Monitor de umidade do solo faça você mesmo com Arduino e um visor Nokia 5110: 6 etapas (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Neste Instructable, veremos como construir um Monitor de Umidade do Solo muito útil com um grande display Nokia 5110 LCD usando Arduino. Meça facilmente os níveis de umidade do solo da sua planta a partir do seu Arduino e construa dispositivos interessantes com este projeto!

Construir um monitor de umidade do solo é uma grande experiência de aprendizado. Ao terminar de construir este projeto, você terá um melhor entendimento de como funciona o sensor de umidade do solo, saberá como conectar um display LCD Nokia 5110 e verá em ação o quão poderosa pode ser a plataforma Arduino. Com este projeto como base e a experiência adquirida, você poderá construir facilmente projetos mais complexos no futuro.

Podemos usar este projeto para medir a umidade do solo de um vaso em tempo real e ter o Arduino para regar a planta automaticamente quando necessário! É um sensor muito útil que abre grandes possibilidades de projeto.

Sem mais delongas, vamos começar!

Etapa 1: Obtenha todas as peças

As peças necessárias para construir este projeto são estas:

1. Sensor de umidade do solo ▶

2. Nokia 5110 LCD ▶

3. Arduino Uno ▶

4. Small Breadboard ▶

5. Wires ▶

O custo do projeto é muito baixo, cerca de 10 $.

Etapa 2: o sensor de umidade do solo

O Sensor de Umidade do Solo é um sensor muito interessante. Além disso, seu uso é muito simples.

As duas grandes almofadas expostas funcionam como sondas para o sensor. Quanto mais água no solo, melhor será a condutividade entre as almofadas. Isso resulta em uma resistência menor.

O sensor é analógico, então na saída analógica obtemos uma tensão. Conforme o solo fica mais seco, obtemos mais tensão na saída analógica, pois a resistência entre as pontas de prova fica maior. Então, para obter a umidade do solo do solo, tudo que temos que fazer é ler esse valor analógico com um microcontrolador, neste caso com um Arduino.

Podemos definir um limite para habilitar a saída digital em um determinado nível de umidade usando o potenciômetro no pequeno módulo PCB. Mas neste Instructable estamos usando apenas a saída analógica do módulo sensor.

Etapa 3: Tela LCD Nokia 5110

O Nokia 5110 é meu monitor favorito para meus projetos Arduino.

O Nokia 5110 é uma tela LCD gráfica básica que foi originalmente projetada como uma tela de telefone celular. Ele usa o controlador PCD8544, que é um controlador / driver CMOS LCD de baixa potência. Por causa disso, esta tela tem um consumo de energia impressionante. Ele usa apenas 0,4 mA quando está ligado, mas a luz de fundo está desativada. Ele usa menos de 0,06 mA quando em modo de suspensão! Essa é uma das razões que tornam este display o meu favorito. O PCD8544 faz interface com microcontroladores por meio de uma interface de barramento serial. Isso torna a tela muito fácil de usar com o Arduino.

Você só precisa conectar 8 fios e usar a seguinte biblioteca:

www.rinkydinkelectronics.com/library.php?i….

Esta biblioteca impressionante foi desenvolvida por Henning Karlsen, que se esforçou muito para ajudar a comunidade do Arduino a avançar com suas bibliotecas.

Preparei um tutorial detalhado sobre como usar o display LCD Nokia 5110 com o Arduino. Anexei esse vídeo a este Instructable, ele fornecerá muitas informações úteis sobre a tela, então eu encorajo você a assisti-lo com atenção.

Agora, vamos em frente!

Etapa 4: Construindo o Monitor de Umidade do Solo

Vamos agora conectar todas as partes juntas.

Primeiro, conectamos o módulo sensor de Umidade do Solo. Tem apenas 4 pinos e vamos conectar três deles.

Conectando o Sensor de Umidade do Solo

Pin Vcc vai para 5V do Arduino

O pino GND vai para o GND do Arduino

O pino A0 vai para o pino A0 do Arduino

A próxima etapa é conectar o display LCD do Nokia 5110.

Conectando o visor LCD Nokia 5110

RST vai para o pino digital 12 do Arduino

CE vai para o pino digital 11 do Arduino

DC vai para o pino digital 10 do Arduino

DIN vai para o pino digital 9 do Arduino

CLK vai para o pino digital 8 do Arduino

VCC vai para Arduino 3.3V

LIGHT vai para Arduino GND (luz de fundo ligada)

GND vai para Arduino GND

Agora que conectamos todas as partes, tudo o que precisamos fazer é carregar o código. Agora podemos começar a medir a umidade do solo em tempo real!

Etapa 5: O Código do Projeto

O código do projeto consiste em 2 arquivos.

1. ui.c

2. MoistureSensorNokia.ino

Código ui.c - A interface do usuário

No arquivo ui.c, existem os valores binários da interface do usuário que aparecem após a inicialização do projeto. Por favor, assista ao vídeo anexado que preparei para ver como carregar seus gráficos personalizados em seu projeto Arduino.

Código MoistureSensorNokia.ino - Programa Principal

O código principal do projeto é muito simples. Precisamos incluir a biblioteca do Nokia 5110. Em seguida, declaramos algumas variáveis. Inicializamos a exibição e imprimimos o ícone da interface do usuário uma vez. Em seguida, lemos o valor analógico do segundo sensor. Toda a mágica acontece na função de loop:

void loop () {

lcd.clrScr ();

lcd.drawBitmap (0, 0, ui, 84, 48);

sensorValue = analogRead (sensorPin); // Lemos o sensor aqui

percent = convertToPercent (sensorValue);

percentString = String (porcentagem); stringLength = percentString.length (); displayPercent (stringLength); lcd.update (); atraso (1000); }

Na função de loop, primeiro limpamos a tela e imprimimos o ícone da IU. Em seguida, lemos o valor do sensor. Depois disso, convertemos o valor analógico que lemos em valor percentual, e esse valor o convertemos em uma variável String para exibi-lo na tela. Este procedimento é repetido a cada segundo.

Anexei o código a este Instructable. Para baixar a última versão do código, você pode visitar a página do projeto:

Etapa 6: Testando o Projeto

Agora que o código está carregado, podemos testar o Monitor de Umidade do Solo e ver os níveis de umidade do solo em tempo real no visor LCD do Nokia 5110.

Como você pode ver nas fotos em anexo, o Monitor de Umidade do Solo funciona bem!

Coloquei uma xícara na minha frente com terra seca. Quando coloquei o sensor no copo, lemos um valor baixo de umidade do solo no visor do Nokia 5110. Quando coloquei um pouco de água no copo, você pode ver claramente que os níveis de umidade aumentaram.

O projeto está funcionando bem e podemos verificar visualmente os níveis de umidade do solo. Claro que isso é apenas uma demonstração do sensor, vou construir projetos mais úteis no futuro com este sensor.

Como você pode ver, este projeto é uma grande demonstração do que o hardware e o software de código aberto são capazes. Em poucos minutos, pode-se construir um projeto tão impressionante! Este projeto é ideal para iniciantes e como disse no início, é um ótimo aprendizado. Eu adoraria ouvir sua opinião sobre este projeto. Você acha isso útil? Existem melhorias que podem ser implementadas neste projeto? Por favor, poste seus comentários ou ideias na seção de comentários abaixo!