Fantastica serra con irrigazione automatica, connessione a Internet e molto altro: 7 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Benvenuto in questo Instructables. All'inizio di marzo, ero in un negozio di giardinaggio e ho visto alcune serre. E siccome era già da tempo che volevo realizzare un progetto con impianti ed elettronica, sono andato avanti e ne ho comprato uno:

www.instagram.com/p/B9eZSupnqT5

Prima di leggere, ti chiedo di dare un'occhiata agli altri Instructables del concorso "Giardinaggio indoor" e di votare i tuoi preferiti (forse anche il mio?) =) Grazie.

Volevo avere le seguenti caratteristiche:

• Sensori di umidità del suolo
• Pompa per irrigazione
• DHT11 per temperatura e umidità dell'aria
• Ventilazione automatica
• Funzione time-lapse
• Controllo Internet

Ti invia anche un'e-mail quando il serbatoio dell'acqua è vuoto.

Dal momento che probabilmente non hai esattamente le stesse funzioni in mente, e anche non gli stessi materiali di me, scriverò questo Instructables più in generale.

Passaggio 1: la fonte d'acqua

Quello che ho imparato che dovresti assolutamente iniziare con la ricerca di una fonte d'acqua. Perché ora dopo, non sono riuscito ad aggiungere un contenitore abbastanza grande nella scatola. Il mio piano iniziale era quello di stampare in 3D un contenitore, ma ho capito subito che non era la soluzione migliore e più affidabile.

Ho quindi provato a utilizzare una bottiglia d'acqua da 0,5 litri e creare un adattatore, ma ancora una volta non era stretto a pressioni più elevate. Quello che ho finito per fare è solo legare la bottiglia alla mia scatola. Inoltre, ho tagliato il tubo e poi alla fine ho perso circa 20 cm. Ho stampato in 3D una piccola pipa per aggiungere un nuovo pezzo. Tuttavia, questa non è ancora la soluzione migliore e sto ancora cercando un'alternativa migliore.

Fase 2: la serra e la scatola di legno

Dopo aver cercato una buona riserva d'acqua, inizierei con la serra. Ne ho trovato uno in un negozio locale ad un prezzo abbastanza abbordabile, e anche con spazio sufficiente. Non sottovalutare lo spazio necessario per tutta l'elettronica!

Ho iniziato costruendo una cassa di legno, il cui legno ho riutilizzato da una vecchia stalla per cavie. Ovviamente dovrai trovare le tue dimensioni. Ho deciso di utilizzare angoli stampati in 3D per ottenere una connessione migliore con la serra rotonda. Anche se questo sembra carino ed è anche più semplice, penso che sarebbe stato anche un bene se avessi stampato solo un adattatore per la parte superiore.

Successivamente ho deciso di aggiungere due maniglie (che ho dovuto rimuovere per la bottiglia) e anche cerniere da utilizzare per la parte superiore della serra e alcuni supporti per un elastico. Tutto è stato progettato con il fantastico programma CAD Autodesk Fusion 360 e stampato sul mio Ender 3 con Redline PLA. Puoi trovare i file su thingiverse perché penso che siano utili per molte applicazioni.

Passaggio 3: Arduino e circuiti

Ho scelto di utilizzare un Arduino MEGA 2560 semplicemente perché ne avevo uno in giro e anche per avere abbastanza pin. Ho ordinato un ENC28J60, perché era molto più economico delle alternative, tuttavia solo in seguito mi sono reso conto che è un modulo davvero vecchio con funzionalità limitate. L'ho fatto funzionare con Blynk, tuttavia è molto sensibile alla potenza assorbita, ad esempio quando viene attivata la pompa. Anche l'alimentazione è un grosso problema, perché ha molta fame. Ho saldato uno scudo usando un convertitore buck e ho anche aggiunto un grosso condensatore.

Consiglio di scegliere uno dei moduli più costosi. Inoltre, è altamente raccomandato uno strumento di crimpatura. Tuttavia, non ne ho uno e quindi ho deciso di saldare un circuito adattatore che collega tutto. Sono stati utilizzati fili di rame pieni.

I fili di rame sono stati utilizzati anche come sensori del suolo. Per questo, abbiamo bisogno di un partitore di tensione. Ho fatto lo stesso con il sensore dell'acqua. Per la pompa ho usato un relais e per la telecamera anche una scheda ESP32-Cam. Inizialmente, volevo eseguirlo sempre, ma mi sono reso conto che le immagini non erano visibili di notte, sebbene fosse utilizzato il flash.

Anche alimentare tutto si è rivelato più impegnativo, ogni volta che la pompa è stata attivata, l'adattatore ethernet ha perso la connessione. Sto ancora aspettando una presa a muro più grande, ma penso che 9V, 2A dovrebbero andare bene. Ho collegato l'adattatore con il jack integrato sull'Arduino, anche se sono consapevole che questa non è la soluzione migliore perché deve passare attraverso il PCB dell'Arduino. Consiglio di cercare una soluzione diversa, come un breakout-board o giù di lì.

Per collegare i componenti in alto, ho realizzato un piccolo adattatore in modo che i fili per il servomotore siano sufficienti e possano anche essere rimossi se necessario. Sono stati utilizzati due servomotori SG90 economici e li ho trovati completamente sufficienti.

Inoltre, ho realizzato i miei sensori di umidità del suolo da una parte stampata in 3D e da un filo di rame. Quelli funzionano davvero bene.

La scheda ESP32-cam è stata alimentata da un altro relè. Ho seguito questo tutorial dal club BnBe, tuttavia ho impostato il timer a 30 minuti. Mi ha anche aiutato al mio primo tentativo di utilizzare un transistor, tuttavia l'ESP è troppo sensato per questo. Ho stampato una custodia davvero carina realizzata da Electronlibre su thingiverse.

Passaggio 4: montaggio dell'elettronica

Successivamente, dovresti trovare un modo per montare tutto. Per l'Arduino così come per la scheda adattatore ho stampato un pezzetto. Non sono esattamente soddisfatto della custodia per Arduino, perché il montaggio è molto difficile. Tuttavia, sono molto contento di come hanno funzionato le alette di ventilazione. È un design print-in-place, quindi la cerniera è inclusa. Ho usato un pezzo di filo per riuscire a tirare su le alette.

Il sensore del suolo è disponibile anche su Thingsiverse. Ne ho stampati 6.

Passaggio 5: circuito idrico

Ho deciso di realizzare una cornice di legno per contenere il tubo dell'acqua. Il piano è quello di fare piccoli fori dove l'acqua può defluire. Una grande difficoltà è rendere tutto a tenuta stagna. Ho imparato che dovresti pensare molto a fare buchi nella forma di plastica…

C'è anche un tubo che tornerà al serbatoio dell'acqua. Ho trovato il tubo troppo corto, quindi ho fatto un buco nella bottiglia.

C'è anche un sensore dell'acqua nella bottiglia, che è solo un filo fissato al tubo. Ho notato che ha iniziato a arrugginire dopo un po' di tempo, un amico su Instagram mi ha consigliato di utilizzare la corrente di commutazione (NON direttamente dal muro, ovviamente…) per evitare che ciò accada. Ora dopo pochi giorni c'è l'elettrolisi, quindi consiglio vivamente di non farlo!!! Meglio usare un sensore di distanza ad ultrasuoni o giù di lì. Oppure potresti provare a usare un relais per accenderlo solo poche volte in un'ora.

Sono abbastanza soddisfatto della pompa, dovresti sceglierne una che inizia a pompare automaticamente! Il mio può essere alimentato da 6V a 12V, quindi 9V andava bene.

Passaggio 6: programmazione

Dal momento che non sono né molto bravo, né mi prende in giro, ho deciso di usare Blynk per programmare tutto. Ho anche acquistato un po' più di energia nell'app per avere più libertà. Lo schizzo è abbastanza semplice, potrebbe essere necessario regolarlo!

Dovrai inserire la tua chiave e la tua email.

L'app è completamente personalizzabile, quindi puoi progettarla come vuoi.

Passaggio 7: il risultato finale

Gli ultimi passaggi sono stati assemblare il tutto e - ovviamente - piantare qualcosa. Ho deciso di andare con il basilico.

È importante che abbia abbastanza acqua, quindi ho iniziato ad annaffiarlo manualmente.

L'ho fatto funzionare solo per test, quindi vi terrò aggiornati non appena arriverà l'adattatore a muro.

Modifica: anche l'adattatore da parete non è stato di grande aiuto. Ma sono molto sicuro che il problema sia la scheda ethernet, perché Arduino non ha problemi a cambiare la pompa senza blynk. Quindi, dovresti assolutamente acquistare un modulo migliore!

Spero che questo Instructables ti abbia ispirato o ti abbia dato alcuni suggerimenti utili. Se è così, forse considera di votare per la sfida "Piante da interni" e dai un'occhiata agli altri Instructables! Grazie per aver letto.

Secondo premio nella sfida delle piante da appartamento