Ik wil mijn delen zelfgemaaktdie mij nu al meer dan een jaar dient.
Beginnen te beheersen Arduino, Ik dacht na over wat voor soort project te implementeren. Ik herinnerde me dat ik veel kamerplanten heb die periodiek vergeten water te geven, en het probleem van water geven tijdens vakanties en zakenreizen moet ergens zijn.
Het systeem bestaat uit de volgende componenten:
De besturingseenheid is het hart van het systeem. Hier zijn de batterijen, Arduino, DS3231 tijdmodule, display, spanningsomvormers en bedieningselementen.
Bij de planten staat een jerrycan met water. Er zijn dompelpompen in de bus die water door leidingen in de planten pompen.
De waterverdeling tussen planten kan verder worden aangepast met een kam met kranen.
Alle technische elementen van het systeem kunnen verborgen worden achter gordijnen en potten, zodat ze niet opvallen
Systeemoverzicht:
Belangrijkste systeemparameters:
1. Levensduur van de batterij van ongeveer 5 maanden
2. Het systeem ondersteunt de besturing van 3 pompen. Voor elke pomp kunt u een kam met 2-4 kranen aansluiten en bovendien de waterstroom regelen. Totaal krijgen we de mogelijkheid om tot 12 planten aan te sluiten
3. De tijd is afkomstig van een afzonderlijke onafhankelijke horlogemodule DS3231. De pomp wordt geactiveerd wanneer het uur gespecificeerd in de instelling (bijvoorbeeld 8:00).
4. Het display toont informatie
5. De besproeiingsinstellingen worden aangegeven in de programmacode, ze kunnen worden gewijzigd door Arduino opnieuw te laten knipperen
Uitleg van de informatie op het display:
De eerste regel is de tabelkop. Elke rij toont informatie over de respectievelijke pomp. De eerste kolom - toont de werkperiode (PR). Bij een waarde van "5" werkt de pomp bijvoorbeeld elke 5 dagen. De tweede kolom is het bedrijfsuur (PD) - het uur aan het begin van het inschakelen van de pomp. De derde kolom is de looptijd (BP) - de looptijd van de pomp in seconden. De vierde kolom - resterende dagen (VOOR) - laat zien hoeveel dagen er nog over zijn tot de volgende operatie. Datum en tijd worden ook weergegeven.
Het systeem heeft geen feedback, dus de instellingen moeten empirisch worden geselecteerd. Het is het beste om planten te groeperen die dichtbij zijn in termen van watervereisten (sommige verdragen droogte goed, terwijl anderen houden van overvloedig water geven) en potmaten.
De instellingen zijn ongeveer als volgt: zet de pomp elke 5 dagen gedurende 30 seconden om 8:00 uur aan.
Hieronder wordt aangegeven in welk deel van de code deze instellingen staan.
In de programmacode kunt u de 2e en 3e pomp uitschakelen. In dit geval wordt informatie alleen weergegeven op de meegeleverde pompen.
Autonomie wordt verzekerd door:
• Aangedreven door 18650 batterijen
• Arduino en gaat in een diepe slaap (Powerdown) en wordt wakker door Watсhdog
• Arduino spanningsstabilisatorbit van linkerbeen
• Het display is uitgeschakeld tijdens gebruik. Om de weergave te activeren, moet je de slaapknop ongeveer 10 seconden ingedrukt houden.
• Alle indicator-LED's zijn verwijderd uit de modules
Het systeem verbruikt ongeveer 3 mA, 1 pomp verbruikt ongeveer 350 mA tijdens bedrijf.
Belangrijkste details:
• Voedselcontainer voor huisvesting
• Chinese kloon Arduino nano
• DS3231 Realtime module
• 18650 batterijen
• Boostmodule tot 5V (stroom ongeveer 1 A)
• Verlagingsmodule tot 3,3 V om het beeldscherm van stroom te voorzien
• Nokia 5110-scherm
• TP4056 module voor het opladen (+ bescherming) van de batterij
• Indicator batterijlading
• Diverse "frizz": veldeffecttransistors, weerstanden, condensatoren (elektrolytisch en keramiek)
• Schakelaars en knoppen
Montageschema van het apparaat:
Toelichtingen volgens het schema:
1. 4 18650-batterijen zijn parallel aangesloten. De totale capaciteit is ongeveer 13000 mA / h.
2. De batterij is aangesloten op de oplaad- en beveiligingsmodule TP4056. Opladen gaat via de micro-USB-aansluiting van telefoon opladen. Opladen is nodig met een stroomsterkte van minimaal 1A. De geschatte tijd om volledig op te laden is 13-14 uur. Indicator-LED's kunnen worden geflitst en op het chassis worden weergegeven.
3. Vervolgens wordt via de schakelaar een boost converter tot 5V aangesloten. Het zal de meeste componenten van het circuit aandrijven, inclusief pompen. Met een afname van het laadniveau van de batterij, neemt de spanning af van 4,2 V tot 2,7 V, wat niet genoeg is om het circuit te laten werken. De module zorgt voor een stabiele spanning. Aan de uitgang van de module wordt een filter gemaakt van elektrolytische en keramische condensatoren geplaatst. De elektrolytische condensator vervult een gladmakende, stabiliserende rol. Keramische condensator wordt gebruikt om hoogfrequente interferentie te bestrijden. Als de module tijdens gebruik de inductor piept, kan dit fenomeen worden voorkomen door een extra elektrolytische condensator aan de ingang van de module te plaatsen. Elektrolytische condensatoren met een capaciteit van 1000 microfarads bij 6,3 V. Keramische condensatoren zijn geschikt vanaf 1-2 microfarads. Het circuit gebruikte 10 uF, omdat ik veel extra had.
4. Om het scherm van stroom te voorzien, heb je een spanning van 3.3V nodig, dus een buck-converter met vergelijkbare filters van condensatoren wordt toegevoegd.
5. DS3231 klokmodule, nodig voor een nauwkeurigere timing. De Power LED (1) is uitgesoldeerd op de DS3231 module. Dit wordt gedaan om energie te besparen. Als je gewone batterijen gebruikt (niet oplaadbaar), dan moet je de weerstand losmaken (2). De module is ontworpen voor oplaadbare batterijen, inclusief het opladen ervan. Als de batterij normaal is, zal de laadstroom deze snel onbruikbaar maken.
6. Het belangrijkste brein van het systeem is het Arduino nano-platform. Om energie te besparen, moet u alle LED's (of in ieder geval alleen Power) solderen en ook het linkerbeen van de spanningsregelaar afbijten.
7. De pomp wordt bestuurd via veldeffecttransistors. Iedereen die opent met 5V-spanning en in staat is om stroom van 1A te schakelen, zal het doen. In eerste instantie gebruikte ik de kant-en-klare exemplaren. Ik soldeerde een batterij van veldeffecttransistors + weerstanden (100 Ohm om de Arduino te beschermen, 10k Ohm om de sluiter van de transistor naar de grond te trekken zodat de mosfet sluit) + soldeerde ook de connectoren KF 301-2P om de draden te bevestigen
Later maakte hij een compactere batterij op AO3400 SMD-mosfets
Ergens in een half jaar faalden 2 veldeffecttransistors. De reden was dat de collectormotor in remmodus werkt als een generator. Om de veldeffecttransistor te beschermen, moet u een beschermende diode gebruiken. Ik heb 1N4007 gebruikt.
8. Het display toont alle informatie. Om het scherm te activeren, moet je de knop maximaal 10 seconden ingedrukt houden. Als u de minuten in uren wijzigt, gaat het systeem in de sluimerstand en wordt het scherm uitgeschakeld.
Bouwproces:
Eerste tests op een breadboard en het schrijven van firmware
Verbind vervolgens alles met een scharnierende installatie
Het lichaam opgehaald en getest met echte pompen
Ik heb gaten geboord in de koffer, alles geverfd met een zwarte matte primer en de componenten bevestigd aan hotmelt lijm
Extra verzamelpunten:
• Er moet altijd een bak met water onder de potten staan, anders bestaat het risico dat er water blijft stromen na het uitschakelen van de pompen.
• De afstand van de onderkant van de container tot het uiteinde van de buis mag niet groter zijn dan 70 cm. Het zal voor de pomp moeilijker zijn om water naar een grotere hoogte te brengen.
• Op een minipomp met Ali zijn transparante slangen 6x1,5 mm geweldig
• Het is belangrijk dat de opening van de waterinlaatpomp niet tegen de wand van de watertank rust, anders is er geen normale druk.
• Gebruik geen ijzeren onderdelen (klemmen, draad, enz.) Om de slang aan de pomp te bevestigen Alles roest zeer snel.
• De pomp heeft korte draden. Hoogstwaarschijnlijk zullen ze moeten worden verhoogd. Om de draden af te dichten, kunt u het beste smeltlijm gebruiken en bovenop krimpen.
De logica van het programma:
• Arduino komt uit de slaap
• DS3231 module metingen (datum en tijd) worden toegewezen aan variabelen
• Als de datum verandert, verandert de waarde van de teller van de afgelopen dagen
• Als de werkperiode (setting) samenvalt met het aantal verstreken dagen, wordt het uur gecontroleerd
• Als het uur (de instelling) en het uur van de tijdmodule samenvallen, zet u de pomp aan voor de tijd die is opgegeven in de instellingen
• Arduino gaat slapen
• Als je de slaapknop ingedrukt houdt, wordt er stroom geleverd aan het scherm en wordt de Arduino wakker
Beregeningsinstellingen worden hier in dit deel van de code aangegeven:
Ik pas een schets en bibliotheken toe
Over het algemeen ben ik tevreden over het systeem. Ze gaf mijn planten regelmatig ongeveer een jaar water op de vensterbank. Nu heb ik het systeem naar een andere kamer verplaatst en in mijn eentje heb ik een nieuwe, handiger en interessantere samengesteld, maar dat is een ander verhaal ...