Главная » Arduino
Призовой фонд
на октябрь 2021 г.
1. Рюкзак Mean Well
Компэл
2. Инвертор авто Mean Well 150 Ватт
Компэл
3. Термос MeanWell
Компэл
4. 100 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Автополив для комнатных растений на Arduino

Хочу вынести на суд общественности один из своих проектов. Это система автополива для комнатных растений на Arduino. Это уже вторая версия системы, в которой я учел опыт эксплуатации первой версии.

Система работает нормально уже больше 4-х месяцев.

Блок питания/управления выглядит следующим образом:

Блок питания/управления

Система целиком:

Видео по теме:

Особенности системы:

  • Поддержка управления 3-мя 5В помпами.
  • К каждой помпе можно подключить гребенку с кранами (до 4х штук), и таким образом поливать до 12 растений
  • Полностью автономная работа на аккумуляторах около 2х месяцев
  • Возможность изменения настроек при помощи кнопок (в предыдущей версии для этого приходилось перепрошивать Arduino)
  • Текущие настройки полива выводятся на Oled дисплей
  • Система уходит в сон (Powerdown Arduino) и выключает дисплей для экономии заряда аккумулятора
  • Модули крепятся на самодельной печатной плате
  • Использование SMD компонентов (полевые транзисторы, резисторы)
  • Плотная компоновка деталей, как следствие небольшие габариты

Схема:

Схема автополива для комнатных растений на Arduino

Всё собирается (кроме батареи из мосфетов) в основном из китайских модулей, купленных на АлиЭкспресс.

Схему можно разделить на 3 части:

  • Аккумулятор и модули, обеспечивающие питание
  • Блок управления, состоящий из Arduino nano, модуля времени, кнопок и экрана (экран лучше питать более низким напряжением 3,3 В, поэтому добавлен дополнительный понижающий модуль)
  • Помпы и батарея из Мосфетов (с защитными диодами)

Список деталей:

  • Канистра 5л
  • Толстые трубки
  • Тонкие трубки
  • Помпы 5В с АлиЭкспресс
  • Гребенка с кранами
  • Пищевой контейнер
  • 3 аккумулятора формата 18650
  • Модуль зарядки TP4056
  • Повышающий модуль до 5В
  • Понижающий модуль до 3,3В
  • Arduino nano
  • Модуль времени DS3231
  • Oled дисплей
  • Тактовые кнопки
  • SMD полевой транзистор AO3400
  • SMD резисторы в корпусе на 100 Ом и 10к Ом
  • Диоды 1n4007
  • Электролитические конденсаторы 6,3В, 1000 мкФ
  • Керамические конденсаторы 10 мкФ (можно и меньшей емкости)

Основные кнопки:

Для изменения настроек:

  • Нажать 2 раза "кнопку выхода их сна", чтобы на экран вывелись данные
  • Удерживать "кнопку изменения настроек", пока не замигает одно из значений
  • Нажимая "кнопку изменения настроек", можно выбрать параметр, который нужно изменить. При каждом нажатии на кнопку по очереди будут мигать элементы. Мигающее значение можно изменить.
  • Для изменения значений используются кнопки "+" и "-".
  • После завершения редактирования. Нужно опять удерживать "кнопку изменения настроек".
  • В случае успеха, экран погаснет и новые настройки вступят в силу.

 

Процесс изготовления:

Более подробно процесс сборки можно посмотреть в видео к статье, основные этапы:

  • Для начала нужно было написать прошивку, поэтому собрал стенд на беспаечной плате и приступил к написанию кода и тестам.
  • После того как прошивка начала работать, как задумывалось, пришло время приступить к сборке системы. Я решил изготовить плату методом ЛУТ. Хотя в принципе можно и соединить всё навесным монтажом, т.к. деталей не так уж и много. 
  • Развел плату в программе
  • Напечатал на специальной термотрансфертной бумаге, купленной на АлиЭкспресс
  • Подготовил текстолит, зачистив мелкой наждачкой и протерев спиртом
  • Перевел рисунок при помощи утюга
  • Места, где тонер плохо прилип, докрасил маркером
  • Протравил в растворе перекиси водорода, лимонной кислоты и соли
  • После травления стер тонер жидкостью для снятия лака
  • В плате просверлил отверстия и залудил
  • Запаял компоненты в плату
  • После этого спаял аккумуляторы с модулями питания и запустил систему
  • Осталось оформить всё в корпус. В качестве корпуса я использовал прозрачный пищевой контейнер. Плату закрепил на стойках, которые вклеил в корпус.
  • Просверлили отверстия под кнопки, выключатели и порт микро USB
  • Места на крышке, где должен быть экран и индикатор заряда аккумулятора залепил изолентой, после чего всё покрасил черным матовым грунтом.
  • После того как краска высохла, собрал всё вместе. Индикатор заряда и кнопки закрепил на термоклей.
  • В результате получилось компактное устройство с довольно плотной компоновкой.

Собрал всё по сути за одни выходные. Гораздо больше времени ушло на написание прошивки.

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: 0 0
Я собрал 0 Участие в конкурсе 1
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 5 Проголосовало: 1 чел.

Комментарии (16) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Публикатор #
На форуме автоматически создана тема для обсуждения статьи.
Ответить
+1
BARS_ #
Все хорошо, только непонятно, нафига тут ардуйня? компараторы сделают ровно тоже самое. Т.е. пол схема заменяется ОДНОЙ микросхемой. Тогда и преобразователи напряжения не понадобятся. Достаточно будет трех счетверенных компараторов. Далее непонятно, зачем три помпы, если нужна всего одна?

Развел плату в программе
Разводят девушек на интим, а платы трассируют...
Отредактирован 22.09.2019 21:58
Ответить
0

[Автор]
E and V #
Я честно скажу, что с компараторами не работал, да и вообще из микросхем наверно только с таймером 555 что-то делал, но я вот вообще не представляю, как можно на логических микросхемах сделать что-то, что будет снимать информацию с независимого модуля времени, включать помпы при совпадении кучи условий, выводить информацию на Олед дисплей да и ещё, чтобы была возможность менять настройки кнопками.
Может конечно найдется спец, который сможет такое сотворить (например дома валяется древний калькулятор Искра 122 с ГРИ весом 12 кг, его же как-то спроектировали чисто на логических микросхемах), но это точно не я.
3 помпы, потому что 3 группы растений, у каждой группы свои требования к поливу. С одной помпой на 9 растений кранами отрегулировать распределение воды нормально нереально.
По поводу интима, плат и трассировки - принято!
Ответить
0
BARS_ #
что будет снимать информацию с независимого модуля времени, включать помпы при совпадении кучи условий, выводить информацию на Олед дисплей да и ещё, чтобы была возможность менять настройки кнопками.
Это полив, а не компьютер. Все, что нужно - определить, что земля высохла и намочить ее. Ни время, ни дисплей, ни смена настроек там даром не нужны. Конечно, для саморазвития полезный опыт, но для практики мало применимо.
Ответить
+1

[Автор]
E and V #
Если про практику говорить, у меня подобные самодельные системы больше года уже успешно растения дома поливают. Растения стали заметно лучше расти, больше никто не умирает от недолива/перелива. Требования и концепция системы не из воздуха родились, а как раз из опыта эксплуатации.
определить, что земля высохла

Можно это сделать с помощью датчиков влажности почвы, но если растений много, подоконник превращается в паутину из проводов, что лично мне как-то не очень. Поэтому пришел к поливу по времени.
Ни время, ни дисплей, ни смена настроек там даром не нужны.
Лично мне нужны. Мне например интересно, когда последний раз полив был, сколько осталось до следующего и текущие настройки. Настройки несколько раз в год менять приходится: жара - поливать нужно чаще, холод - реже.
Отредактирован 23.09.2019 10:59
Ответить
0
BARS_ #
но если растений много, подоконник превращается в паутину из проводов, что лично мне как-то не очень. Поэтому пришел к поливу по времени.
Провода тянутся вместе с трубками, никакой паутины нет. Можно вообще в капроновую плетенку и провода и трубки засунуть.

Настройки несколько раз в год менять приходится: жара - поливать нужно чаще, холод - реже.
Отлично, ставим датчик температуры и настройки не надо менять никогда. Вы усложняете систему, в то время, как ее надо упрощать. А если уж используется целый МК, то и функционал делать богаче. Например, выкинуть дисплей и кнопки, и поставить Wi-Fi, подключить датчик ультрафиолета и контролировать количество времени, когда растения его получают. При недостатке включать лампы. Контролировать влажность воздуха в районе растений и включать увлажнение или же разгонять воздух вентиляторами. Тогда уже получаем функционал, которые нельзя реализовать простой схемой на компараторах.

Кстати, ни на одном фото не видно, что отображает дисплей. Везде какие-то крякозябры.
Ответить
+1

[Автор]
E and V #
Тут бесконечно можно спорить как лучше сделать (усложнять/упрощать, какие параметры контролировать и как на них реагировать). Делал под себя, мне всё нравится. Надеюсь ещё кому-то мой опыт пригодится.

Да фото дисплея крупным планом не хватает. Там "таблица": строки номера помп, столбцы настройки полива (время включения, период работы, продолжительность полива, сколько дней осталось до ближайшего полива)
Ответить
0
Юрий #
Здравствуйте! Как раз искал вторую версию вашего проекта с возможностью настроек без перепрошивки. На ардуино ваш проект понравился больше остальных, лишних датчиков нет и работа от батареи, у меня без дела валяется повербанк, хочу его использовать, соответственно уже не нужна повышайка и контроллер заряда и индикатор заряда в нем есть. На всякий случай хочу уточнить про oled дисплей, такой подойдет: https://ru.aliexpress.com/item/32869184826.html ? Там по цветам они отличаются, цвет критичен? Чтоб потом библиотеки не искать, я просто с arduino еще не работал.
Ответить
0

[Автор]
E and V #
Спасибо! Приятно слышать, что кому-то мой проект интересен.
По поводу дисплея. По той ссылке, что Вы скинули, не уверен. Там на дисплее названия контактов: GND VDD SCK SDA. А у моей версии дисплея: GND VCC SCL SDA. Может быть это значения не имеет, а может быть и библиотека другая нужна, я не проверял.
Я брал свой дисплей вот здесь
Он точно работает. Цвет дисплея значения не имеет.
По поводу питания от Павербанка есть 2 момента:
1. Не все Павербанки реагируют на маленькую нагрузку. В режиме сна система потребляет около 5мА. Павербанк может подумать, что к нему ничего не подключено и отключиться.
2. Павербанк дает напряжение 5В. А по поводу этого дисплея я читал на форумах, что его лучше питать от 3.3В, дольше прослужит. Поэтому я в схему дополнительную понижайку до 3.3В добавил.
Ответить
0
Юрий #
Спасибо за уточнение, понижайку для дисплея я конечно оставлю, по нагрузке повербанка надо будет тестировать, возможно придется оставить диоды которые вы выпаивали для экономии энергии, если будут проблемы. По дисплею, спасибо за ссылку!
Ответить
0

[Автор]
E and V #
Павербанк можно очень просто протестировать запитав от него индикаторный светодиод с резистором 300 Ом. Если через некоторое время не погаснет, значит всё ОК.
По поводу выпаивания диодов не совсем понял о чем речь.
Ответить
0
Юрий #
Вы в первой версии проекта писали что выпаивали диоды из модуля часов и ардуинки для экономии энергии, я предположил что может если их не выпаивать то повербанку хватит нагрузки чтоб не отключаться, хотя не уверен что данные диоды горят постоянно, надо смотреть. По проверке понял, спасибо, проверю.
Ответить
0

[Автор]
E and V #
Теперь понял. Светодиоды потребляют примерно 5-10 мА каждый. Павербанки реагируют на ток примерно от 200 мА. Светодиодами 200 мА никак не наберете.
Да и вообще я долго заморачивался, чтобы снизить потребление. В бета- версиях первой системы потребление было в районе 20-30 мА, приходилось подключать дополнительно солнечную батарею, чтобы хотя бы месяц без зарядки протянуть. В текущей версии - 2 месяца без всяких дополнительных солнечных батарей.
Ответить
0
Юрий #
Думаю варианты есть, если что то откажусь от повербанка, есть ноутбучные 18650. Заказал помпы, дисплей и часть рассыпухи с али, если вдруг воткнусь со сборкой то попрошу у вас совета если вы не против. Планирую поливать огурцы на подоконнике, а также зеленый лук.
Ответить
0
andro #
Ну раз уж применили Ардуино, то можно ещё расписание добавить и вести учёт полива отдельных растений, не помешали бы датчики освещённости и искусственное освещение. Можно ещё отправлять все данные на сервер и наблюдать за поливом удалённо.
Ответить
0

[Автор]
E and V #
Здесь в комментариях уже много было точек зрения высказано по самой концепции. Можно как добавлять ещё разные функции (вариантов масса), так и наоборот упрощать конструкцию (вплоть до отказа от Arduino). Я лично для себя по опыту эксплуатации нашел некую "золотую середину", поэтому система выглядит так, как она выглядит.
Если конкретно о Ваших предложениях то: расписание и так ведется (на дисплей выводится информация о регулярности полива по каждой помпе и сколько дней осталось до ближайшего), с освещением проблем нет (всё на подоконнике, естественного более чем хватает), по удаленному отслеживанию конечно интересно, но лично у меня такой необходимости не возникало ни разу.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическая мощность?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Модуль измерения тока на ACS712 (30А)
Модуль измерения тока на ACS712 (30А)
Квадрокоптер Syma X11 Мультиметр DT9205A
вверх