ті arduino -ға қосу үшін менің схемамдағы сымдарды орындаңыз. Жауапкершіліктен бас тарту: Енді мен Y жиілігіндегі қуаттылығы X болатын өсімдіктерді өсіретін арнайы жарық диодтары туралы көптеген зерттеулер бар екенін түсінемін. Менің 5 долларлық арзан жолағым осы критерийлердің көпшілігіне сәйкес келетініне күмәнім бар, бірақ мен шамадан тыс жарық жақсы деп ойладым және саусақтарыммен айқастырып жатырмын, алдағы бірнеше аптада осында шөп өсетінін білемін: p Кіріспеде айтылғандай, Мен неғұрлым берік жарықдиодты шамды/жолақты пайдалану керек болса, мен осы нұсқаулықты жаңартуды жалғастырамын.

2 -қадам: Arduino бағдарламасы

Мен өз бағдарламамды құрған кезде, мен оған жетуді қалайтын бірнеше мақсат қойдым. Біріншіден, сенсорлық экран ағымдағы уақыт пен күнді көрсеткісі келді. Екіншіден, мен экранда пайдаланушы анықтай алатын бірнеше функционалды кескінді алғым келеді және оларды қосымша опциялары бар әр түрлі экрандарға (суға шелек ылғал сенсоры бетіне және жарықдиодты жарық диодты баптау бетіне апару үшін) түсіруге болады. Ақырында, мен кескінді алғым келді. экранда жарықдиодты шамдар қосулы ма, жоқ па (пайдаланушы шамы көрсетеді).

Код біршама ұзын, сондықтан мен жолға шықпаймын, керісінше кодтың жалпы ерекшеліктерін бөліп көрсетемін. Бұл мінсіз болмауы мүмкін, бірақ ол мен қалаған нәрсені орындайды. Менің кодты қалағаныңызша жүктеп алып, өзгерте аласыз! Менде кодты жазуға көмектескен Youtube -тің керемет бейнелері болды: Мехатроника қалай және Educ8s.tv -де бірнеше тамаша оқулықтар болды. Айта кету керек, суару шелегінің, лампаның және логотиптің суреттері экранда нүктелік кескіннің мәнінен басылған. Image2cpp - бұл мен қолданған тамаша құрал, ол суреттерді нүктелік карталарға автоматты түрде түрлендіреді.

Егер менің кодты ойлау процесі сізді қызықтырмаса, төмендегілерді елемеңіз және менің.ino бағдарламамды, сондай -ақ.c файлын жүктеңіз. Екеуін де бір қалтаға орналастыруды ұмытпаңыз. Mega -ны компьютерге USB порты арқылы қосыңыз және Arduino IDE көмегімен бағдарламаны Mega -ге жүктеңіз!

Indoor_Flower_Pot.ino кодының ерекшеліктері

Бастапқы

- Adafruit кітапханаларын қосыңыз (GFX, TFTLCD, TouchScreen.h, RTClib.h)

- Сенсорлық экран түйреуіштерін/айнымалыларын анықтаңыз (мен бұның көп бөлігін TFT сенсорлық экранындағы Adafruit мысалынан көшірдім және қойдым)

- Бағдарламада қолданылатын айнымалыларды анықтау

Бос орнату

- TFT сенсорлық экранына қосылыңыз

- PinMode () функциясын қолдана отырып, топырақ сенсорының түйреуіштері мен сымның түйреуіштерін конфигурациялаңыз

- Негізгі экранды салыңыз (мен әр экранды салу үшін өзімнің бағдарламама арнайы функцияларды жасадым. Сіз оларды void циклінен кейін бағдарламаның төменгі жағында таба аласыз))

Void Loop

- Егер таңдалған болса, негізгі экранды салыңыз

- Уақытты тексеріңіз және уақыт өзгерсе, экранды жаңартыңыз

- Уақытты тексеріңіз және ол «Уақыт» жарық диоды мен «Таймер» жарық диодының арасында тұрғанын қараңыз.

- Олай болса, светодиодты қосыңыз және шамды экранға салыңыз

- Олай болмаған жағдайда, светодиодтарды бұрып, шамды экраннан алыңыз

- Егер су шелегі таңдалған болса, ылғал сенсорының бетін салыңыз

- Топырақ датчигінің кірістерін оқыңыз және егер топырақ құрғақ болса, сәйкес шеңберді толтырыңыз

- Егер топырақ әлі ылғалды болса, шеңберді толтырмаңыз

- Параметрлер кескіні таңдалса, жарық диодты параметрлер бетін салыңыз

- Уақытты, AM немесе PM және Таймерді оқыңыз және сақтаңыз.

- Егер жарық диодты өшіру таңдалса, қосылу уақытына немесе таймерге қарамастан жарық диодты өшіріңіз

3 -қадам: Шөптер бақшасын жобалау және 3D басып шығару

Мен Herb Garden дизайнын жасамас бұрын, мен негізді Veneer орау керек екенін білдім. Осыған байланысты маған дөңгелек емес, үшкір бұрыштары бар сәл шаршы дизайн жасау керек болды, себебі шпон эллипс тәрізді нәрсеге жақсы жабыспауы мүмкін. Мен қалаған тағы бір ерекшелігі - өсімдіктердің өсуін қамтамасыз ету үшін светодиодтардың реттелетін білігі. Сонымен қатар, маған сенсорлық экранды/электрониканы орналастыру үшін бөлме қажет болды, сонымен қатар кез келген су болатын және оны электроникадан оқшаулайтын бөлек өсімдік бассейні қажет болды. Ақырында, мен 4 бөлек аликоты бар және бассейнге өте жақсы сәйкес келетін шөптерге арналған өз науа кірістірмесін жасадым. Мен дизайнның қалай пайда болғанына қуаныштымын! Мен бұл жобаға Fusion 360 қолдандым, мен.stl файлдары мен.gcode файлдарын қостым, сондықтан жүктеуге, түзетуге және басып шығаруға болады!

Көшеткіштің негізі принтерге сыймайтындай үлкен болды, сондықтан оны екі бөлікке басып шығару керек болды. Мен қара түсті басылған науа кірістіруін қоспағанда, бәрін ақ PLA жіппен басып шығардым. Мен Cura -ды кесу бағдарламалық жасақтамасы ретінде қолдандым және менің басып шығару туралы мәліметтер төменде. Егер сіз кесу бағдарламалық жасақтамасында әр бөліктің суреттерін көбірек көргіңіз келсе, маған хабарлаңыз.

Бағдарламалық қамтамасыз етуді бөлшектеу:

- Менің принтерім: жасаушы V2 принтерін таңдайды- шүмек: 0,4 мм- жіп: қара және ақ PLA жіп 1,75 мм- басып шығару темпі/құрастыру тақтасының температурасы: 210C/60C- басып шығару жылдамдығы: 60 мм/с- толтыру: 25%- қолдауды қосу: Иә, барлық жерде- Пластинаны жабыстыру: 3 мм шеті

4 -қадам: Шөптер бақшасын аяқтау

Шөптен жасалған бақша негізі екі бөлікке басылғандықтан, бірінші кезекте оларды тез цианокрилат суперглюз көмегімен желімдеу болды. Суреттер кейбір маңызды қадамдарды көрсетеді, мен оларды төменде бөлікке қарай тізімдеймін.

Шөп бақшасының негізі:

Екі бөлікті бір -біріне жабыстырғаннан кейін мен орташа ұнтақталған тегістегіш қағазды алып, негізді сәл қайрадым. Содан кейін мен шпонды қойдым және негіздің барлық 4 жағын, сонымен қатар үстіңгі жағын шпонға қойдым. Мен білікті қаптағым келмеді, сондықтан мен оны жалаңаш ұстадым. Мен шпонды кесу үшін дәл пышақты қолдандым. Ағаш түйіршікті желімдеу кезінде дұрыс бағытта болатынына көз жеткізу үшін шпонды қадағалау және кесу кезінде абай болыңыз. Мен бұл қатені ақырында жасадым, бірақ, бақытымда, ол артқы жағында болды және оны айту қиын. Содан кейін мен бүкіл бетті жабуға жеткілікті мөлшерде шпонға желім жағып, оны шөп бақшасының негізіне жапсырдым. Мен салмақ/қысқыш қосу үшін бір мезгілде екі жақ жасадым.

Барлық шпон желімделіп, кептірілгеннен кейін мен 220 тегістелген құмды алып, негізді қолмен тегістедім. Қаптаманың өрескел бұрышын кездейсоқ ұстап алмау үшін, мұнда мұқият және шыдамды болғыңыз келеді. Шыдамдылық бөлігі маңызды, себебі шеттерін дөңгелетіп, бәрін тегіс етіп көрсету үшін біраз уақыт қажет. Мен тегістеу кезінде дөңгелектей алмайтын кейбір үлкен жарықтар үшін аз мөлшерде ағаш толтырғышты қолдандым.

Тегістеу аяқталғаннан кейін мен Minwax ағаш қабатын қолдандым және қолданған кезде олардың нұсқауларын орындадым. ~ 24 сағатқа отырғызғаннан кейін, мен негізге бір қабатты полиуретанды жағып, жақсы жылтыр бердім!

Өсімдік бассейні:

Бұл қадам қажет емес шығар, бірақ мен электроникаға су ағып кетуі мүмкін деп параноид болдым. Мен науадан ыдысқа көп су ағып кететініне күмәндансам да, мен бассейн бұрыштарына аз мөлшерде силикон қосуды жалғастырдым.

Жарықдиодты жарықтандыруды қолдау

Мен балабақшаға жарық сезімін беру үшін жарық тірегінің жоғарғы жағын металл жылтырға бояғым келді. Мен мұны тірек білігіне бояғыш таспамен жабыстыру арқылы жасадым, содан кейін қабатты ашық жерге праймермен жағу арқылы жасадым. Кептіргеннен кейін мен металды жылтыратқыш бояудың екі қабатын қолдандым. Бір таңқаларлығы, мен жұмыс аймағынан жіңішке қаңылтырды таптым және бұл бояу бүріккіштен де шынайы және жақсы көрінеді деп ойладым. Мен жеңіл тіреуіштің жоғарғы жағының аймағын анықтадым, металды кесіп алдым және металды майыстыру үшін тұтқаны ұстадым. Содан кейін мен оны жоғарғы жағына жапсырдым. Мен болатты жүнмен металды тазалап, жақсы жылтыр бердім.

5 -қадам: Электроника мен сымдарды аяқтау

Енді шөп бақшасының негізі аяқталып, жарықдиодты жарықтандырғыш боялған кезде, соңғы қадам сымдарды аяқтау және барлық компоненттерді қосу болды! Мен төменде әрбір маңызды қадамды қайтадан тізімдеймін. Мен көптеген сымдар мен ыстық желім менің ең жақын досым екенін білдім.

Үздік тақта:

Мен кішкене перфронды тақтаны алдым және шамамен өлшемді алу үшін оған MOSFET, RTC модулі мен резисторларды қойдым. Содан кейін мен оны қысқарттым және компоненттерді дәнекерлей бастадым. Сіз өзіңіздің қалағаныңызды шынымен жасай аласыз. Сіз менің пернетақтада көресіз, менде бір негізгі (+5В) желі, сондай -ақ бір негізгі (GND) желі болды. Ақырында сіздің перфорацияңыз сымдары барлық жерде өтетін шаштың нашар күніне ұқсайтынын біліңіз. Бұл сізге arduino -ға өтетін 7 сымды қажет етеді (RTC модулінен SDA, SCL, Vin, GND және MOSFET -тегі резисторға/базалық түйреуге жалғанған 3 цифрлық түйреуіш.) Сізге қосымша қосымша қажет болады. Ол сіздің ылғал датчиктеріңізге 8 сымнан келеді (топырақ датчигінің әрқайсысына 5в түйреуішке 4 оң сым, және топырақ сенсорының әр жерге қосқышына 4 жерге қосу сымы).

Жарық диодты жарық диодты жолақ:

Жарық диодты ашқаннан кейін, жолақтың 2 бөлімі тіреудің ұзындығына сәйкес келуі мүмкін екенін анықтадым, мен оны кесіп алмадым. Менде барлық жолақтар болғаннан кейін, мен оларды желімдеу үшін ыстық желімді қолдандым, әр жолақтың арасында кішкене орын қалды. Содан кейін мен (+)-(+), B-B, R-R және G-G дәнекерлеу және жалғау үшін икемді 28 калибрлі сымды қолдандым. Аяқтағаннан кейін мен тіректі білікке сым берер алдында барлық жастықшалардың дұрыс дәнекерленгенін тексеру үшін жолақты сынап көрдім.

Қорытынды жиналыс:

Мен соңғы құрастыруды DC ұясын орнына ыстық желімдеу арқылы бастадым. Содан кейін мен негізден, ортаңғы білік арқылы және жарық тірегіне дейін 4 шағын икемді 28 калибрлі сымды бердім. ЕСКЕРТПЕ: сымды ортаңғы білік пен жарық толық көтерілгенде де жарыққа дейін жететін ұзындыққа кесу маңызды. Содан кейін мен әр сымды жарыққа сәйкес жастықшаларға дәнекерледім. (+) Сым тұрақты ток ұясына тікелей қосылды.

Тұрақты ток ұясының (+) терминалынан мен сымды жалғап, екінші ұшын 5 В кернеу тақтасына жалғадым. Мен бұл процесті (-) тұрақты ток ұясының терминалынан жер сызығына дейін қайталадым.

Содан кейін мен ыстық желімді қолдандым және перфорация тақтасын шөптердің негізінің түбіне жапсырдым. Мен схемаға сәйкес arduino -ға тиісті сымдарды қостым және сенсорлық экранды негіздің алдыңғы жағындағы терезеден орналастырдым. Тығыздықтың тығыздығына байланысты оны тығыздау үшін ыстық желімді ұстау қажет болуы мүмкін немесе қажет емес.

Ақырында, мен төрт сенсорлы модульді бүйір қабырғаларына ыстық желіммен жапсырдым, бұл сенсорлық экранның ылғалдылық сенсорының бетінде сәйкесінше оқу үшін орналастырылған. Осыдан кейін мен төрт топырақ датчиктерін жалғадым, сымдарды кішкене слоттар арқылы өткіздім және науаға өсімдік бассейнін қостым!

Және дәл осылай сымдар аяқталды!

6 -қадам: Топырақ, тұқым және толық

Соңғы қадам - топырақ пен қалаған тұқым алу! Мен науаның әр бөлігін жоғарыдан шамамен 0,5 дюймге дейін топырақпен толтырдым. Мен әр топырақтың ортасында кішкене әсер қалдырдым, әрқайсысына бірнеше тұқым қосып, ~ 0,25 дюйм топырақпен қаптадым.

Содан кейін мен науаны өсімдік бассейніне қосып, оны шөп бақшасына қойдым! Суару кезінде мен күркетауықты пайдаланып, топырақ ылғалды болып көрінгенше суды қосудың ең жақсы әдісін таптым. Мен бірнеше минут күтіп, ылғал сенсорының бетін тексергеннен кейін топырақ жеткілікті мөлшерде суарылатынын растай аламын. Егер шеңберлер толтырылмаған болса, бұл өсімдіктер дұрыс суарылатынын көрсетеді!

Енді шөптер шынымен өседі деп үміттенеміз: P Сізге бұл нұсқаулық ұнады деп үміттенемін және сіздердің әрқайсыларыңыз өз қолдарыңызбен жасайтынын күтеміз. Бақытты жасау!

Arduino 2020 байқауында екінші орын