Tôi muốn chia sẻ tự làmđã phục vụ tôi hơn một năm nay.
Bắt đầu làm chủ Arduino, Tôi nghĩ về loại dự án để thực hiện. Tôi nhớ rằng tôi có nhiều cây trồng trong nhà thường xuyên quên nước và vấn đề tưới nước trong kỳ nghỉ và các chuyến công tác là một vấn đề cần phải giải quyết.
Hệ thống bao gồm các thành phần sau:
Đơn vị điều khiển là trái tim của hệ thống. Dưới đây là pin, Arduino, mô-đun thời gian DS3231, màn hình hiển thị, bộ chuyển đổi điện áp và điều khiển.
Gần các nhà máy là một hộp nước. Có những máy bơm chìm trong ống đựng bơm nước qua đường ống vào nhà máy.
Sự phân phối nước giữa các nhà máy có thể được điều chỉnh thêm bằng cách sử dụng lược có vòi.
Tất cả các yếu tố kỹ thuật của hệ thống có thể được ẩn đằng sau màn cửa và chậu để chúng không dễ thấy
Tổng quan hệ thống:
Thông số hệ thống chính:
1. Tuổi thọ pin khoảng 5 tháng
2. Hệ thống hỗ trợ điều khiển 3 máy bơm. Đối với mỗi máy bơm, bạn có thể kết nối một chiếc lược với 2-4 vòi và kiểm soát thêm dòng nước. Tổng cộng chúng tôi có cơ hội kết nối tới 12 nhà máy
3. Thời gian được lấy từ một mô-đun đồng hồ độc lập riêng biệt DS3231. Bơm được kích hoạt khi giờ được chỉ định trong cài đặt (ví dụ: 8:00).
4. Màn hình hiển thị thông tin
5. Cài đặt tưới nước được chỉ định trong mã chương trình, chúng có thể được thay đổi bằng cách khởi động lại Arduino
Giải thích về thông tin hiển thị trên màn hình:
Dòng đầu tiên là tiêu đề bảng. Mỗi hàng hiển thị thông tin về máy bơm tương ứng. Cột đầu tiên - hiển thị thời gian làm việc (PR). Ví dụ: với giá trị là "5" - máy bơm sẽ hoạt động cứ sau 5 ngày. Cột thứ hai là giờ hoạt động (PD) - giờ bắt đầu bơm sẽ bật. Cột thứ ba là thời gian chạy (BP) - thời gian chạy bơm tính bằng giây. Cột thứ tư - ngày còn lại (TRƯỚC) - hiển thị số ngày còn lại cho đến khi hoạt động tiếp theo. Ngày và thời gian cũng được hiển thị.
Hệ thống không có phản hồi, vì vậy các cài đặt cần phải được chọn theo kinh nghiệm. Tốt nhất là nhóm các cây gần với yêu cầu tưới nước (một số chịu hạn tốt, trong khi một số khác thích tưới nước dồi dào) và kích thước của chậu.
Các cài đặt xấp xỉ như sau: cứ sau 5 ngày bật máy bơm lúc 8:00 trong 30 giây.
Dưới đây, nó sẽ được chỉ định trong phần nào của mã mà các cài đặt này được đặt.
Trong mã chương trình, bạn có thể vô hiệu hóa máy bơm thứ 2 và thứ 3. Trong trường hợp này, thông tin sẽ chỉ được hiển thị trên các máy bơm đi kèm.
Quyền tự chủ được đảm bảo bởi:
• Được cung cấp bởi pin 18650
• Arduino và chìm vào giấc ngủ sâu (Powerdown) và thức dậy bởi Watсhdog
• Arduino ổn định bit off chân trái
• Màn hình bị tắt trong khi hoạt động. Để kích hoạt màn hình, bạn cần giữ nút ngủ trong khoảng 10 giây.
• Tất cả các đèn LED chỉ báo được loại bỏ khỏi các mô-đun
Hệ thống tiêu thụ khoảng 3 mA, 1 bơm tiêu thụ khoảng 350 mA khi hoạt động.
Chi tiết chính:
• Hộp đựng thức ăn cho nhà ở
• Arduino nano nhân bản Trung Quốc
• Mô-đun thời gian thực DS3231
• Pin 18650
• Tăng cường mô-đun lên đến 5V (hiện tại khoảng 1 A)
• Giảm mô-đun lên đến 3,3V để cấp nguồn cho màn hình
• Màn hình Nokia 5110
• Mô-đun TP4056 để sạc (+ bảo vệ) pin
• Chỉ báo sạc pin
• "frizz" khác nhau: bóng bán dẫn hiệu ứng trường, điện trở, tụ điện (điện phân và gốm)
• Công tắc và nút
Gắn "sơ đồ" của thiết bị:
Giải thích theo sơ đồ:
1. 4 pin 18650 được kết nối song song. Tổng công suất khoảng 13000 mA / h.
2. Pin được kết nối với mô-đun sạc và bảo vệ TP4056. Sạc được thông qua đầu nối micro USB từ sạc điện thoại. Sạc là cần thiết với dòng điện ít nhất 1A. Thời gian dự kiến để sạc đầy là 13-14 giờ. Đèn LED chỉ báo có thể được bật ra và hiển thị trên khung.
3. Tiếp theo, một bộ chuyển đổi tăng lên đến 5V được kết nối thông qua công tắc. Nó sẽ cung cấp năng lượng cho hầu hết các thành phần của mạch, bao gồm cả máy bơm. Khi giảm mức sạc pin, điện áp sẽ giảm từ 4.2V xuống 2.7V, không đủ để mạch hoạt động. Các mô-đun sẽ cung cấp một điện áp ổn định. Một bộ lọc làm bằng tụ điện và gốm được đặt ở đầu ra của mô-đun. Các tụ điện điện phân thực hiện vai trò làm mịn, ổn định. Tụ gốm được sử dụng để chống nhiễu tần số cao. Nếu mô-đun Tiếng bíp bíp cảm ứng điện trở trong khi hoạt động, để loại bỏ hiện tượng này, một tụ điện điện phân bổ sung có thể được đặt ở đầu vào mô-đun. Tụ điện phân có công suất 1000 microfarad ở mức 6.3V. Tụ gốm phù hợp từ 1-2 microfarad. Mạch sử dụng ở mức 10 uF, vì tôi có thêm rất nhiều.
4. Để cấp nguồn cho màn hình, bạn cần có điện áp 3,3V, do đó, một bộ chuyển đổi buck với các bộ lọc tương tự từ các tụ điện được thêm vào.
5. Mô-đun đồng hồ DS3231, cần thiết cho thời gian chính xác hơn. Đèn LED nguồn (1) được hàn trên mô-đun DS3231. Điều này được thực hiện cho mục đích tiết kiệm năng lượng. Nếu bạn sử dụng pin thông thường (không sạc được), thì bạn cần phải hàn điện trở (2). Các mô-đun được thiết kế cho pin sạc, bao gồm cả sạc. Nếu pin bình thường, dòng sạc sẽ nhanh chóng khiến nó không sử dụng được.
6. Bộ não chính của hệ thống là nền tảng nano Arduino. Để tiết kiệm năng lượng, bạn cần hàn lại tất cả các đèn LED (hoặc ít nhất là Nguồn điện), đồng thời cắn vào chân trái của bộ điều chỉnh điện áp.
7. Bơm được điều khiển thông qua các bóng bán dẫn hiệu ứng trường. Bất cứ điều gì mở với điện áp 5V và có khả năng chuyển đổi dòng điện từ 1A sẽ làm. Lúc đầu, tôi sử dụng những cái đã sẵn sàng. Tôi đã hàn một pin của bóng bán dẫn hiệu ứng trường + điện trở (100 Ohm để bảo vệ Arduino, 10k Ohm để kéo màn trập của bóng bán dẫn xuống đất để mosfet đóng lại) + cũng đã hàn các đầu nối KF 301-2P để sửa dây
Sau đó đã tạo ra một pin nhỏ gọn hơn trên các mosfet AO3400
Đâu đó trong nửa năm 2 bóng bán dẫn hiệu ứng trường không thành công. Lý do là, ở chế độ phanh, động cơ collector hoạt động giống như một máy phát điện. Để bảo vệ bóng bán dẫn hiệu ứng trường, bạn cần sử dụng một diode bảo vệ. Tôi đã sử dụng 1N4007.
8. Màn hình hiển thị tất cả các thông tin. Để đánh thức màn hình, bạn cần giữ nút tối đa 10 giây. Nếu bạn thay đổi phút theo giờ, hệ thống sẽ chuyển sang chế độ ngủ và màn hình sẽ tắt.
Xây dựng quy trình:
Thử nghiệm đầu tiên trên Breadboard và viết firmware
Tiếp theo, kết nối mọi thứ với cài đặt bản lề
Nhặt cơ thể và thử nghiệm với máy bơm thực
Tôi đã khoan các lỗ trong thùng máy, sơn mọi thứ bằng sơn lót màu đen mờ và cố định các thành phần thành keo nóng chảy
Điểm lắp ráp bổ sung:
• Bình chứa nước phải luôn được đặt bên dưới chậu, nếu không sẽ có nguy cơ nước sẽ tiếp tục đổ sau khi tắt máy bơm.
• Khoảng cách từ đáy thùng đến cuối ống không được vượt quá 70cm. Sẽ khó khăn hơn cho máy bơm để nâng nước lên một độ cao lớn hơn.
• Trên máy bơm mini có Ali, ống trong suốt 6x1,5 mm rất tuyệt
• Điều quan trọng là việc mở bơm nước không nằm sát vào thành bể, nếu không sẽ không có áp suất bình thường.
• Không sử dụng các bộ phận bằng sắt (kẹp, dây, v.v.) để gắn chặt ống vào máy bơm. Mọi thứ đều bị rỉ rất nhanh.
• Máy bơm có dây ngắn. Nhiều khả năng chúng sẽ phải được tăng lên. Để bịt kín các dây, tốt nhất là sử dụng keo nóng chảy, và trên nhiệt co lại.
Logic của chương trình:
• Arduino ra khỏi giấc ngủ
• Việc đọc mô-đun DS3231 (ngày và giờ) được gán cho các biến
• Khi ngày thay đổi, giá trị của bộ đếm của những ngày qua thay đổi
• Nếu thời gian hoạt động (cài đặt) trùng với số ngày đã qua, giờ được chọn
• Nếu giờ (cài đặt) và giờ từ mô-đun thời gian trùng nhau, hãy bật bơm cho thời gian được chỉ định trong cài đặt
• Arduino đi ngủ
• Nếu bạn giữ nút ngủ, nguồn được cung cấp cho màn hình và Arduino thức dậy
Cài đặt tưới nước được chỉ định ở đây trong phần này của mã:
Tôi áp dụng một bản phác thảo và thư viện
Nói chung, tôi hài lòng với hệ thống. Cô ấy thường xuyên tưới cây của tôi trên bậu cửa sổ khoảng một năm. Bây giờ tôi đã chuyển hệ thống sang một phòng khác, và trong chính tôi, tôi đã kết hợp một phòng mới, tiện lợi và thú vị hơn, nhưng đó là một câu chuyện khác ...