As seguintes tarefas foram definidas:
- Fazer um dispositivo para rega regular automática de plantas de interior com duração de rega ajustável;
- Faça barato;
- Use o número mínimo de ferramentas;
- Simplificar, de preferência a partir de componentes prontos, para não exagerar nas delícias da engenharia elétrica;
- Encaixe no volume da caixa padrão da REU, para não se preocupar com o design da caixa e a impressão 3D;
- Minimize a configuração da caixa ao instalar componentes, tanto quanto possível;
- Use o número mínimo de botões para controlar;
- Use uma placa de ensaio de desacoplamento para não projetar PCB;
- Projete um dispositivo com um número mínimo de fios curtos conectando componentes dentro do gabinete;
Foram utilizados os seguintes componentes (preço estimado excluindo entrega nas lojas chinesas):
- Conjunto para irrigação (383,48 rublos) - mangueiras, conectores, racks;
- Bomba de 12V, 800 ml / min (121,56 rublos);
- Placa de prototipagem Arduino Nano v3 (126,94 rublos);
- Módulo de fonte de alimentação step-down de 5V (60,45 rublos);
- Interruptor de botão verde com auto-reset (19,48 rublos), 175,96 rublos. / conjunto (10 peças);
- Teclado de membrana para 4 teclas (48,36 rublos);
- Módulo MOSFET IRF520 (19,48 rublos);
- Display OLED amarelo-azul 0,96 polegadas 128x64 I2C SSD1306 (132,98 rublos);
- Conector de alimentação (módulo) 5,5 mm x 2,1 mm DC-005 (27,54 rublos), 187,38 rublos. / conjunto (10 peças);
- Caixa em ABS com uma tampa transparente 115 mm x 90 mm x 55 mm (212,23 rublos);
- Fonte de alimentação 12V 1A (179,99 rublos);
- Placa protótipo de desembrulhar 4x6 (83,28 rublos / conjunto (5 unid.));
- Suporte de nylon (espaçador) M2 branco (232,37 rublos / conjunto (180 unid.));
- As hastes de nylon (espaçador) e as porcas M3 são pretas (227 rublos / conjunto (180 unid.));
- Adesivo epóxi bicomponente (56,42 rublos);
- Fios de 24 AWG em preto e vermelho, 2 x 71,86 rublos. / set;
- Fios flexíveis de silicone 20 AWG azul e branco 5m, 2 x 144,40 rublos;
- Fios Dupont fêmea para fêmea 10cm (43,66 rublos);
- Resistor de 10k ohm (5 rublos).
Como você pode ver, o custo da produção inicial desse modelo sem levar em consideração o custo das ferramentas pode exceder 2.700 rublos (excluindo a entrega). O segundo dispositivo custará 1300 rublos (excluindo entrega). Você também pode economizar em um conjunto para irrigação, cujos componentes individuais (T, mangueiras e racks) são muito baratos se você os comprar separadamente e a granel. 50 peças de camisetas custam cerca de 50 rublos e 20 metros de mangueira, cerca de 500 rublos.Esta mangueira é ideal porque se encaixa firmemente nos cabos da bomba (5 mm) e, em princípio, não requer o uso de braçadeiras. Embora, por segurança, ainda seja melhor usar grampos (na Rússia, grampos com diâmetro inferior a 8 mm certamente não estão à venda).
Ferramentas:
- Ferro de soldar, gel de fluxo, solda POS-41, tapete de silicone, aparas para dicas de limpeza;
- Chave de fenda;
- Broca de madeira de 8mm
- Broca de cerâmica 12mm;
- Conjunto de limas COBALT 247-835 (plana, 3 e 4 mm);
- Um conjunto de chaves de fenda para microeletrônica.
Progresso da produção:
Primeiro, um protótipo foi construído na placa de ensaio usando um módulo de botão pronto. Em vez de uma bomba de teste, uma lâmpada de teto de 12 V foi usada.
O teclado de membrana e a tela OLED foram testados no dispositivo montado.
Em seguida, a soldagem foi realizada na placa protótipo de solda:
Como resultado, o seguinte esquema foi implementado:
Dificuldades de fabricação
- É mais difícil encontrar elementos de fixação adequados do que eletrônico componentes e custa mais devido à ampla venda a granel. Na Rússia, é quase impossível encontrar a um preço acessível;
- Uma caixa para REA foi mutilada. Descobriu-se que não havia espaço livre suficiente em altura, embora nada precisasse. Empacotar os elementos dentro de um estojo pequeno acabou por ser uma tarefa mais difícil do que projetar o preenchimento eletrônico do dispositivo;
- A perfuração de orifícios quadrados está associada a grandes inconvenientes e custos. Neste projeto, eu os recusei e um pequeno gravador foi comprado para o futuro;
- Também relacionado ao recurso anterior, está o problema de colocar um conector de energia no orifício do gabinete (os conectores redondos são vendidos apenas nas lojas chinesas). Como resultado, foi utilizado um módulo com um LED azul brilhante, montado na placa e próximo à tampa. O orifício na tampa para conectar a fonte de alimentação é feito por duas brocas diferentes. Além disso, com a ajuda de pequenos arquivos, um orifício retangular foi cortado na tampa sob o conector miniUSB e o estojo foi cortado na saída do cabo do teclado;
- Muito poucos botões pequenos para montagem em um orifício redondo na carcaça. 5, 7 e 8mm - literalmente em um modelo e apenas nas lojas chinesas;
- No módulo MOSFET IRF520, tive que soldar as pernas de canto e soldar a reta, de forma que ela caísse dentro do corpo ao longo do comprimento;
Dispositivo montado:
O dispositivo funciona de maneira muito simples: pressionando o botão verde, a rega é realizada com força. Se você clicar nele durante a rega, ele para. No modo automático, a rega é realizada em um intervalo múltiplo de dias. A duração da rega (em segundos) e da pausa (em dias) é regulada usando o teclado da membrana (você precisa encontrar adesivos "mais ou menos" em algum lugar).
Funcionalidades interessantes
- Devido à economia de espaço e à simplificação do dispositivo, recusei-me a usar o módulo RTC em tempo real e me limitei a usar a função millis () para ligar regularmente a bomba por temporizador;
- A tela liga pressionando qualquer um dos botões da membrana e desliga após 10 segundos, se não houver cliques. Feito para evitar o esgotamento rápido da tela OLED. O visor usa uma biblioteca modificada ozOLED (obrigado) desde exercícios adafruit ocupam muita RAM. Curiosamente, para o uso completo do ozOLED, eu tive que implementar uma verificação do número de caracteres exibidos na tela, porque o caractere ausente deve ser substituído por um espaço (por exemplo, para exibir 9 após 10, você deve imprimir 9_, caso contrário, imprimirá 90);
- Sensores de umidade não são usados intencionalmente. Garantir uma vida ideal para as plantas não fazia parte do projeto. O objetivo é garantir a sobrevivência das plantas no verão, enquanto os inquilinos do apartamento estão no país;
- A fonte de alimentação da rede de 230V é usada intencionalmente, pois a autonomia do dispositivo em um apartamento na cidade não é necessária. Pelo mesmo motivo, o consumo de energia não foi otimizado (os LEDs não evaporaram e modos de economia mais profundos não são usados que o IDLE);
- O teclado de membrana 1x4 foi escolhido por um motivo: uma biblioteca conveniente foi escrita para ele AmperkaKB, que permite que você simplesmente use esse teclado e não pense em gatilhos, eventos, paus e chocalhos.Sim, eu sei que nesta biblioteca o código para três teclados é ao mesmo tempo - há memória Nano Arduino suficiente. A ordem dos contatos deste teclado não corresponde à ordem dos botões: o primeiro contato é comum, o restante dos contatos tem a ordem inversa de numeração no teclado;
- A EEPROM é usada para armazenar apenas dois valores de variáveis - tempo de atividade e tempo limite (em milissegundos). A redefinição desses valores para as condições padrão é realizada apertando o primeiro botão de membrana por 3 segundos;
- A tampa é conectada apenas ao alojamento através das conexões destacáveis do botão verde e da energia da bomba.
Espero que esta revisão ajude os iniciantes a navegar na fabricação de seus caseiro no Arduino e não repetirá meus erros.
com código e esquema em Fritzing.