UWaiPi - Sistema de rega automática de plantas com controle de tempo: 11 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

Olá! Você se esqueceu de regar suas plantas hoje de manhã? Você está planejando férias, mas está pensando em quem vai regar as plantas? Bem, se suas respostas forem sim, então eu tenho uma solução para seu problema.

Estou muito contente de apresentar o uWaiPi - Sistema Automático de Rega de Plantas Time Drive. É um sistema simples que você pode fazer e que pode ajudá-lo a esquecer a tarefa de regar suas plantas diariamente.

uWaiPi funciona no Raspberry Pi. Com pouco conhecimento em programação Raspberry Pi e habilidades moderadas em eletrônica, você deve ser capaz de construir o sistema em sua casa dentro de 3-4 dias.

Etapa 1: Lista de peças

Os itens a seguir são necessários para construir o uWaiPi.

• Raspberry Pi (versão 2, 3 ou Zero) com o Raspbian mais recente instalado
• Adaptador USB Mini WIFI (não necessário para Raspberry Pi 3)
• Módulo LCD 16x2
• Módulo de placa de interface serial M111 I2C IIC
• Botão de pressão momentâneo (3)
• Adaptador de energia 5 V 2 Amp
• 3-6 V 120 litros / h mini bomba submersível sem escova com motor
• Fios longos
• Caixa de PVC (180x100x50 mm)
• Tubos e acessórios de irrigação

Os seguintes componentes eletrônicos são necessários para construir os circuitos.

• Resistor - 1 K Ohm (2)
• Resistor - 1,5 K Ohm (3)
• Resistor - 10 K Ohm (3)
• Transistor - 2N 2222 (2)
• Diodo - IN 4001 (1)
• Capacitor eletrolítico - 0,1 uF 10 V (3)
• Capacitor eletrolítico - 1 uF10 V (2)
• Capacitor de cerâmica - 1 nF (1)
• Capacitor de cerâmica - 10 nF (1)
• Placas Vero
• Pinos de cabeçalho masculinos
• Pinos de cabeçalho femininos
• Fios de ligação

Etapa 2: configuração do Raspberry Pi

uWaiPi funciona no Raspberry Pi. Ele foi testado com as seguintes versões do Raspberry Pi:

1. Raspberry Pi 2 Modelo B
2. Raspberry Pi 3
3. Raspberry Pi Zero

Você precisa ter um adaptador USB Mini WIFI para conectar o Raspberry Pi (exceto o modelo 3) à internet.

Você pode baixar a última versão do Raspbian aqui e instalar no seu Raspberry Pi. Você encontrará muitos recursos online sobre como instalar e configurar o Raspbian no Raspberry Pi.

Etapa 3: construir as placas de circuito

Placa de circuito principal

Esta placa contém os circuitos para controlar:

1. os pinos GPIO com os botões
2. a luz de fundo do display LCD
3. a bomba

Placa de circuito do display LCD

Esta placa contém uma série de capacitores para filtrar quaisquer ruídos inesperados e picos de tensão para os sinais I2C do LCD.

Você pode consultar o diagrama anexo para o design da placa de circuito. Você pode gastar um pouco mais de esforço e criar um PCB personalizado para construir seus circuitos. O diagrama de projeto da placa de circuito (formato fritzing) pode ser baixado do Git.

Etapa 4: conectando módulos

Uma vez que as placas de circuitos são construídas, os módulos podem ser conectados por meio de fios. Não queria soldar os fios para poder desmontá-los facilmente. Então, eu usei pinos de placa macho / fêmea e fios de jumper em vez disso.

Primeiro, soldei 16 pinos fêmea do conector no módulo LCD e 16 pinos machos no módulo I2C e montei o módulo I2C diretamente na parte traseira do módulo do visor LCD. Então, da mesma forma, montei minha placa de circuito do display LCD personalizado no módulo I2C. A conexão deve ser a seguinte:

DB5 -> I2C SCL

DB6 -> I2C SDA

DB7 -> I2C VCC

DB8 -> I2C GND

Então eu conectei o módulo de exibição com o Raspberry Pi como abaixo:

DB1 -> GPIO 5

DB2 -> GPIO 3

DB3 -> GPIO 4

DB4 -> GPIO 9

Em seguida, conectei a placa de circuito principal com o Raspberry Pi e o módulo de exibição conforme abaixo:

CB1 -> GPIO 2 (5 V)

CB2 -> GPIO 7

CB3 -> GPIO 14 (GND)

CB4 -> GPIO 6 (GND)

CB5 -> GPIO 1 (3,3 V)

CB6 -> botão Verificar

CB7 -> botão Verificar

CB8 -> botão Adhoc Run

CB9 -> botão Adhoc Run

CB10 -> botão Pular Próximo

CB11 -> botão Pular Próximo

CB12 -> Bomba de água

CB13 -> Bomba de água

CB14 -> I2C LED1

CB15 -> I2C LED2

CB16 -> GPIO 12

CB17 -> GPIO 11

CB18 -> GPIO 13

CB19 -> GPIO 15

Etapa 5: embalagem

Depois de verificar a conectividade, a próxima etapa é colocar tudo em uma caixa. Usei uma caixa de PVC branca que era bem maior do que eu precisava. Você pode escolher a caixa com as dimensões adequadas. Cortei um slot para a tela, 3 orifícios grandes para os botões na frente e 2 orifícios menores para a linha de saída e o cabo de alimentação. Coloquei espaçadores de plástico dentro da caixa e fixei as placas de circuito e o Raspberry Pi com parafusos. Liguei o display LCD com ajuda de cola quente. Apertei a fiação na caixa e finalmente fechei com a ajuda de parafusos. Imprimi as etiquetas e colei na caixa com cola em bastão. Fiquei muito feliz com a aparência elegante e limpa do gabinete.

Etapa 6: Instalação

Uma vez que os componentes são embalados no gabinete, você pode se conectar ao Raspberry Pi por meio de conexão SSH por wi-fi. Você pode baixar a versão mais recente do aplicativo do Git. Documentei as etapas de instalação detalhadas no arquivo Leiame. Basta seguir as instruções na tela para concluir a instalação. Observe que você precisa ter privilégios de root no Raspberry Pi para poder fazer a instalação. Depois de concluído, reinicie o Raspberry Pi e você está pronto para começar.

Observe que você precisa fornecer os horários e durações durante a instalação. Você pode configurar vários horários. O sistema irá ativar a bomba de acordo com sua programação e regar as plantas.

Etapa 7: embalagem final

Depois que tudo estiver feito, você pode conectar a bomba à linha de saída e ligar o sistema. Levará de 30 a 40 segundos para iniciar e iniciar automaticamente o aplicativo. Você pode precisar de um fio de extensão para colocar a bomba perto de suas plantas. A bomba pode ser submersa em um balde d'água e conectada à tubulação.

Etapa 8: Estabelecendo os pipelines

Essa foi a etapa mais árdua na minha opinião. Eu comprei um kit de irrigação DIY do Ebay que tinha todos os componentes necessários para fazer o layout da tubulação. Usei um tubo de gotejamento grande de 12 mm para a conexão de água principal e tubos menores de 4 mm para os ramos. Todas as filiais são equipadas com micro-conectores para que eu possa controlar o fluxo de água de qualquer planta específica. Demorou quase 4 horas para fazer as medições, cortar as tubulações, conectá-las e fazer o layout das tubulações. Usei um pequeno tubo de plástico para conectar a saída da bomba ao oleoduto. Minha bomba d'água era poderosa o suficiente para fornecer água suficiente para 16 plantas. Minha varanda não tem torneira de água, então tive que usar um balde para guardar a água. Um grande balde pode regar as plantas 2 vezes ao dia durante 2 semanas - o que é muito bom e confiável para qualquer viagem longa.

Etapa 9: E pronto

Bem, é isso. Eu mantive minha caixa de circuito dentro da sala e usei um longo fio de extensão para conectar o uWaiPi à bomba. Agora é só ligá-lo e esperar 30-40 segundos para que o aplicativo seja carregado. uWaiPi cuidará de regar suas plantas com base em seus horários. Agora você pode tirar longas férias sem se preocupar com as plantas.

Etapa 10: Usando o sistema

Durante a instalação, se você habilitou o recurso de reinicialização automática, o aplicativo será iniciado automaticamente ao inicializar o Raspberry Pi. Ele seguirá os horários e durações configurados por você.

O sistema pode ser controlado usando os botões. Você pode regar as plantas a qualquer momento em uma base ad hoc ou pular as próximas programações. O sistema cuida de qualquer programação perdida e rega as plantas sempre que é ligado.

Você também pode habilitar os recursos de e-mail durante a instalação. Com os recursos de e-mail ativados, você receberá notificações do sistema ao regar as plantas. Você também pode controlar o sistema (execução ad hoc ou pular execução) enviando comandos simples por e-mail.

Etapa 11: Obrigado

Um grande obrigado se você chegou até agora e planeja construir ou já construiu meu sistema. Deixe-me saber seus valiosos comentários e sugestões. Posso ser contactado em [email protected].

Ujjal Dey

ujjaldey.in/