» Eletrônicos » Arduino »Sistema de rega automático para plantas de interior em Arduino

Sistema de Rega Automático Arduino para Plantas de Interior

Olá pessoal!

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.
Sistema de Rega Automático Arduino para Plantas de Interior

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 ...
8.9
8.9
8.8

Adicionar um comentário

    • sorrirsorrisosxaxaoknão seiyahoonea
      chefearranhartolosimsim simagressivosegredo
      desculpedançardance2dance3perdãoajudabebidas
      pararamigosbomgoodgoodapitodesmaiarlíngua
      fumaçapalmascraydeclararirônicodon-t_mentionbaixar
      calorirritantelaugh1mdareuniãomoskingnegativo
      not_ipipocapunirlerassustarsustospesquisar
      provocarthank_youistoto_clueumnikagudoconcordar
      malbeeeblack_eyeblum3corargabar-setédio
      censuradobrincadeirasecret2ameaçarvitóriayusun_bespectacled
      sacudirrespektlolpreviubem vindoKrutoyya_za
      ya_dobryiajudantene_huliganne_othodifludproibirfechar
9 comentários
O autor
Eu concordo completamente
Citação: EandV
Mas no meu quarto não tenho torneira, não quero puxar a mangueira pelo banheiro inteiro.
Sim, e perigoso: você nunca sabe que tipo de falha na automação acontecerá, pode preencher o apartamento abaixo.
Agora está claro sobre o indicador, desenharíamos apenas um retângulo com uma explicação - seria claro que não é um LED que não possa ser ligado dessa maneira.
O autor
Bem, aqui você geralmente fala sério. Definitivamente uma escolha competente.
No meu caso, é importante que apenas nenhuma das plantas morra. Com isso, meu produto caseiro parece estar lidando.
O autor
Concordo com você que, para estufas, você precisa de uma solução um pouco diferente. Certo / errado, depende da situação específica. No meu caso, em um dos quartos, preciso regar 9 plantas em vasos no parapeito da janela quando estou em uma viagem de negócios / férias ou simplesmente as esqueci. Se eu criar um sensor de umidade em cada vaso, terei uma teia no peitoril da janela; se eu fizer o sensor apenas em parte dos vasos, o significado do uso de feedback será perdido. É bom usar sensores de umidade para terrenos abertos (para não regar novamente após a chuva) ou para uma planta grande em uma panela grande ou canteiros, que serão regados como um sistema separado. As válvulas são definitivamente melhores para um jardim / pomar / estufa. Mas no meu quarto não tenho torneira, não quero puxar a mangueira pelo banheiro inteiro.
O autor
Obrigado pelo seu feedback!
Este é o primeiro dos meus sistemas de rega automática.Agora, fiz mais uma (as principais diferenças: existem botões para alterar as configurações sem piscar e tudo é montado em uma placa de circuito impresso, e não em uma instalação na parede). Os planos incluem um sistema com sensor de umidade do solo, mas essa solução também nem sempre é adequada.

Peguei a bomba aqui: https://ru.aliexpress.com/item/32813225037.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.274233edOrtSYd
Em princípio, você pode dirigir na busca por "micro bomba", isso dará várias opções. Quaisquer bombas alimentadas por 5V são adequadas.

Por favor, explique sobre o erro com o indicador de nível da bateria. A imagem com o LED é muito arbitrária; na verdade, é um indicador com todos (no programa em que desenhei o circuito, não encontrei a imagem do indicador), que mostra os "bastões" do nível de carga (essencialmente um voltímetro digital)
Parece assim: https://ru.aliexpress.com/item/32850741087.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.274233ed90SPcD
É conectado em paralelo com a saída do TP4056, para que não brilhe o tempo todo, é ligado através do botão.
Também este ano, fiquei confuso com a irrigação por gotejamento. Aplicou o controlador Siemens Logo. Gerenciamento de rega em 3 linhas. Cada linha é controlada manualmente (se necessário, ou a partir de um cronômetro semanal. (Quem se deparou com esse controlador sabe disso.)) A bomba é uma em todas as linhas - normal bombear por 300 esfregar. com aliexpress. Elevação da água até 3 metros. Distribuição do pente através válvulas solenóides (também com Ali). Manutenção automática do nível da água no tanque. Controle de temperatura e ventilação automática.
Em geral, agora vou à estufa apenas para a colheita.
Convidado Vladimir
E estou interessado no tópico, mas estou no zero do Arduino. É mais correto irrigar não com o tempo, mas com a umidade do solo. Pessoalmente, preciso de um dispositivo desse tipo para irrigação em estufas. Sugiro usar não com bombas, mas com válvulas eletrônicas.
Grande uso do Arduino para um propósito real!
É possível um maior desenvolvimento do projeto (controle da umidade do solo, controle do nível da água no canister).
Há algumas pequenas observações: seria bom fornecer um link para as bombas (para componentes eletrônicos, tudo é mais ou menos claro e sem links) e é necessário consertar a conexão do LED "Indicador de nível de bateria" na figura que representa o circuito.

Aconselhamos que você leia:

Entregue-o para o smartphone ...