Arduino Plant Irrigator, Code Free: 11 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Neste instrutível construímos um robô regador, que irriga suas plantas durante o dia, quando o solo fica seco o suficiente. Este é um projeto clássico baseado em Arduino, mas desta vez usamos uma linguagem de programação visual, XOD, que torna o processo de programação bastante explícito.

Etapa 1: maquiagem do robô

Uma bomba de água imersiva fornecerá água para a planta quando o solo estiver seco. Medimos seu nível de umidade usando um sensor de umidade do solo.

Não queremos regar nossa planta à noite, então o sensor de luminosidade verifica se é dia.

Para garantir a operação segura da bomba, usamos outro sensor de umidade do solo como um sensor de nível de água.

A linguagem visual do robô é lacônica: LED vermelho significa "não há água, não é possível irrigar" LED verde significa "Estou operando, medindo os indicadores ambientais, pronto para irrigar quando necessário".

Uma placa Iskra Neo (Arduino Leonardo) comanda todos os módulos.

Etapa 2: montagem de módulos eletrônicos

Módulos usados:

• Placa Iskra Neo (Arduino Leonardo)
• Escudo de slot
• Sensor de umidade do solo (x2)
• Sensor de luminosidade
• Módulo LED (x2)
• Bombear
• Plugue de parede (6-9 V DC)

Observe o circuito de alimentação:

• Use um jumper para fazer o barramento V2 em uma blindagem de slot usar a fonte de alimentação Vin (do plugue diretamente)
• Coloque o módulo MOSFET em qualquer slot V2 com um jumper V = P +
• Certifique-se de que outros módulos usem o barramento de força V1 (que é o 5V do Arduino)

A melhor prática é conectar sensores de umidade do solo por meio de outro par de MOSFETs e lê-los regularmente para evitar corrosão eletrolítica, mas vamos manter este robô simples.

Etapa 3: Compreendendo o fluxo de trabalho

Examine o diagrama de baixo para cima!

• A bomba é ligada quando as condições do "clima" e da "água" são atendidas
• Condição da água significa que há água suficiente no tanque, caso contrário, o "led sem água" acende e o resultado da conjunção para as condições do clima e da água torna-se falso
• A condição climática também é complexa: é verdade se as condições de solo e luminosidade forem verdadeiras
• A condição do solo é baseada na comparação entre o nível de umidade atual do solo e um valor limite predefinido. A condição de luminosidade é semelhante à condição do solo, mas mede a luminosidade em vez disso

Etapa 4: Obtendo Valores Limiares

Limites do sensor (dados de amostra, podem variar no seu caso):

• Umidade do solo: 0,15
• Luminosidade: 0,58
• Água: 0,2

Como fazer medições (para versões XOD sem recursos seriais):

1. Baixe e instale o Arduino IDE
2. Abra File-Examples-01. Basics-AnalogReadSerial example
3. Alterar "atraso (1);" para "atrasar (250);"
4. Conecte a placa. Certifique-se de que o modelo da placa e a porta estejam selecionados no menu Serviço
5. Repita para cada sensor:

• Verifique o número do pino em "int sensorValue = analogRead (A0);" e altere A0 para A3 e A2 para sensores de luminosidade e água, respectivamente (se você montou seu dispositivo de acordo com o esquema)
• Carregue o esboço do Monitor de serviço-serial aberto, certifique-se de 9600 baud selecionado no menu suspenso inferior direito e observe as mudanças ao vivo conforme você ajusta o ambiente do sensor
• Escolha um valor entre mínimo e máximo registrados (mais próximo do mínimo para o sensor de luminosidade), divida por 1023 e use o resultado em seu patch

Etapa 5: Noções básicas de XOD

• Baixe e instale o IDE XOD
• Um programa XOD é chamado de patch; nós o construímos na área com várias fileiras com fendas à direita.
• Na primeira inicialização, você pode encontrar um patch de tutorial integrado.
• O patch consiste em nós, conectados por links através dos pinos.
• Cada nó representa um dispositivo / sinal físico ou um item de dados, enquanto os links controlam o fluxo de dados.
• Clique duas vezes em qualquer espaço em branco do patch ou pressione a tecla "i" para abrir uma caixa de diálogo de pesquisa rápida onde os nós podem ser encontrados por seus nomes ou descrições.
• Use o navegador do projeto no canto superior esquerdo para explorar os patches.
• Selecione um nó e visualize / edite suas propriedades no inspetor no lado esquerdo inferior.
• Para experimentar o XOD por conta própria, clique em Arquivo-Novo Projeto e crie um patch vazio.
• Você pode retornar ao tutorial a qualquer momento, abrindo o menu Ajuda.

Etapa 6: adesivo irrigador

Use o patch (basic-irrgator.xodball) ou construa você mesmo de acordo com o diagrama.

Observe que o patch fornecido já foi criado, portanto, alguns nós foram atualizados no IDE:

• Nós de "entrada analógica" agora estão obsoletos, use "leitura analógica" em vez
• o nó "led" tem mais recursos agora

Embora os limites sejam apenas números constantes, não os coloco nos campos de propriedade dos nós de comparação, mas adiciono nós de número constante explícitos para enfatizar que esses valores podem ser avaliados de forma diferente. Por exemplo, pode haver um aplicativo móvel que permite ao proprietário ajustar esses valores, portanto, haveria outro nó "recuperar do aplicativo" em vez desses nós de número constante.

Etapa 7: implantação

• Quando o patch estiver pronto, clique em Deploy, Upload to Arduino.
• Conecte a placa.
• Verifique o modelo da placa e a porta serial nos menus suspensos e clique em Upload.
• Isso pode demorar um pouco; É necessária conexão com a Internet.
• Se você usa o navegador XOD IDE, use o Arduino IDE para fazer o upload do programa para a placa.
• Se você tiver problemas para enviar o patch, explore o Fórum XOD

Etapa 8: Tempo de construção

Use todas as peças adequadas para fazer a concha ou desenho do robô e imprima-as você mesmo em 3D. Na pior das hipóteses, basta colocar a bomba e o sensor no tanque de água e colar o sensor de solo onde ele pertence. Considere fazer uma cortina para o sensor de luminosidade, pois nossos LEDs podem cegar o sensor e avaliar mal o período noturno.

Etapa 9: Colocação do sensor de nível de água

Se você usar um sensor de umidade do solo para verificar o nível de água, certifique-se de que sua camada dourada esteja acima da água, e suas pontas perderão água mais cedo do que o lado superior da bomba.

Etapa 10: Teste

Quando seu robô estiver pronto, os limites são medidos e codificados no patch, e este último é carregado na placa, é hora de testar todos os casos possíveis.

• Deixe o sensor de nível de água seco. Apenas o LED vermelho deve estar aceso. Mesmo que o solo esteja seco e a sala iluminada ao mesmo tempo, a bomba não deve funcionar.
• Agora adicione a água, mas primeiro cubra o sensor de luminosidade para garantir que o solo seco e a presença de água não farão o robô irrigar à noite.
• Finalmente, deixe o robô regar sua planta. Deve parar quando o solo estiver úmido o suficiente.
• Retire o sensor de solo para repetir a irrigação (apenas para ter certeza).

Etapa 11: Aproveite e melhore

Agora que o irrigador básico está completo, considere algumas opções de melhoria:

• Reconecte os sensores de umidade do solo para evitar corrosão
• Adicione outras medidas de ambiente, por exemplo umidade do ar
• Faça uma programação em tempo real
• Coloque o robô online para monitorá-lo e controlá-lo remotamente