Chci se podělit o své domácíto mi slouží už více než rok.
Začínáme ovládat Arduino, Přemýšlel jsem o tom, jaký projekt realizovat. Vzpomněl jsem si, že mám mnoho pokojových rostlin, které pravidelně zapomínají na vodu, a problém zalévání během prázdnin a služebních cest musí být místem.
Systém se skládá z následujících komponent:
Řídicí jednotka je srdcem systému. Zde jsou baterie, Arduino, časový modul DS3231, displej, převodníky napětí a ovládací prvky.
V blízkosti rostlin je kanystr vody. V nádobě jsou ponorná čerpadla, která čerpají vodu potrubím do rostlin.
Distribuci vody mezi rostlinami lze dále upravit pomocí hřebenu s kohoutky.
Všechny technické prvky systému lze skrývat za závěsy a květináče, aby nebyly příliš nápadné
Přehled systému:
Klíčové parametry systému:
1. Životnost baterie asi 5 měsíců
2. Systém podporuje řízení 3 čerpadel. Pro každé čerpadlo můžete připojit hřeben se 2 až 4 kohoutky a navíc regulovat průtok vody. Celkem máme možnost připojit až 12 rostlin
3. Čas je převzat ze samostatného nezávislého modulu hodinek DS3231. Čerpadlo se aktivuje, když je nastavena hodina uvedená v nastavení (například 8:00).
4. Na displeji se zobrazí informace
5. Nastavení zavlažování jsou uvedena v programovém kódu, lze je změnit reflashing Arduino
Vysvětlení informací zobrazených na displeji:
První řádek je záhlaví tabulky. Každý řádek zobrazuje informace o příslušném čerpadle. První sloupec - zobrazuje dobu práce (PR). Například s hodnotou „5“ - čerpadlo bude pracovat každých 5 dní. Druhým sloupcem je hodina provozu (PD) - hodina, na jejímž začátku se čerpadlo zapne. Třetím sloupcem je doba chodu (BP) - doba chodu čerpadla v sekundách. Čtvrtý sloupec - zbývající dny (PŘED) - ukazuje, kolik dní zbývá do další operace. Zobrazí se také datum a čas.
Systém nemá zpětnou vazbu, takže nastavení je třeba zvolit empiricky. Nejlepší je seskupovat rostliny, které jsou blízké z hlediska požadavků na zalévání (některé dobře snášejí sucho, zatímco jiné jako hojné zalévání) a velikost květináče.
Nastavení je přibližně následující: každých 5 dní zapněte čerpadlo na 8:00 po dobu 30 sekund.
Níže bude uvedeno, ve které části kódu jsou tato nastavení umístěna.
V programovém kódu můžete deaktivovat 2. a 3. čerpadlo. V tomto případě se informace zobrazí pouze na přiložených čerpadlech.
Autonomii zajišťuje:
• Napájeno 18650 bateriemi
• Arduino a jde do hlubokého spánku (Powerdown) a probudí se Watсhdog
• Arduino napěťový stabilizátor, bit off levé nohy
• Během provozu je displej vypnutý. Chcete-li aktivovat displej, musíte podržet tlačítko spánku po dobu asi 10 sekund.
• Všechny kontrolky LED jsou z modulů odstraněny
Systém spotřebovává asi 3 mA, 1 čerpadlo spotřebovává asi 350 mA v provozu.
Hlavní podrobnosti:
• Nádoba na potraviny pro bydlení
• Čínský klon Arduino nano
• DS3231 modul v reálném čase
• 18650 baterií
• Zvýšení modulu až na 5V (proud asi 1 A)
• Snížení modulu až na 3,3 V pro napájení displeje
• Displej Nokia 5110
• Modul TP4056 pro nabíjení (+ ochrana) baterie
• Indikátor nabití baterie
• Různé „frizz“: tranzistory, rezistory, kondenzátory (elektrolytické a keramické)
• Spínače a tlačítka
Montáž "schématu" zařízení:
Vysvětlení podle schématu:
1. 4 18650 baterií je připojeno paralelně. Celková kapacita je asi 13000 mA / h.
2. Baterie je připojena k nabíjecímu a ochrannému modulu TP4056. Nabíjení probíhá přes konektor micro USB z nabíjení telefonu. Nabíjení je nutné při proudu nejméně 1A. Předpokládaná doba úplného nabití je 13–14 hodin. Kontrolky LED mohou blikat a zobrazovat se na podvozku.
3. Dále je pomocí přepínače připojen zesilovací převodník až do 5V. Napájí většinu součástí obvodu, včetně čerpadel. Při poklesu úrovně nabití baterie se napětí sníží z 4,2 V na 2,7 V, což nestačí k tomu, aby obvod fungoval. Modul bude poskytovat stabilní napětí. Na výstup modulu je umístěn filtr z elektrolytických a keramických kondenzátorů. Elektrolytický kondenzátor plní vyrovnávací a stabilizační roli. Keramický kondenzátor se používá k boji proti vysokofrekvenčnímu rušení. Pokud modul během provozu pípne induktor, aby se tento jev eliminoval, lze na vstup modulu umístit další elektrolytický kondenzátor. Elektrolytické kondenzátory s kapacitou 1 000 mikrofarad při 6,3 V. Keramické kondenzátory jsou vhodné od 1 - 2 mikrofarad. Obvod používal na 10 uF, protože jsem měl hodně navíc.
4. K napájení displeje potřebujete napětí 3,3 V, takže je přidán převodník babek s podobnými filtry z kondenzátorů.
5. Hodinový modul DS3231, potřebný pro přesnější načasování. Napájecí LED (1) je připájena na modulu DS3231. To se provádí za účelem úspory energie. Pokud používáte běžné baterie (nenabíjecí), musíte rezistor (2) odložit. Modul je určen pro dobíjecí baterie, včetně jejich nabíjení. Pokud je baterie normální, nabíjecí proud ji rychle nepoužije.
6. Hlavním mozkem systému je platforma Arduino nano. Pro úsporu energie je třeba rozložit všechny LED diody (nebo alespoň pouze Power) a také ukousnout levou nohu regulátoru napětí.
7. Čerpadlo je řízeno tranzistory s efektem pole. Kdokoli, který se otevře s napětím 5 V a je schopen přepínat proud z 1A, bude schopen. Nejprve jsem použil hotové. Pájel jsem baterii tranzistorů s polním efektem + rezistory (100 Ohmů na ochranu Arduina, 10 000 Ohmů, abych stáhl uzávěr tranzistoru k zemi, aby se uzavřelo mosfet) + také pájel konektory KF 301-2P pro upevnění vodičů
Později vyrobil kompaktnější baterii na AO3400 SMD mosfetech
Někde za půl roku 2 tranzistory s efektem pole selhaly. Důvodem bylo to, že v režimu brzdění pracuje motor kolektoru jako generátor. Chcete-li chránit tranzistor s efektem pole, musíte použít ochrannou diodu. Použil jsem 1N4007.
8. Na displeji se zobrazí všechny informace. Chcete-li probudit displej, musíte držet tlačítko po dobu až 10 sekund. Pokud změníte minutu v hodinách, systém přejde do režimu spánku a displej se vypne.
Proces sestavení:
První testy na prkénku a psaní firmwaru
Poté vše spojil s výklopnou instalací
Zvedl tělo a testoval se skutečnými čerpadly
Vyvrtal jsem díry do pouzdra, vše maloval černým matným základním nátěrem a upevnil komponenty k tavnému lepidlu
Další montážní body:
• Pod nádobami musí být vždy umístěna nádoba s vodou, jinak existuje riziko, že voda bude i po vypnutí čerpadel vylévat.
• Vzdálenost od dna nádoby po konec zkumavky nesmí přesáhnout 70 cm. Pro čerpadlo bude obtížnější zvednout vodu do větší výšky.
• Na mini pumpě s Ali jsou skvělé průhledné hadice 6x1,5 mm
• Je důležité, aby otevření sacího čerpadla vody nespočívalo na stěně nádrže na vodu, jinak nebude existovat normální tlak.
• K upevnění hadice k čerpadlu nepoužívejte železné části (svorky, dráty atd.). Vše rychle zdrsní.
• Čerpadlo má krátké vodiče. S největší pravděpodobností budou muset být zvýšeny. K utěsnění vodičů je nejlepší použít tavné lepidlo a nahoře se smršťovat.
Logika programu:
• Arduino přestane spát
• Hodnoty modulu DS3231 (datum a čas) jsou přiřazeny proměnným
• Když se datum změní, změní se hodnota počítadla minulých dnů
• Pokud se doba práce (nastavení) časově shoduje s počtem uplynulých dnů, je zkontrolována hodina
• Pokud se hodina (nastavení) a hodina z časového modulu shodují, zapněte čerpadlo na dobu specifikovanou v nastavení
• Arduino jde spát
• Pokud podržíte tlačítko spánku, bude na displej přivedeno napájení a Arduino se probudí
Nastavení zavlažování je zde uvedeno v této části kódu:
Aplikuji skicu a knihovny
Obecně jsem se systémem spokojen. Pravidelně zalévala mé rostliny na parapetu asi rok. Nyní jsem přesunul systém do jiné místnosti a sám jsem dal dohromady nový, pohodlnější a zajímavější, ale to je další příběh ...