Quero compartilhar meu caseiroque me serve há mais de um ano.
Começando a dominar Arduino, Pensei em que tipo de projeto implementar. Lembrei-me de que tenho muitas plantas de interior que esquecem periodicamente de regar, e a questão da rega durante férias e viagens de negócios tem um lugar para estar.
O sistema consiste nos seguintes componentes:
A unidade de controle é o coração do sistema. Aqui estão as baterias, Arduino, módulo de tempo DS3231, display, conversores de tensão e controles.
Perto das plantas é um recipiente de água. Existem bombas submersíveis no canister que bombeiam água através de canos para as plantas.
A distribuição da água entre as plantas pode ser ajustada ainda mais usando um pente com torneiras.
Todos os elementos técnicos do sistema podem ser escondidos atrás de cortinas e vasos, para que não sejam muito visíveis
Visão geral do sistema:
Parâmetros principais do sistema:
1. Vida útil da bateria de cerca de 5 meses
2. O sistema suporta o controle de 3 bombas. Para cada bomba, você pode conectar um pente com 2-4 torneiras e controlar adicionalmente o fluxo de água. No total, temos a oportunidade de conectar até 12 plantas
3. O tempo é medido a partir de um módulo de observação independente separado DS3231. A bomba é acionada quando a hora especificada na configuração (por exemplo, 8:00).
4. O visor mostra informações
5. As configurações de rega são indicadas no código do programa, elas podem ser alteradas refluxando o Arduino
Explicação das informações mostradas no visor:
A primeira linha é o cabeçalho da tabela. Cada linha mostra informações na respectiva bomba. A primeira coluna - mostra o período de trabalho (PR). Por exemplo, com o valor "5" - a bomba funcionará a cada 5 dias. A segunda coluna é a hora de operação (PD) - a hora no início da qual a bomba será ligada. A terceira coluna é o tempo de execução (BP) - o tempo de execução da bomba em segundos. A quarta coluna - dias restantes (ANTES) - mostra quantos dias restam até a próxima operação. Data e hora também são exibidas.
O sistema não possui feedback, portanto, as configurações precisam ser selecionadas empiricamente. É melhor agrupar as plantas próximas em termos de necessidades de rega (algumas toleram bem a seca, enquanto outras gostam de rega abundante) e do tamanho dos vasos.
As configurações são aproximadamente as seguintes: a cada 5 dias, ligue a bomba às 8:00 por 30 segundos.
Abaixo, será indicado em qual parte do código essas configurações estão localizadas.
No código do programa, você pode desativar as 2ª e 3ª bombas. Nesse caso, as informações serão exibidas apenas nas bombas incluídas.
A autonomia é garantida por:
• Alimentado por 18650 baterias
• Arduino e dorme profundamente (Powerdown) e acorda com Watсhdog
• O estabilizador de tensão Arduino cortou a perna esquerda
• O visor é desligado durante a operação. Para ativar a exibição, mantenha o botão de espera pressionado por cerca de 10 segundos.
• Todos os LEDs indicadores são removidos dos módulos
O sistema consome cerca de 3 mA, 1 bomba consome cerca de 350 mA em operação.
Detalhes principais:
• Recipiente de alimento para habitação
• clone chinês Arduino nano
• Módulo em tempo real DS3231
• 18650 baterias
• Módulo de reforço de até 5V (corrente de aproximadamente 1 A)
• Baixar o módulo até 3,3V para alimentar a tela
• Nokia 5110
• Módulo TP4056 para carregar (+ proteção) a bateria
• Indicador de carga da bateria
• Vários "frizz": transistores de efeito de campo, resistores, capacitores (eletrolíticos e cerâmicos)
• interruptores e botões
"Esquema" de montagem do dispositivo:
Explicações de acordo com o esquema:
1. 4 18650 baterias estão conectadas em paralelo. A capacidade total é de cerca de 13000 mA / h.
2. A bateria está conectada ao módulo de proteção e carregamento TP4056. O carregamento é feito através do conector micro USB a partir do carregamento do telefone. O carregamento é necessário com uma corrente de pelo menos 1A. O tempo estimado para carregar totalmente é de 13 a 14 horas. Os LEDs indicadores podem piscar e aparecer no chassi.
3. Em seguida, um conversor de impulso de até 5V é conectado através do switch. Ele alimentará a maioria dos componentes do circuito, incluindo bombas. Com uma diminuição no nível de carga da bateria, a tensão diminuirá de 4,2V para 2,7V, o que não é suficiente para o circuito funcionar. O módulo fornecerá uma tensão estável. Um filtro feito de capacitores eletrolíticos e cerâmicos é colocado na saída do módulo. O capacitor eletrolítico desempenha um papel de estabilização e suavização. Capacitor de cerâmica é usado para combater interferências de alta frequência. Se o módulo emitir um sinal sonoro ao indutor durante a operação, para eliminar esse fenômeno, um capacitor eletrolítico adicional pode ser colocado na entrada do módulo. Capacitores eletrolíticos com capacidade de 1000 microfarads a 6,3V. Capacitores de cerâmica são adequados para 1-2 microfarads. O circuito usado a 10 uF, porque eu tinha muito extra.
4. Para alimentar a tela, você precisa de uma tensão de 3,3V, para que seja adicionado um conversor buck com filtros semelhantes de capacitores.
5. Módulo de relógio DS3231, necessário para um tempo mais preciso. O LED de energia (1) está soldado no módulo DS3231. Isso é feito para fins de economia de energia. Se você usar baterias comuns (não recarregáveis), precisará dessoldar o resistor (2). O módulo foi projetado para baterias recarregáveis, incluindo o carregamento. Se a bateria estiver normal, a corrente de carregamento rapidamente a inutilizará.
6. O cérebro principal do sistema é a plataforma nano do Arduino. Para fins de economia de energia, você precisa dessoldar todos os LEDs (ou pelo menos apenas energia), além de morder a perna esquerda do regulador de tensão.
7. A bomba é controlada através de transistores de efeito de campo. Qualquer um que abrir com tensão de 5V e for capaz de mudar a corrente de 1A fará isso. No começo eu usei os prontos. Soldamos uma bateria de transistores de efeito de campo + resistores (100 Ohm para proteger o Arduino, 10k Ohm para puxar o obturador do transistor para o chão para que o mosfet se feche) + também soldaram os conectores KF 301-2P para fixar os fios
Mais tarde fabricou uma bateria mais compacta nos mosfets AO3400 SMD
Em algum meio ano, dois transistores de efeito de campo falharam. O motivo foi que, no modo de frenagem, o motor coletor funciona como um gerador. Para proteger o transistor de efeito de campo, você precisa usar um diodo de proteção. Eu usei 1N4007.
8. O visor mostra todas as informações. Para ativar a tela, mantenha o botão pressionado por até 10 segundos. Se você alterar o minuto em horas, o sistema entrará em suspensão e o visor será desligado.
Processo de compilação:
Primeiros testes em uma placa de ensaio e firmware de gravação
Em seguida, conectou tudo com uma instalação articulada
Pegou o corpo e testou com bombas reais
Fiz orifícios no estojo, pintei tudo com um primer preto fosco e fixei os componentes no adesivo hot melt
Pontos de montagem adicionais:
• Um recipiente de água sempre deve estar localizado abaixo dos vasos, caso contrário, existe o risco de a água continuar vazando após desligar as bombas.
• A distância entre o fundo do recipiente e a extremidade do tubo não deve exceder 70 cm. Será mais difícil para a bomba elevar a água a uma altura maior.
• Em uma mini bomba com Ali, as mangueiras transparentes de 6x1,5 mm são ótimas
• É importante que a abertura da bomba de entrada de água não encoste na parede do tanque de água, caso contrário não haverá pressão normal.
• Não use peças de ferro (braçadeiras, fios, etc.) para prender a mangueira à bomba, pois tudo enferruja muito rapidamente.
• A bomba possui fios curtos. Muito provavelmente eles terão que ser aumentados. Para selar os fios, é melhor usar adesivo de fundição a quente e encolher o calor por cima.
A lógica do programa:
• Arduino sai do sono
• As leituras do módulo DS3231 (data e hora) são atribuídas às variáveis
• Quando a data muda, o valor do contador dos dias passados muda
• Se o período de trabalho (configuração) coincidir com o número de dias passados, a hora é verificada
• Se a hora (configuração) e a hora do módulo de hora coincidirem, ligue a bomba pelo tempo especificado nas configurações
• Arduino vai dormir
• Se você segurar o botão de suspensão, a energia é fornecida ao monitor e o Arduino acorda
As configurações de rega são indicadas aqui nesta parte do código:
Aplico um esboço e bibliotecas
Em geral, estou satisfeito com o sistema. Ela regava minhas plantas regularmente no parapeito da janela por cerca de um ano. Agora mudei o sistema para outra sala e, por conta própria, montei uma nova, mais conveniente e interessante, mas essa é outra história ...