» електроника » Arduino »Автоматична система за поливане на стайни растения в Arduino

Система за автоматично поливане Arduino за стайни растения

Здравейте на всички!

Искам да споделя моето самоделна клонкакоето ме обслужва вече повече от година.
Започва да овладява Arduino, Мислех какъв проект да реализирам. Спомних си, че имам много стайни растения, които периодично забравят да поливат и проблемът с поливането по време на ваканции и командировки има къде да бъде.

Системата се състои от следните компоненти:

Управляващият блок е сърцето на системата. Тук са батериите, Arduino, времевият модул DS3231, дисплеят, преобразувателите на напрежението и контролите.


В близост до растенията има каничка с вода. В потока има потопяеми помпи, които изпомпват вода през тръби в инсталациите.


Разпределението на водата между растенията може да се регулира допълнително с помощта на гребен с кранове.

Всички технически елементи на системата могат да бъдат скрити зад завеси и саксии, така че да не са много забележими


Преглед на системата:


Основни системни параметри:

1. Живот на батерията около 5 месеца
2. Системата поддържа управление на 3 помпи. За всяка помпа можете да свържете гребен с 2-4 крана и допълнително да контролирате потока на водата. Общо получаваме възможността да свържем до 12 инсталации
3. Времето е взето от отделен независим часовник модул DS3231. Помпата се активира, когато часът, посочен в настройката (например 8:00).
4. Дисплеят показва информация
5. Настройките за поливане са посочени в програмния код, те могат да бъдат променени чрез презареждане на Arduino

Обяснение на информацията, показана на дисплея:
Първият ред е заглавката на таблицата. Всеки ред показва информация за съответната помпа. Първата колона показва периода на работа (OL). Например със стойност "5" - помпата ще работи на всеки 5 дни. Втората колона е часът на работа (PD) - часът, в началото на който помпата ще се включи. Третата колона е времето на работа (BP) - продължителността на помпата в секунди. Четвъртата колона - оставащи дни (ПРЕДИ) - показва колко дни са останали до следващата операция. Показва се също дата и час.



Системата няма обратна връзка, така че настройките трябва да бъдат избрани емпирично. Най-добре е да групирате растения, които са близки по отношение на изискванията за поливане (някои толерират добре засушаването, докато други обилно поливане) и размерите на саксиите.
Настройките са приблизително следните: на всеки 5 дни включете помпата в 8:00 за 30 секунди.
По-долу ще бъде посочено в коя част от кода се намират тези настройки.

В програмния код можете да деактивирате 2-ра и 3-та помпи. В този случай информацията ще се показва само на включените помпи.

Автономността се осигурява от:
• Захранва се от 18650 батерии
• Ардуино и влиза в дълбок сън (Powerdown) и се събужда от Watсhdog
• Ардуино стабилизатор на напрежението малко от левия крак
• Дисплеят е изключен по време на работа. За да активирате дисплея, трябва да задържите бутона за заспиване за около 10 секунди.
• Всички индикаторни светодиоди са премахнати от модулите

Системата консумира около 3 mA, 1 помпа консумира около 350 mA в експлоатация.

Основни детайли:

• Контейнер за храна за жилища
• Китайски клон Arduino nano
• DS3231 модул в реално време
• 18650 батерии
• Модул за усилване до 5 V (ток около 1 A)
• Понижаващ модул до 3.3V за захранване на дисплея
• Дисплей Nokia 5110
• TP4056 модул за зареждане (+ защита) на батерията
• Индикатор за зареждане на батерията
• Различни „фризове“: полеви транзистори, резистори, кондензатори (електролитични и керамични)
• Превключватели и бутони

Монтажна "схема" на устройството:



Обяснения по схемата:

1. 4 18650 батерии са свързани паралелно. Общият капацитет е около 13000 mA / h.
2. Батерията е свързана към модула за зареждане и защита TP4056. Зареждането става чрез микро USB конектор от зареждането на телефона. Необходимо е зареждане с ток от поне 1А. Приблизителното време за пълно зареждане е 13-14 часа. Индикаторните светодиоди могат да се мигат и да се показват на шасито.
3. След това чрез превключвателя е свързан усилващ конвертор до 5 V. Той ще захранва повечето компоненти на веригата, включително помпи. С намаляване на нивото на заряд на батерията, напрежението намалява от 4,2 V на 2,7 V, което не е достатъчно, за да работи веригата. Модулът ще осигури стабилно напрежение. На изхода на модула се поставя филтър, изработен от електролитни и керамични кондензатори. Електролитичният кондензатор изпълнява изглаждаща, стабилизираща роля. Керамичният кондензатор се използва за борба с високочестотни смущения. Ако модулът „бипва“ индуктора по време на работа, за да се елиминира това явление, на входа на модула може да се постави допълнителен електролитен кондензатор. Електролитични кондензатори с капацитет 1000 микрофарада при 6.3V. Керамичните кондензатори са подходящи от 1-2 микрофарада. Използваната схема на 10 uF, защото имах много допълнителни.
4. За да захранвате дисплея, се нуждаете от напрежение от 3.3V, така че се добавя преобразувател за долар с подобни филтри от кондензатори.
5. DS3231 часовник модул, необходим за по-точен момент. Индикаторът за захранване (1) е споен на DS3231 модула. Това се прави с цел пестене на енергия. Ако използвате обикновени батерии (не презареждащи се), тогава трябва да развиете резистора (2). Модулът е предназначен за акумулаторни батерии, включително зареждането им. Ако батерията е нормална, токът за зареждане бързо ще я направи неизползваема.
Система за автоматично поливане Arduino за стайни растения

6. Основният мозък на системата е нано платформата Arduino. За целите на пестене на енергия е необходимо да отвиете всички светодиоди (или поне само мощност), а също така да отхапете левия крак на регулатора на напрежението.

7. Помпата се управлява чрез полеви транзистори. Всеки, който се отвори с 5V напрежение и е в състояние да превключва ток от 1A, ще го направи. Отначало използвах готовите. Споех акумулатор на полеви транзистори + резистори (100 Ohm за защита на Arduino, 10k Ohm, за да дръпна затвора на транзистора към земята, така че MOSFET да се затвори) + също споех конекторите KF 301-2P, за да фиксирам проводниците

По-късно направи по-компактна батерия на AO3400 SMD момфетите

Някъде след половин година 2 полеви транзистора се провалиха. Причината беше, че в режим на спиране колекторният мотор работи като генератор. За да защитите полевия транзистор, трябва да използвате защитен диод. Използвах 1N4007.


8. Дисплеят показва цялата информация. За да събудите дисплея, трябва да задържите бутона до 10 секунди. Ако промените минутата в часове, системата ще заспи и дисплеят ще се изключи.

Процес на изграждане:

Първи тестове на дъска и писане на фърмуер


След това свързах всичко с шарнирна инсталация

Вдигна тялото и тества с истински помпи

Пробих дупки в калъфа, боядисах всичко с черен матов грунд и фиксирах компонентите към горещо разтопено лепило


Допълнителни монтажни точки:
• Съд с вода винаги трябва да се намира под съдовете, в противен случай съществува риск водата да продължи да се излива след изключване на помпите.
• Разстоянието от дъното на контейнера до края на тръбата не трябва да надвишава 70 cm. Помпата ще бъде по-трудна за повишаване на водата на по-голяма височина.
• На мини помпа с Ali, прозрачните маркучи с размери 6x1.5 mm са страхотни
• Важно е отворът на помпата за вода да не опира до стената на резервоара за вода, в противен случай няма да има нормално налягане.
• Не използвайте железни части (скоби, тел и др.), За да закрепите маркуча към помпата. Всичко ръждясва много бързо.
• Помпата има къси проводници. Най-вероятно те ще трябва да бъдат увеличени. За да запечатате проводниците, най-добре е да използвате лепило с горещо разтопяване, а отгоре да се термосвива.

Логиката на програмата:

• Ардуино става от сън
• Отчитанията на модула DS3231 (дата и час) са присвоени на променливи
• Когато датата се промени, стойността на брояча на минали дни се променя
• Ако периодът на работа (настройката) съвпада с броя на изминалите дни, часът се проверява
• Ако часът (настройката) и часът от часовия модул съвпадат, включете помпата за времето, посочено в настройките
• Ардуино ляга да спи
• Ако задържите бутона за заспиване, на дисплея се подава захранване и Arduino се събужда

Настройките за поливане са посочени тук в тази част на кода:


Прилагам скица и библиотеки

Като цяло съм доволен от системата. Редовно поливаше растенията ми на перваза около година. Сега преместих системата в друга стая и в моята собствена съставих нова, по-удобна и интересна, но това е друга история ...
8.9
8.9
8.8

Добавете коментар

    • усмихвамусмивкиxaxaдобреdontknowYahooНеа
      шефдраскотинаглупакдаДа-даагресивентайна
      съжалявамтанцувамdance2dance3извинениепомощнапитки
      спиркаприятелидобърgoodgoodсвиркаприпадамезик
      димплясканеCrayдеклариратподигравателендон-t_mentionизтегляне
      топлинасърдитlaugh1MDAсрещаmoskingотрицателен
      not_iпуканкинаказвамчетаплашаплашитърсене
      присмехthank_youтоваto_clueumnikостърСъгласен
      лошоbeeeblack_eyeblum3изчервяванесамохвалствоскука
      цензурираншегаsecret2заплашвампобедаюsun_bespectacled
      ShokРеспектхахаprevedдобре дошълkrutoyya_za
      ya_dobryiпомощникne_huliganne_othodifludзабранаблизо
9 коментар
Авторът
Напълно съм съгласен
Цитат: EandV
Но в стаята си нямам кран, не искам да дърпам маркуча през целия апартамент от тоалетната.
Да, и опасно: никога не знаете какъв вид отказ в автоматизацията ще се случи, можете да попълните апартамента по-долу.
Сега е ясно за индикатора, просто ще нарисуваме правоъгълник с обяснение - би било ясно, че това не е светодиод, който не може да бъде включен така.
Авторът
Е, тук по принцип сте сериозни. Определено компетентен избор.
В моя случай е важно просто никое от растенията да не умре. С това изглежда, че моят домашен продукт се справя.
Авторът
Съгласен съм с вас, че за оранжерии се нуждаете от малко по-различно решение. Правилно / грешно зависи от конкретната ситуация. В моя случай в една от стаите трябва да поливам 9 растения в саксии на перваза на прозореца, когато съм в командировка / ваканция или просто съм забравил за тях. Ако направя сензор за влажност във всяка саксия, тогава ще имам мрежа на перваза на прозореца, ако направя сензора само в част от саксиите, тогава смисълът от използването на обратна връзка се губи. Сензорите за влажност е добре да се използват за открита земя (за да не се полива отново след дъжд), или за едно голямо растение в голяма саксия или лехи, което ще се полива като отделна система. Клапите определено са по-добри за градина / овощна градина / оранжерия. Но в стаята си нямам кран, не искам да дърпам маркуча през целия апартамент от тоалетната.
Авторът
Благодарим Ви за отзивите!
Това е първата от системите ми за автоматично напояване.Сега направих още една (основните разлики: има бутони за промяна на настройките без да мига и всичко е сглобено на печатна платка, а не инсталация на стена). Плановете включват система със сензор за влага на почвата, но това решение също не винаги е подходящо.

Взех помпата тук: https://ru.aliexpress.com/item/32813225037.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.274233edOrtSYd
По принцип можете да шофирате в търсенето на "микропомпа", тя ще даде куп опции. Подходящи са всякакви помпи, захранвани от 5V.

Моля, обяснете за грешката с индикатора за ниво на батерията. Картината със светодиода е много произволна, всъщност това е индикатор с али (в програмата, където нарисувах схемата, не намерих индикаторната снимка), който показва "пръчките" на нивото на заряд (по същество цифров волтметър)
Изглежда така: https://ru.aliexpress.com/item/32850741087.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.274233ed90SPcD
Свързва се паралелно с изхода от TP4056, така че да не свети непрекъснато, той се включва чрез бутона.
Също тази година се обърках с капково напояване. Приложен контролера Лого на Siemens, Управление на поливането на 3 линии. Всяка линия се контролира или ръчно (ако е необходимо, или от седмичен таймер. (Който попадне на такъв контролер, знае това.) Помпата е една на всички линии - нормална помпа за 300 rub. с aliexpress. Повишаване на водата до 3 метра. Разпределение от гребена до електромагнитни клапани (също с Али). Автоматично поддържане на нивото на водата в резервоара. Контрол на температурата и автоматична вентилация.
Като цяло, сега отивам в оранжерията само за реколта.
Гост Владимир
И аз се интересувам от темата, но съм в Arduino нула. По-правилно е да се напоява не по време, а чрез влага на почвата. Лично аз имам нужда от такова устройство за напояване в оранжерии. Предлагам да се използва не с помпи, а с e / клапани.
Страхотно използване на Arduino за истинска цел!
Възможно е по-нататъшно развитие на проекта (контрол на влагата на почвата, контрол на нивото на водата в кутията).
Има няколко малки забележки: би било хубаво да се даде връзка към помпите (за електронните компоненти всичко е повече или по-малко ясно и без връзки) и е необходимо да фиксирате връзката на светодиода "Индикатор за ниво на батерията" на фигурата, изобразяваща схемата.

Съветваме ви да прочетете:

Предайте го за смартфона ...