Ich möchte meine teilen hausgemachtdas dient mir seit über einem Jahr.
Ich fange an zu meistern ArduinoIch überlegte, welche Art von Projekt ich umsetzen sollte. Ich erinnerte mich, dass ich viele Zimmerpflanzen habe, die regelmäßig das Gießen vergessen, und das Thema Bewässerung in den Ferien und auf Geschäftsreisen hat einen Platz.
Das System besteht aus folgenden Komponenten:
Die Steuereinheit ist das Herzstück des Systems. Hier sind die Batterien, Arduino, DS3231 Zeitmodul, Display, Spannungswandler und Steuerungen.
In der Nähe der Pflanzen befindet sich ein Kanister mit Wasser. Im Kanister befinden sich Tauchpumpen, die Wasser durch Rohre in die Anlagen pumpen.
Die Wasserverteilung zwischen den Pflanzen kann mit einem Kamm mit Wasserhähnen weiter eingestellt werden.
Alle technischen Elemente des Systems können hinter Vorhängen und Töpfen versteckt werden, so dass sie nicht sehr auffällig sind
Systemübersicht:
Wichtige Systemparameter:
1. Akkulaufzeit ca. 5 Monate
2. Das System unterstützt die Steuerung von 3 Pumpen. Für jede Pumpe können Sie einen Kamm mit 2-4 Wasserhähnen anschließen und zusätzlich den Wasserfluss steuern. Insgesamt haben wir die Möglichkeit, bis zu 12 Anlagen anzuschließen
3. Die Zeit wird einem separaten unabhängigen Uhrenmodul DS3231 entnommen. Die Pumpe wird ausgelöst, wenn die in der Einstellung angegebene Stunde (z. B. 8:00) erreicht ist.
4. Das Display zeigt Informationen an
5. Die Bewässerungseinstellungen sind im Programmcode angegeben. Sie können durch erneutes Blinken von Arduino geändert werden
Erläuterung der auf dem Display angezeigten Informationen:
Die erste Zeile ist der Tabellenkopf. Jede Zeile zeigt Informationen zur jeweiligen Pumpe. Die erste Spalte - zeigt die Arbeitszeit (PR). Zum Beispiel mit einem Wert von "5" - die Pumpe läuft alle 5 Tage. Die zweite Spalte ist die Betriebsstunde (PD) - die Stunde, zu deren Beginn die Pumpe eingeschaltet wird. Die dritte Spalte ist die Laufzeit (BP) - die Pumpenlaufzeit in Sekunden. Die vierte Spalte - verbleibende Tage (VOR)) zeigt, wie viele Tage bis zur nächsten Operation verbleiben. Datum und Uhrzeit werden ebenfalls angezeigt.
Das System hat keine Rückmeldung, daher müssen die Einstellungen empirisch ausgewählt werden. Es ist am besten, Pflanzen zu gruppieren, die hinsichtlich des Bewässerungsbedarfs (einige vertragen Trockenheit gut, andere mögen reichlich Bewässerung) und der Topfgröße nahe beieinander liegen.
Die Einstellungen sind ungefähr wie folgt: Schalten Sie die Pumpe alle 5 Tage 30 Sekunden lang um 8:00 Uhr ein.
Unten wird angezeigt, in welchem Teil des Codes sich diese Einstellungen befinden.
Im Programmcode können Sie die 2. und 3. Pumpe deaktivieren. In diesem Fall werden Informationen nur zu den mitgelieferten Pumpen angezeigt.
Autonomie wird gewährleistet durch:
• Angetrieben von 18650 Batterien
• Arduino und geht in einen tiefen Schlaf (Powerdown) und wacht von Watсhdog auf
• Der Arduino-Spannungsstabilisator hat das linke Bein abgebissen
• Das Display ist während des Betriebs ausgeschaltet. Um die Anzeige zu aktivieren, müssen Sie die Sleep-Taste etwa 10 Sekunden lang gedrückt halten.
• Alle Anzeige-LEDs sind von den Modulen entfernt
Das System verbraucht ca. 3 mA, 1 Pumpe verbraucht im Betrieb ca. 350 mA.
Hauptdetails:
• Lebensmittelbehälter für die Unterbringung
• Chinesischer Klon Arduino Nano
• DS3231-Echtzeitmodul
• 18650 Batterien
• Boost-Modul auf 5 V (Strom ca. 1 A)
• Senken Sie das Modul auf 3,3 V ab, um das Display mit Strom zu versorgen
• Nokia 5110 Display
• TP4056-Modul zum Laden (+ Schutz) des Akkus
• Batterieladeanzeige
• Verschiedene "Frizz": Feldeffekttransistoren, Widerstände, Kondensatoren (elektrolytisch und keramisch)
• Schalter und Tasten
Montage "Schema" des Gerätes:
Erläuterungen nach dem Schema:
1. 4 18650 Batterien sind parallel geschaltet. Die Gesamtkapazität beträgt ca. 13000 mA / h.
2. Der Akku ist an das Lade- und Schutzmodul TP4056 angeschlossen. Der Ladevorgang erfolgt über den Micro-USB-Anschluss über das Aufladen des Telefons. Das Aufladen ist mit einem Strom von mindestens 1A erforderlich. Die geschätzte Zeit zum vollständigen Aufladen beträgt 13-14 Stunden. Anzeige-LEDs können auf dem Gehäuse blinken und angezeigt werden.
3. Als nächstes wird ein Aufwärtswandler bis zu 5 V über den Schalter angeschlossen. Es versorgt die meisten Komponenten des Stromkreises, einschließlich der Pumpen. Mit einer Verringerung des Batterieladezustands sinkt die Spannung von 4,2 V auf 2,7 V, was nicht ausreicht, damit die Schaltung funktioniert. Das Modul liefert eine stabile Spannung. Am Ausgang des Moduls befindet sich ein Filter aus Elektrolyt- und Keramikkondensatoren. Der Elektrolytkondensator spielt eine glättende, stabilisierende Rolle. Keramikkondensator wird zur Bekämpfung von Hochfrequenzstörungen verwendet. Wenn das Modul während des Betriebs den Induktor „piept“, um dieses Phänomen zu beseitigen, kann ein zusätzlicher Elektrolytkondensator am Eingang des Moduls platziert werden. Elektrolytkondensatoren mit einer Kapazität von 1000 Mikrofarad bei 6,3 V. Keramikkondensatoren eignen sich für 1-2 Mikrofarad. Die Schaltung wurde bei 10 uF verwendet, weil ich viel extra hatte.
4. Um das Display mit Strom zu versorgen, benötigen Sie eine Spannung von 3,3 V, sodass ein Abwärtswandler mit ähnlichen Filtern von Kondensatoren hinzugefügt wird.
5. DS3231-Taktmodul, das für ein genaueres Timing benötigt wird. Die Power-LED (1) ist am DS3231-Modul angelötet. Dies geschieht aus Gründen der Energieeinsparung. Wenn Sie normale Batterien verwenden (nicht wiederaufladbar), müssen Sie den Widerstand (2) ablöten. Das Modul ist für wiederaufladbare Batterien ausgelegt, einschließlich deren Aufladung. Wenn der Akku normal ist, wird er durch den Ladestrom schnell unbrauchbar.
6. Das Haupthirn des Systems ist die Arduino Nano-Plattform. Um Energie zu sparen, müssen Sie alle LEDs (oder zumindest nur die Stromversorgung) ablöten und auch das linke Bein des Spannungsreglers abbeißen.
7. Die Pumpe wird über Feldeffekttransistoren gesteuert. Alle, die mit 5 V Spannung öffnen und in der Lage sind, Strom von 1A zu schalten, reichen aus. Zuerst habe ich die fertigen benutzt. Ich habe eine Batterie von Feldeffekttransistoren + Widerständen (100 Ohm zum Schutz des Arduino, 10 kOhm zum Ziehen des Verschlusses des Transistors auf Masse, damit der Mosfet schließt) + + die Anschlüsse KF 301-2P zur Befestigung der Drähte gelötet
Später wurde eine kompaktere Batterie für AO3400 SMD-Mosfets hergestellt
Irgendwann in einem halben Jahr fielen 2 Feldeffekttransistoren aus. Der Grund war, dass der Kollektormotor im Bremsmodus wie ein Generator arbeitet. Zum Schutz des Feldeffekttransistors benötigen Sie eine Schutzdiode. Ich habe 1N4007 verwendet.
8. Das Display zeigt alle Informationen an. Um das Display zu aktivieren, müssen Sie die Taste bis zu 10 Sekunden lang gedrückt halten. Wenn Sie die Minute in Stunden ändern, wird das System in den Ruhezustand versetzt und die Anzeige ausgeschaltet.
Erstellungsprozess:
Erste Tests auf einem Steckbrett und Schreiben von Firmware
Als nächstes verband alles mit einer Klappinstallation
Habe die Karosserie aufgenommen und mit echten Pumpen getestet
Ich bohrte Löcher in das Gehäuse, malte alles mit einer schwarzen matten Grundierung und befestigte die Komponenten an Schmelzkleber
Zusätzliche Sammelpunkte:
• Ein Wasserbehälter muss sich immer unter den Töpfen befinden, da sonst die Gefahr besteht, dass nach dem Ausschalten der Pumpen weiter Wasser fließt.
• Der Abstand vom Boden des Behälters bis zum Ende des Rohrs darf 70 cm nicht überschreiten. Es wird für die Pumpe schwieriger sein, Wasser auf eine größere Höhe zu bringen.
• Bei einer Minipumpe mit Ali sind transparente Schläuche von 6 x 1,5 mm großartig
• Es ist wichtig, dass die Öffnung der Wassereinlasspumpe nicht an der Wand des Wassertanks anliegt, da sonst kein normaler Druck entsteht.
• Verwenden Sie keine Eisenteile (Klemmen, Kabel usw.), um den Schlauch an der Pumpe zu befestigen. Alles rostet sehr schnell.
• Die Pumpe hat kurze Drähte. Höchstwahrscheinlich müssen sie erhöht werden. Um die Drähte abzudichten, verwenden Sie am besten Schmelzklebstoff und schrumpfen oben.
Die Logik des Programms:
• Arduino schläft aus
• DS3231-Modulablesungen (Datum und Uhrzeit) werden Variablen zugewiesen
• Wenn sich das Datum ändert, ändert sich der Wert des Zählers der letzten Tage
• Wenn die Arbeitszeit (Einstellung) mit der Anzahl der verstrichenen Tage übereinstimmt, wird die Stunde überprüft
• Wenn die Stunde (Einstellung) und die Stunde vom Zeitmodul übereinstimmen, schalten Sie die Pumpe für die in den Einstellungen angegebene Zeit ein
• Arduino geht schlafen
• Wenn Sie die Sleep-Taste gedrückt halten, wird das Display mit Strom versorgt und der Arduino wird aktiviert
Die Bewässerungseinstellungen werden hier in diesem Teil des Codes angezeigt:
Ich wende eine Skizze und Bibliotheken an
Im Allgemeinen bin ich mit dem System zufrieden. Sie goss meine Pflanzen regelmäßig etwa ein Jahr lang auf der Fensterbank. Jetzt habe ich das System in einen anderen Raum verlegt und in meinem eigenen einen neuen, bequemeren und interessanteren zusammengestellt, aber das ist eine andere Geschichte ...