Irrigatore per piante Arduino, senza codice: 11 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

In questo tutorial costruiamo un robot di irrigazione, che irriga le tue piante durante il giorno quando il terreno diventa abbastanza asciutto. Questo è un classico progetto basato su Arduino, ma questa volta utilizziamo un linguaggio di programmazione visuale, XOD, che rende il processo di programmazione abbastanza esplicito.

Passaggio 1: trucco robotico

Una pompa dell'acqua ad immersione fornirà acqua alla pianta quando il terreno è asciutto. Misuriamo il suo livello di umidità utilizzando un sensore di umidità del suolo.

Non vogliamo innaffiare la nostra pianta di notte, quindi il sensore di luminosità controlla se è giorno.

Per garantire il funzionamento sicuro della pompa, utilizziamo un altro sensore di umidità del suolo come sensore di livello dell'acqua.

Il linguaggio visivo del robot è laconico: LED rosso significa "non c'è acqua, non si può irrigare" LED verde significa "sto operando, misurando gli indicatori ambientali, pronto per irrigare quando necessario".

Una scheda Iskra Neo (Arduino Leonardo) comanda tutti i moduli.

Passaggio 2: assemblaggio dei moduli elettronici

Moduli utilizzati:

• Tavola Iskra Neo (Arduino Leonardo)
• Scudo per slot
• Sensore di umidità del suolo (x2)
• Sensore di luminosità
• Modulo LED (x2)
• Pompa
• Spina a muro (6-9V CC)

Notare il circuito di alimentazione:

• Utilizzare un ponticello per fare in modo che il bus V2 su uno schermo Slot utilizzi l'alimentazione Vin (direttamente dalla spina)
• Posizionare il modulo MOSFET su qualsiasi slot V2 con un ponticello V=P+ attivo
• Assicurati che altri moduli utilizzino il bus di alimentazione V1 (che è il 5V di Arduino)

La migliore pratica è cablare i sensori di umidità del suolo attraverso un altro paio di MOSFET e leggerli regolarmente per evitare la corrosione elettrolitica, ma manteniamo questo robot semplice.

Passaggio 3: comprensione del flusso di lavoro

Esamina il diagramma dal basso verso l'alto!

• La pompa viene accesa quando sono soddisfatte sia le condizioni "clima" che "acqua"
• Condizione dell'acqua significa che c'è abbastanza acqua nel serbatoio, se non è così si accende il "led no-water" e il risultato della congiunzione per le condizioni climatiche e dell'acqua diventa falso
• Anche la condizione climatica è complessa: è vero se sono vere sia le condizioni del suolo che quelle di luminosità
• La condizione del suolo si basa sul confronto tra l'attuale livello di umidità del suolo e un valore soglia predefinito La condizione di luminosità è simile alla condizione del suolo, ma misura invece la luminosità

Passaggio 4: ottenere i valori di soglia

Soglie del sensore (dati di esempio, possono variare nel tuo caso):

• Umidità del suolo: 0,15
• Luminosità: 0,58
• Acqua: 0.2

Come effettuare le misurazioni (per le versioni XOD senza funzionalità di serie):

1. Scarica e installa Arduino IDE
2. Apri File-Esempi-01. Basics-AnalogReadSerial esempio
3. Cambia "ritardo (1);" a "ritardo(250);"
4. Collega la scheda. Assicurati che il modello e la porta della tua scheda siano selezionati nel menu Servizio
5. Ripetere per ogni sensore:

• Controllare il numero di pin in "int sensorValue = analogRead(A0);" e cambia A0 in A3 e A2 rispettivamente per i sensori di luminosità e acqua (se hai assemblato il tuo dispositivo secondo lo schema)
• Carica lo schizzo Open Service-Serial Monitor, assicurati che 9600 baud siano selezionati nel menu a discesa in basso a destra e guarda le misurazioni dal vivo cambiare mentre regoli l'ambiente del sensore
• Scegli un valore tra minimo e massimo registrato (più vicino al minimo per il sensore di luminosità), dividilo per 1023 e usa il risultato nella tua patch

Passaggio 5: Nozioni di base su XOD

• Scarica e installa l'IDE XOD
• Un programma XOD è chiamato patch; lo costruiamo nell'area con un numero di file asolate a destra.
• Al primo avvio puoi imbatterti in una patch tutorial incorporata.
• La patch è composta da nodi, collegati con collegamenti tramite i pin.
• Ogni nodo rappresenta un dispositivo/segnale fisico o un elemento di dati, mentre i collegamenti controllano il flusso di dati.
• Fare doppio clic su qualsiasi spazio vuoto della patch o premere il tasto "i" per aprire una finestra di dialogo di ricerca rapida in cui è possibile trovare i nodi in base ai loro nomi o descrizioni.
• Usa il browser del progetto in alto a sinistra per esplorare le patch.
• Seleziona un nodo e visualizza/modifica le sue proprietà nell'inspector in basso a sinistra.
• Per provare a eseguire XOD da solo, fai clic su File-Nuovo progetto e crea una patch vuota.
• Puoi tornare al tutorial in qualsiasi momento aprendo il menu Aiuto.

Passaggio 6: cerotto per irrigatore

Usa la patch (basic-irrgator.xodball) o costruiscila da solo secondo il diagramma.

Nota che la patch fornita è già stata creata, quindi alcuni nodi sono stati aggiornati nell'IDE:

• I nodi "analog-input" ora sono deprecati, usa invece "analog-read"
• Il nodo "led" ora ha più funzioni

Sebbene le soglie siano solo numeri costanti, non le inserisco nei campi delle proprietà dei nodi di confronto, ma aggiungo invece nodi di numeri costanti espliciti per sottolineare che questi valori potrebbero essere valutati in modo diverso. Ad esempio, potrebbe esserci un'applicazione mobile che consente al proprietario di modificare questi valori, quindi ci sarebbe un altro nodo "recupero dall'app" invece di questi nodi a numero costante.

Passaggio 7: distribuzione

• Quando la patch è pronta, fai clic su Distribuisci, Carica su Arduino.
• Collega la scheda.
• Controlla il modello della scheda e la porta seriale nei menu a discesa, quindi fai clic su Carica.
• Questo potrebbe richiedere del tempo; È necessaria una connessione a Internet.
• Se usi il browser XOD IDE, usa Arduino IDE per caricare il programma sulla scheda.
• Se hai problemi a caricare la patch, esplora il forum XOD

Passaggio 8: tempo di costruzione

Usa tutte le parti adatte per realizzare il guscio o il design del robot e stampali in 3D tu stesso. Nel peggiore dei casi, lascia cadere la pompa e il sensore nel serbatoio dell'acqua e attacca il sensore del suolo al suo posto. Considera di creare una tenda per il sensore di luminosità, perché i nostri LED potrebbero accecare il sensore e valuterà male la notte.

Passaggio 9: posizionamento del sensore del livello dell'acqua

Se usi un sensore di umidità del suolo per controllare il livello dell'acqua, assicurati che il suo rivestimento dorato sia sopra l'acqua e che le sue punte mancheranno l'acqua prima di quanto lo farà il lato superiore della pompa.

Passaggio 10: test

Quando il tuo robot è pronto, le soglie vengono misurate e codificate nella patch, e quest'ultima viene caricata sulla scheda, è il momento di testare tutti i casi possibili.

• Asciugare il sensore del livello dell'acqua. Dovrebbe essere acceso solo il LED rosso. Anche se il terreno è asciutto e la stanza è illuminata allo stesso tempo, la pompa non dovrebbe avviarsi.
• Ora aggiungi l'acqua, ma prima copri il sensore di luminosità per assicurarti che il terreno asciutto e la presenza di acqua non facciano irrigare il robot di notte.
• Infine, lascia che il robot innaffi la tua pianta. Dovrebbe fermarsi quando il terreno è abbastanza umido.
• Estrarre il sensore del suolo per ripetere l'irrigazione (solo per sicurezza).

Passaggio 11: divertiti e migliora

Ora che l'irrigatore di base è completo, considera alcune opzioni di miglioramento:

• Ricollegare i sensori di umidità del suolo per evitare la corrosione
• Aggiungi altre misurazioni dell'ambiente, ad es. umidità dell'aria
• Crea un programma in tempo reale
• Metti online il robot per monitorarlo e controllarlo da remoto