UWaiPi - Automatyczny system nawadniania roślin sterowany czasem: 11 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Cześć! Zapomniałeś dziś rano podlać swoje rośliny? Planujesz wakacje, ale zastanawiasz się, kto podleje rośliny? Cóż, jeśli twoje odpowiedzi brzmią tak, to mam rozwiązanie twojego problemu.

Z przyjemnością przedstawiam uWaiPi - automatyczny system nawadniania roślin z napędem czasowym. Jest to prosty system, który możesz stworzyć, który pomoże Ci zapomnieć o codziennym podlewaniu roślin.

uWaiPi działa na Raspberry Pi. Przy niewielkiej wiedzy na temat programowania Raspberry Pi i umiarkowanych umiejętnościach w zakresie elektroniki, powinieneś być w stanie zbudować system w swoim domu w ciągu 3-4 dni.

Krok 1: Lista części

Do zbudowania uWaiPi wymagane są następujące elementy.

• Raspberry Pi (wersja 2, 3 lub Zero) z zainstalowanym najnowszym Raspbian
• Adapter mini WIFI USB (niewymagany dla Raspberry Pi 3)
• Moduł LCD 16x2
• Moduł płyty interfejsu szeregowego M111 I2C IIC
• Chwilowy przełącznik wciskany (3)
• Zasilacz 5 V 2 A
• Mini pompa zanurzeniowa z silnikiem bezszczotkowym 3-6 V 120 litrów/godz.
• Długie przewody
• Obudowa PCV (180x100x50 mm)
• Rury i armatura do nawadniania

Do budowy obwodów wymagane są następujące elementy elektroniczne.

• Rezystor - 1 K Ohm (2)
• Rezystor - 1,5 K Ohm (3)
• Rezystor - 10 kiloomów (3)
• Tranzystor - 2N 2222 (2)
• Dioda - IN 4001 (1)
• Kondensator elektrolityczny - 0,1 uF 10 V (3)
• Kondensator elektrolityczny - 1 uF10 V (2)
• Kondensator ceramiczny - 1 nF (1)
• Kondensator ceramiczny - 10 nF (1)
• Tablice Vero
• Męskie szpilki nagłówka
• Żeńskie szpilki nagłówka
• Przewody połączeniowe

Krok 2: Konfiguracja Raspberry Pi

uWaiPi działa na Raspberry Pi. Został przetestowany z następującymi wersjami Raspberry Pi:

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

Do podłączenia Raspberry Pi (z wyjątkiem modelu 3) do Internetu potrzebny jest adapter Mini WIFI USB.

Możesz pobrać najnowszą wersję Raspbian stąd i zainstalować na swoim Raspberry Pi. Znajdziesz wiele zasobów online na temat instalacji i konfiguracji Raspbian na Raspberry Pi.

Krok 3: Budowanie płytek drukowanych

Główna płytka drukowana

Ta płytka zawiera obwody do sterowania:

1. piny GPIO z przyciskami
2. podświetlenie wyświetlacza LCD;
3. pompa

Płytka drukowana wyświetlacza LCD

Ta płytka zawiera szereg kondensatorów do filtrowania wszelkich nieoczekiwanych szumów i skoków napięcia dla sygnałów LCD I2C.

Projekt płytki drukowanej można znaleźć na załączonym schemacie. Możesz poświęcić trochę więcej wysiłku i stworzyć niestandardową płytkę drukowaną do budowy swoich obwodów. Schemat projektu płytki drukowanej (format fritzing) można pobrać z Git.

Krok 4: Podłączanie modułów

Po zbudowaniu płytek obwodów moduły można połączyć przewodami. Nie chciałem lutować przewodów, żebym mógł je łatwo zdemontować. Więc zamiast tego użyłem męskich / żeńskich pinów i przewodów połączeniowych.

Najpierw przylutowałem 16 żeńskich pinów na module LCD i 16 męskich pinów na module I2C i zamontowałem moduł I2C bezpośrednio z tyłu modułu wyświetlacza LCD. Następnie podobnie zamontowałem swoją niestandardową płytkę drukowaną LCD na module I2C. Połączenie powinno wyglądać jak poniżej:

DB5 -> I2C SCL

DB6 -> I2C SDA

DB7 -> I2C VCC

DB8 -> I2C GND

Następnie podłączyłem moduł wyświetlacza z Raspberry Pi jak poniżej:

DB1 -> GPIO 5

DB2 -> GPIO 3

DB3 -> GPIO 4

DB4 -> GPIO 9

Następnie połączyłem płytkę główną z Raspberry Pi i modułem wyświetlacza jak poniżej:

CB1 -> GPIO 2 (5 V)

CB2 -> GPIO 7

CB3 -> GPIO 14 (GND)

CB4 -> GPIO 6 (GND)

CB5 -> GPIO 1 (3,3 V)

CB6 -> Sprawdź przycisk

CB7 -> Sprawdź przycisk

CB8 -> przycisk Uruchom Adhoc

CB9 -> przycisk Uruchom Adhoc

CB10 -> przycisk Pomiń następny

CB11 -> przycisk Pomiń następny

CB12 -> Pompa wody

CB13 -> Pompa wody

CB14 -> I2C LED1

CB15 -> I2C LED2

CB16 -> GPIO 12

CB17 -> GPIO 11

CB18 -> GPIO 13

CB19 -> GPIO 15

Krok 5: Pakowanie

Po sprawdzeniu połączenia, następnym krokiem jest umieszczenie wszystkiego w pudełku. Użyłem białej obudowy z PCV, która była trochę większa niż potrzebowałem. Możesz wybrać pudełko o odpowiednich wymiarach. Wyciąłem szczelinę na wyświetlacz, 3 duże otwory na przyciski z przodu i 2 mniejsze na linię wyjściową i przewód zasilający. Umieściłem plastikowe przekładki wewnątrz pudełka i przymocowałem płytki drukowane i Raspberry Pi za pomocą śrub. Wyświetlacz LCD podłączyłem za pomocą kleju na gorąco. Wcisnąłem przewody do puszki i ostatecznie zamknąłem je za pomocą śrub. Wydrukowałem etykiety i przykleiłem je do pudełka za pomocą kleju w sztyfcie. Byłem całkiem zadowolony ze schludnego i czystego wyglądu obudowy.

Krok 6: Instalacja

Po zapakowaniu komponentów do obudowy możesz połączyć się z Raspberry Pi przez połączenie SSH przez Wi-Fi. Najnowszą wersję aplikacji możesz pobrać z serwisu Git. Udokumentowałem szczegółowe kroki instalacji w pliku Readme. Wystarczy postępować zgodnie z instrukcjami wyświetlanymi na ekranie, aby zakończyć instalację. Pamiętaj, że musisz mieć uprawnienia roota na Raspberry Pi, aby móc przeprowadzić instalację. Po zakończeniu uruchom ponownie Raspberry Pi i gotowe.

Należy pamiętać, że podczas instalacji należy podać harmonogramy i czas trwania. Możesz skonfigurować wiele harmonogramów. System uruchomi pompę zgodnie z Twoim harmonogramem i podleje rośliny.

Krok 7: Opakowanie końcowe

Gdy wszystko zostanie zrobione, możesz podłączyć pompę do linii wyjściowej i włączyć system. Uruchomienie i automatyczne uruchomienie aplikacji zajmie 30-40 sekund. Możesz potrzebować przedłużacza, aby umieścić pompę w pobliżu roślin. Pompę można zanurzyć w wiadrze z wodą i podłączyć do rurociągu.

Krok 8: Układanie rurociągów

To był moim zdaniem najbardziej żmudny krok. Kupiłem w serwisie eBay zestaw do samodzielnego nawadniania, który zawierał wszystkie niezbędne elementy do układania rurociągu. Do głównego przyłącza wody użyłem dużego kroplownika 12 mm, a do odgałęzień 4 mm mniejszych. Wszystkie gałęzie są wyposażone w mikrozłączki, dzięki czemu mogę kontrolować przepływ wody pod konkretne rośliny. Pomiary, cięcie rur, łączenie i układanie rurociągów zajęły prawie 4 godziny. Do połączenia wylotu pompy z rurociągiem użyłem małej plastikowej rurki. Moja pompa wodna była wystarczająco mocna, aby zapewnić wystarczającą ilość wody dla 16 roślin. Mój balkon nie ma kranu, więc musiałem użyć wiadra do przechowywania wody. Jedno duże wiadro może podlewać rośliny 2 razy dziennie przez 2 tygodnie - co jest całkiem dobre i niezawodne na każdą długą podróż.

Krok 9: I gotowe

Cóż, to wszystko. Trzymałem skrzynkę z obwodami w pokoju i użyłem długiego przedłużacza, aby połączyć uWaiPi z pompą. Teraz po prostu włącz go i poczekaj 30-40 sekund, aż aplikacja się załaduje. uWaiPi zadba o podlewanie Twoich roślin zgodnie z Twoimi harmonogramami. Więc teraz możesz wyjechać na długie wakacje, nie martwiąc się o swoje rośliny.

Krok 10: Korzystanie z systemu

Podczas instalacji, jeśli włączyłeś funkcję automatycznego restartu, aplikacja uruchomi się automatycznie po uruchomieniu Raspberry Pi. Będzie postępować zgodnie z harmonogramami i czasem trwania skonfigurowanymi przez Ciebie.

Systemem można sterować za pomocą przycisków. Możesz podlewać rośliny w dowolnym momencie doraźnie lub pominąć kolejne harmonogramy. System dba o wszelkie spóźnione harmonogramy i podlewa rośliny po każdym włączeniu.

Podczas instalacji możesz również włączyć funkcje poczty e-mail. Przy włączonych funkcjach poczty e-mail będziesz otrzymywać powiadomienia z systemu po podlewaniu roślin. Możesz także kontrolować system (uruchamianie adhoc lub pominięcie wykonania), wysyłając proste polecenia pocztą elektroniczną.

Krok 11: Dziękuję

Wielkie dzięki jeśli dotarłeś do tej pory i planujesz zbudować lub już zbudowałeś mój system. Daj mi znać swoje cenne opinie i sugestie. Jestem osiągalny pod adresem [email protected].

Ujjal Dey

ujjaldey.in/