UWaiPi - Sistema di irrigazione automatico delle piante a tempo: 11 passaggi (con immagini)

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

Ciao! Vi siete dimenticati di innaffiare le vostre piante oggi mattina? Stai pianificando una vacanza ma stai pensando a chi annaffierà le piante? Bene, se le tue risposte sono Sì, allora ho una soluzione per il tuo problema.

Sono davvero felice di presentare uWaiPi - Time Drive Automatic Plant Watering System. È un sistema semplice che puoi realizzare che potrebbe aiutarti a dimenticare il compito di innaffiare le tue piante ogni giorno.

uWaiPi funziona su Raspberry Pi. Con poche conoscenze sulla programmazione Raspberry Pi e competenze moderate sull'elettronica, dovresti essere in grado di costruire il sistema a casa tua entro 3-4 giorni.

Passaggio 1: elenco delle parti

I seguenti elementi sono necessari per creare uWaiPi.

• Raspberry Pi (versione 2, 3 o Zero) con l'ultima versione di Raspbian installata
• Adattatore USB Mini WIFI (non richiesto per Raspberry Pi 3)
• Modulo LCD 16x2
• Modulo scheda interfaccia seriale M111 I2C IIC
• Interruttore momentaneo (3)
• Adattatore di alimentazione 5 V 2 Amp
• Mini pompa sommersa con motore brushless 3-6 V 120 litri/ora
• Fili lunghi
• Custodia in PVC (180x100x50 mm)
• Tubi e raccordi per irrigazione

Per la realizzazione dei circuiti sono necessari i seguenti componenti elettronici.

• Resistenza - 1 K Ohm (2)
• Resistenza - 1,5 K Ohm (3)
• Resistenza - 10 K Ohm (3)
• Transistor - 2N 2222 (2)
• Diodo - IN 4001 (1)
• Condensatore elettrolitico - 0,1 uF 10 V (3)
• Condensatore elettrolitico - 1 uF10 V (2)
• Condensatore ceramico - 1 nF (1)
• Condensatore ceramico - 10 nF (1)
• Vero tavole
• Perni di intestazione maschio
• Perni di intestazione femmina
• Ponticelli

Passaggio 2: installazione di Raspberry Pi

uWaiPi funziona su Raspberry Pi. È stato testato con le seguenti versioni di Raspberry Pi:

1. Raspberry Pi 2 Modello B
2. Raspberry Pi 3
3. Raspberry Pi Zero

È necessario disporre di un adattatore USB Mini WIFI per collegare il Raspberry Pi (eccetto il modello 3) a Internet.

Puoi scaricare l'ultima versione di Raspbian da qui e installarla sul tuo Raspberry Pi. Troverai molte risorse online su come installare e configurare Raspbian su Raspberry Pi.

Passaggio 3: costruire i circuiti stampati

Circuito principale

Questa scheda contiene i circuiti per il controllo:

1. i pin GPIO con i pulsanti
2. la retroilluminazione del display LCD
3. la pompa

Circuito display LCD

Questa scheda contiene una serie di condensatori per filtrare i nostri rumori imprevisti e picchi di tensione per i segnali LCD I2C.

È possibile fare riferimento allo schema allegato per il design del circuito. Puoi spendere poco più impegno e creare un PCB personalizzato per costruire i tuoi circuiti. Il diagramma di progettazione del circuito stampato (formato fritzing) può essere scaricato da Git.

Passaggio 4: collegamento dei moduli

Una volta che le schede dei circuiti sono state costruite, i moduli possono essere collegati tramite fili. Non volevo saldare i fili in modo da poterli smontare facilmente. Quindi ho usato invece i pin della scheda maschio/femmina e i cavi dei ponticelli.

Per prima cosa ho saldato 16 pin femmina sul modulo LCD e 16 pin maschio sul modulo I2C e ho montato il modulo I2C direttamente sul retro del modulo display LCD. Quindi allo stesso modo ho montato il mio circuito stampato del display LCD personalizzato sul modulo I2C. La connessione dovrebbe essere la seguente:

DB5 -> I2C SCL

DB6 -> I2C SDA

DB7 -> I2C VCC

DB8 -> I2C GND

Quindi ho collegato il modulo display con il Raspberry Pi come di seguito:

DB1 -> GPIO 5

DB2 -> GPIO 3

DB3 -> GPIO 4

DB4 -> GPIO 9

Quindi ho collegato la scheda principale con il Raspberry Pi e il modulo display come di seguito:

CB1 -> GPIO 2 (5 V)

CB2 -> GPIO 7

CB3 -> GPIO 14 (GND)

CB4 -> GPIO 6 (GND)

CB5 -> GPIO 1 (3,3 V)

CB6 -> Pulsante di controllo

CB7 -> Pulsante di controllo

CB8 -> Pulsante di esecuzione ad hoc

CB9 -> Pulsante Esegui Adhoc

CB10 -> Pulsante Salta successivo

CB11 -> Pulsante Salta successivo

CB12 -> Pompa dell'acqua

CB13 -> Pompa dell'acqua

CB14 -> I2C LED1

CB15 -> I2C LED2

CB16 -> GPIO 12

CB17 -> GPIO 11

CB18 -> GPIO 13

CB19 -> GPIO 15

Passaggio 5: imballaggio

Una volta verificata la connettività, il passaggio successivo consiste nel mettere tutto in una scatola. Ho usato un involucro in PVC bianco che era abbastanza più grande di quanto mi servisse. Puoi scegliere la scatola con le dimensioni appropriate. Ho tagliato uno slot per il display, 3 fori grandi per i pulsanti nella parte anteriore e 2 fori più piccoli per la linea di uscita e il cavo di alimentazione. Ho posizionato i distanziatori di plastica all'interno della scatola e ho fissato i circuiti stampati e il Raspberry Pi usando le viti. Ho collegato il display LCD con l'aiuto della colla a caldo. Ho spremuto i cablaggi nella scatola e alla fine l'ho chiusa con l'aiuto delle viti. Ho stampato le etichette e le ho incollate sulla scatola usando la colla. Ero abbastanza soddisfatto dell'aspetto ordinato e pulito del recinto.

Passaggio 6: installazione

Una volta che i componenti sono confezionati nell'enclosure, è possibile connettersi al Raspberry Pi tramite connessione SSH tramite Wi-Fi. Puoi scaricare l'ultima versione dell'applicazione da Git. Ho documentato i passaggi dettagliati dell'installazione nel file Leggimi. Basta seguire le istruzioni sullo schermo per completare l'installazione. Si prega di notare che è necessario disporre dei privilegi di root su Raspberry Pi per poter eseguire l'installazione. Una volta completato, riavvia il tuo Raspberry Pi e sei pronto per partire.

Si prega di notare che è necessario fornire gli orari e le durate durante l'installazione. È possibile impostare più pianificazioni. Il sistema attiverà la pompa secondo il tuo programma e innaffierà le piante.

Passaggio 7: confezionamento finale

Una volta fatto tutto, puoi collegare la pompa alla linea di uscita e alimentare il sistema. Ci vorranno 30-40 secondi per avviare e avviare automaticamente l'applicazione. Potresti aver bisogno di una prolunga per posizionare la pompa vicino alle tue piante. La pompa può essere immersa in un secchio d'acqua e collegata alla tubazione.

Passaggio 8: posa delle condutture

Questo è stato il passo più scrupoloso secondo me. Ho acquistato un kit di irrigazione fai-da-te da Ebay che aveva tutti i componenti necessari per stendere la conduttura. Ho usato un gocciolatoio grande da 12 mm per il collegamento dell'acqua principale e tubi più piccoli da 4 mm per i rami. Tutti i rami sono dotati di micro connettori in modo da poter controllare il flusso dell'acqua per eventuali piante specifiche. Ci sono volute quasi 4 ore per le misurazioni, il taglio dei tubi, il collegamento e la posa delle tubazioni. Ho usato un piccolo tubo di plastica per collegare l'uscita della pompa alla tubazione. La mia pompa dell'acqua era abbastanza potente da fornire acqua sufficiente per 16 piante. Il mio balcone non ha il rubinetto dell'acqua, quindi ho dovuto usare un secchio per conservare l'acqua. Un grande secchio può innaffiare le piante 2 volte al giorno per 2 settimane, il che è abbastanza buono e affidabile per qualsiasi lungo viaggio.

Passaggio 9: e il gioco è fatto

Bene, questo è tutto. Ho tenuto la mia scatola dei circuiti all'interno della stanza e ho usato una lunga prolunga per collegare uWaiPi con la pompa. Ora accendilo e attendi 30-40 secondi per il caricamento dell'applicazione. uWaiPi si occuperà di annaffiare le tue piante in base ai tuoi orari. Così ora puoi fare una lunga vacanza senza preoccuparti delle tue piante.

Passaggio 10: utilizzo del sistema

Durante l'installazione, se hai abilitato la funzione di riavvio automatico, l'applicazione si avvierà automaticamente all'avvio del Raspberry Pi. Seguirà gli orari e le durate come configurati da te.

Il sistema può essere controllato tramite i pulsanti. Puoi innaffiare le piante in qualsiasi momento su base ad hoc o saltare i programmi successivi. Il sistema si prende cura di eventuali programmazioni mancanti e innaffia le piante ogni volta che vengono accese.

È anche possibile abilitare le funzionalità di posta elettronica durante l'installazione. Con le funzionalità di posta elettronica attive, riceverai notifiche dal sistema dopo l'irrigazione delle piante. Puoi anche controllare il sistema (esecuzione ad hoc o saltare l'esecuzione) inviando semplici comandi tramite e-mail.

Passaggio 11: grazie

Un grande grazie se sei arrivato fino a questo punto e stai pianificando di costruire o hai già costruito il mio sistema. Fatemi sapere i vostri preziosi commenti e suggerimenti. Posso essere raggiungibile a [email protected].

Ujjal Dey

ujjaldey.in/