Arduino Kapalı Bahçe: 7 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Modern çağda bahçecilik, elektronlar, bitler ve baytlarla işleri daha karmaşık ve zahmetli hale getirmek anlamına gelir. Mikrodenetleyicileri ve bahçeciliği birleştirmek gerçekten popüler bir fikir. Sanırım bunun nedeni, bahçelerin çok basit girdi ve çıktılara sahip olması ve kafanızı karıştırması kolay. Sanırım insanlar (ben dahil) herkesin bildiği basit ve rahat bir hobi görüyor ve yardım edemiyor ama onu fazla karmaşık hale getirmek zorunda hissediyorlar.

Bu projede size Arduino Dev kartını kullanarak daha basit bir Kapalı bahçe versiyonunun nasıl oluşturulacağını göstereceğim.

Size kendi güzel bahçenizi nasıl yapacağınızı göstermek için adım adım tam bir rehberlik sağlıyorum ve bu rehberliği denemenize yol açacak en basit yola dönüştürmek için hem donanım hem de yazılım kısımlarını ayrıntılı olarak açıklıyorum. elektronik yapımda kendi becerileri. Bu proje, arabamızın görünümünü iyileştirmek için JLCPCB'den sipariş ettiğimiz özelleştirilmiş PCB'yi aldıktan sonra özel olarak yapmak için çok kullanışlı ve ayrıca bu kılavuzda otomatik bahçe sisteminizi oluşturmanıza izin verecek kadar belge ve kod var.

Bu projeyi sadece 7 günde, donanım yapımını ve montajı bitirmek için sadece üç günde, ardından kodu ve android uygulamasını hazırlamak için 4 günde yaptık. bahçeyi içinden kontrol etmek için. Başlamadan önce bir görelim

Bu eğitimden öğrenecekleriniz:

• Proje işlevlerinize bağlı olarak doğru bileşenleri seçme
• Seçilen tüm bileşenleri bağlamak için devrenin yapılması
• Tüm proje parçalarını birleştirin ve test etmeye başlayın
• Android uygulamasını kullanma. Bluetooth üzerinden bağlanmak ve sistemi manipüle etmeye başlamak için

Adım 1: Kapalı Bahçe Nedir

Çoğu bitkinin basit ihtiyaçları vardır. Misafirler giderken, nispeten iddiasızlar. Bir bitkiyi eve davet etmeye karar vermeden önce anlamanız gereken sadece üç temel şey vardır: ışık, su ve hava. Bir bitkinin bakış açısından bu dört elementte ustalaşırsanız, dünyanın hemen her yerinde ve yılın herhangi bir mevsiminde bir kapalı bahçe oluşturabilirsiniz.

• Işık - Çoğu bahçe bitkisinin günde en az altı saat ışığa ihtiyacı vardır. Ama iyi bir ışık olmalı. Elinizi pencerenin önüne koyarsanız ve gölge yapmıyorsa, çoğu bitkinin mutlu bir yaşam sürmesi için ışık yeterli olmayabilir. Ancak, düşük ışık koşullarını her zaman büyüyen ışıklarla destekleyebilirsiniz. Evinizde mütevazı bir doğal ışık varsa ve özel aydınlatmayla uğraşmak istemiyorsanız, normalde düşük ışık koşullarına ihtiyaç duyan bitkilere sadık kalın veya bahçenizi başka bir yere taşımayı deneyin. güneşli bir pencere.
• Su - Bitkiler, doğal yaşam ortamlarındaki koşullara yakın koşullara ihtiyaç duyar. Çölü evi olarak adlandıran bir bitki, bataklıkta yaşayan bir bitkiden daha az sıklıkta sulamaya ihtiyaç duyacaktır. Bir bitkinin hangi su koşullarını tercih ettiğini bilmek, başarılı bir kapalı bahçeye sahip olmak için iyi bir ilk adımdır. Düşündüğünüzden daha kolay çünkü bitkiler genellikle size ipuçları verir. Kalın kauçuk yaprakları olan bitkiler su biriktirir ve tipik olarak ince, narin yapraklı bitkilerden daha az su ile hayatta kalabilirler. Bitkilerinizi sulamaktan nefret ediyorsanız, daha az yetiştirebilecek çeşitleri seçin veya sulama işlerinizi azaltmak için gizli rezervuarlı saksıları seçin.
• Hava - Fotosentezin bir yan ürünü olarak bitkiler oksijen üretir ve yaprakları yoluyla ev ortamınızdan formaldehit gibi kötü gazları filtreler. Bitkileri sağlıklı tutmak için yapraklarını temiz tutmalı ve etraflarındaki havayı hareketli ve nemli tutmalısınız. Bunu yapmak için, hava akışının iyi olduğu bir yere yerleştirebilir veya onlara küçük bir fan sağlayabilirsiniz.

Tesisimin sıcaklık ve nem durumunu denetlemek ve ışık şiddeti, su ve saf taze hava gibi gerekli ihtiyaçlarını otomatik olarak sağlamak için Arduino tabanlı bir sistem yapacağım ve bunu yapabilmek için bazı aktüatörleri kontrol etmek için bazı sensörlere ihtiyacım var. Örneğin, ışık parlaklık sensöründen gelen sinyallere bağlı olarak ışık yoğunluğunu kontrol edeceğim, sulama için aynı şekilde bir su pompasını açıp kapatmak için bir nem sensörü ve 12V DC fanların açılıp kapanması için sıcaklık/nem sensörü kullandım..

Adım 2: Sensörler ve Aktüatörler

Bu sistemi yapmak, tesis çevresindeki fiziksel verilere ulaşmak ve tesis tarafından hangi şeyin talep edildiğini ve ne zaman tedarik edilmesi gerektiğini bulabilmek için bazı sensörlerin ve aktüatörlerin bir araya getirilmesidir.

Bu nedenle, tümü tek bir Arduino kartına bağlı bazı sensörler ve aktüatörler kullanmanız gerekir:

Sensörler

1. Işık sensörü BH1750: BH1750FVI, I2C veri yolu arabirimi için dijital Ortam Işığı Sensörü IC'si olan bir Dijital Işık sensörüdür. Bu IC, Cep telefonunun LCD ve Tuş Takımı arka ışık gücünü ayarlamak için ortam ışığı verilerini elde etmek için en uygun olanıdır. Yüksek çözünürlükte geniş aralığı algılamak mümkündür.(1 - 65535 lx).
2. Toprak nemi sensörü: İki temas arasındaki toprak matrisi boyunca direnci veya iletkenliği ölçen nem sensörleri esasen önemsizdir. Her şeyden önce, direnç nem içeriğinin çok iyi bir göstergesi değildir, çünkü toprak pH'ı, suda çözünmüş katı maddeler ve sıcaklık gibi bahçeden bahçeye değişebilen bir dizi faktöre oldukça bağlıdır. İkincisi, bunların çoğu, kolayca aşınabilen kontaklarla kalitesizdir. Çoğunlukla, bir sezon boyunca sürecek bir tane elde ettiğiniz için şanslısınız.
3. Sıcaklık ve Nem sensörü: DHT11, temel, ultra düşük maliyetli bir dijital sıcaklık ve nem sensörüdür. Çevreleyen havayı ölçmek için kapasitif bir nem sensörü ve bir termistör kullanır ve veri pinine dijital bir sinyal gönderir (analog giriş pinlerine gerek yoktur). Kullanımı oldukça basittir, ancak verileri almak için dikkatli bir zamanlama gerektirir. Bu sensörün tek dezavantajı, ondan yalnızca 2 saniyede bir yeni veri alabilmenizdir, bu nedenle kütüphanemizi kullanırken sensör okumaları 2 saniyeye kadar eski olabilir.

Aktüatörler

1. Açık beyaz LED: Işık yayan diyot (LED), iki uçlu yarı iletken bir ışık kaynağıdır. Etkinleştirildiğinde ışık yayan bir p–n bağlantı diyotudur.[5] Elektrotlara uygun bir voltaj uygulandığında, elektronlar cihaz içindeki elektron delikleriyle yeniden birleşerek fotonlar şeklinde enerji açığa çıkarabilir.
2. Su pompası: Bir pompa, sıvıları (sıvılar veya gazlar) veya bazen bulamaçları mekanik hareketle hareket ettiren bir cihazdır. Pompalar, akışkanı hareket ettirmek için kullandıkları yönteme göre üç ana gruba ayrılabilir: doğrudan kaldırma, yer değiştirme ve yerçekimi pompaları. sıvı. Pompalar, manuel çalıştırma, elektrik, motorlar veya rüzgar enerjisi dahil olmak üzere birçok enerji kaynağıyla çalışır ve tıbbi uygulamalarda kullanım için mikroskobikten büyük endüstriyel pompalara kadar birçok boyutta gelir.
3. DC 12V soğutma fanı: Tesisin sağlıklı koşullarda tutulması gerektiğinde tesis çevresinde temiz hava hareket ettirilerek tesisinizin ömrünü korumak için kullanılabilecek soğutma tekniklerini anlamak önemlidir.

Adım 3: PCB Yapımı (JLCPCB tarafından üretilmiştir)

JLCPCB hakkında

JLCPCB(Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), Çin'deki en büyük PCB prototip işletmesi ve hızlı PCB prototipi ve küçük parti PCB üretiminde uzmanlaşmış bir yüksek teknoloji üreticisidir.

PCB üretiminde 10 yılı aşkın deneyime sahip olan JLCPCB, günde 8.000'den fazla çevrimiçi PCB prototipleme siparişi ve küçük miktarda PCB üretimi ile yurtiçinde ve yurtdışında 200.000'den fazla müşteriye sahiptir. Yıllık üretim kapasitesi 200.000 m2'dir. çeşitli 1 katmanlı, 2 katmanlı veya çok katmanlı PCB'ler için. JLC, büyük ölçekli, iyi ekipman, sıkı yönetim ve üstün kaliteye sahip profesyonel bir PCB üreticisidir.

Projemize geri dön

PCB üretmek için birçok PCB üreticisinin fiyatını karşılaştırdım ve bu devreyi sipariş etmek için en iyi PCB tedarikçileri ve en ucuz PCB sağlayıcıları olan JLCPCB'yi seçtim. Tek yapmam gereken, gerber dosyasını yüklemek ve PCB kalınlık rengi ve miktarı gibi bazı parametreleri ayarlamak için birkaç basit tıklama, ardından sadece 3 gün sonra PCB'mi almak için sadece 2 Dolar ödedim ve orada olduğunu fark ettim. Bu çevrimiçi sipariş platformunda zaman zaman bazı ücretsiz gönderim teklifleri var.

Circuit (PDF) dosyasına buradan ulaşabilirsiniz.

Yukarıdaki resimlerde görebileceğiniz gibi PCB çok iyi üretilmiştir ve tasarladığımız PCB yaprak şekline sahibim ve tüm etiketler ve logolar lehimleme adımlarında bana rehberlik etmek için orada.

Adım 4: Malzemeler

Şimdi bu proje için gerekli bileşenleri inceleyelim ve çevrimiçi sipariş için tüm ilgili bağlantıları bulabilirsiniz, bu nedenle ihtiyacımız olacak:

• - JLCPCB'den sipariş ettiğimiz PCB
• - Arduino Nano:
• - ESP01 Modülü:
• - HC-05 veya HC-06 Bluetooth modülü:
• - Işık sensörü BH1750:
• - Sıcaklık ve Nem sensörü:
• - Nem sensörü:
• - Su pompası:
• - 12V DC Fan:
• - beyaz LED'ler:
• - Bazı Başlık bağlayıcıları:

Adım 5: Birleştirin

Artık hazırız, bu yüzden bileşenleri lehimlemeye başlayalım ve lehimleme hatalarından kaçınmak için etiketleri takip etmeyi unutmayın. Güç kaynağını test etmek için Arduino konektörünü lehimleyerek başlıyoruz ve Işık sensörü gibi her sensör için doğru bağlantıyı doğrulamak için bazı temel test kodları yazabilirsiniz ve hepsi doğrudan panoya bağlı oldukları için LED'ler için aynıdır (Arduino).) böylece onlara tam erişiminiz olur.

Not: Havyanızı güzel ve temiz tutmanız gerekir. Bu, her kullandığınızda süngerin üzerine silmek anlamına gelir. Havyanızın ucu temiz ve parlak olmalıdır. Ucun flux veya oksitlenme ile kirlendiğini, parlaklığını kaybettiğini gördüğünüzde, temizlemelisiniz. Lehimlemenin ortasında olsanız bile. Temiz bir lehim ucuna sahip olmak, lehimleme hedefine ısı transferini ÇOK daha kolay hale getirir.

JLCPCB'den sipariş ettiğimiz PCB, her şeyi doğru yerleşimde tutmanıza rehberlik edecek, bu yüzden yaptığımız PCB'yi görmek ve çevrimiçi sipariş vermek istiyorsanız bu bağlantıyı ziyaret etmekten çekinmeyin.

Gördüğünüz gibi, kalitesi nedeniyle bu PCB'yi kullanmak çok kullanışlı ve elbette oradaki tüm etiketler sizin için en iyi kılavuzu sağlıyor, bu nedenle herhangi bir lehimleme hatası yapmayacağınızdan %100 emin olacaksınız.

Her bileşeni yerine lehimledim ve elektronik parçaları lehimlemek için PCB'nin her iki tarafını da kullanabilirsiniz.

Şimdi PCB hazır ve tüm bileşenler çok iyi lehimlenmiş, bundan sonra elektronik parçayı ve tesisi tek bir destekte yerleştirmek için CNC lazer kesim yapmak için bu tasarımı hazırladım, yani aynı tasarımı yapmak istiyorsanız benimki (DXF) dosyalarını burada bul

6. Adım: Android Uygulaması

Bu uygulama, Bluetooth üzerinden Arduino'nuza bağlanmanıza ve Manuel modu kullanarak, fanlara, ışıklara ve ayrıca AÇIK ve KAPALI kontrolü için su pompasına, verileri okuyabileceğiniz sensörleri unutmadan erişmenize izin verecektir. “veri al” düğmesine bastığınızda, uygun tüm veriler akıllı telefonunuzun ekranında görüntülenecektir.

Bu android uygulamasını bu linkten ücretsiz edinebilirsiniz

Adım 7: Arduino Kodu ve Test Doğrulaması

kod mevcuttur ve her zamanki gibi bu bağlantıdan indirebilirsiniz. Ve fotoğraflarda da görebileceğiniz gibi, kod çok basit ve çok iyi yorumlanmış, böylece sahip olduğunuzu anlayabilirsiniz.

Arkadaşlar gördüğünüz gibi her düğmenin sistemle bir işlevi var ama gerçekten takdir ettiğim şey ışık parlaklığı kontrolü için otomatik mod ışık sensörünü alt tabana yerleştirdim ve bu modu seçtiğimizde sistem ön tarafın parlaklığını kontrol edecek sensör sinyallerine bağlı olarak ışık LED'leri. Ayrıca sıcaklık ve nem değerlerini doğrudan akıllı telefonun ekranından okuyabiliyoruz ki bu gerçekten etkileyici.