DIY Monitor wilgotności gleby z Arduino i wyświetlaczem Nokia 5110: 6 kroków (ze zdjęciami)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:03

W tej instrukcji zobaczymy, jak zbudować bardzo przydatny monitor wilgotności gleby z dużym wyświetlaczem LCD Nokia 5110 za pomocą Arduino. Z łatwością zmierz poziom wilgotności gleby w Twojej roślinie za pomocą Arduino i zbuduj ciekawe urządzenia dzięki temu projektowi!

Budowanie monitora wilgotności gleby to świetna nauka. Kiedy skończysz budować ten projekt, będziesz lepiej rozumieć, jak działa czujnik wilgotności gleby, będziesz wiedział, jak podłączyć wyświetlacz LCD Nokia 5110 i zobaczysz w akcji, jak potężna może być platforma Arduino. Mając ten projekt jako bazę i zdobyte doświadczenie, będziesz mógł w przyszłości z łatwością budować bardziej złożone projekty.

Możemy użyć tego projektu do pomiaru wilgotności gleby w doniczce w czasie rzeczywistym, a Arduino automatycznie podleje roślinę w razie potrzeby! Jest to bardzo przydatny czujnik, który otwiera ogromne możliwości projektowe.

Bez dalszej zwłoki zaczynajmy!

Krok 1: Zdobądź wszystkie części

Części potrzebne do zbudowania tego projektu to:

1. Czujnik wilgotności gleby ▶

2. Wyświetlacz LCD Nokia 5110 ▶

3. Arduino Uno ▶

4. Mała tablica chlebowa ▶

5. Przewody ▶

Koszt projektu jest bardzo niski, to około 10$.

Krok 2: Czujnik wilgotności gleby

Soil Moisture Sensor to bardzo ciekawy czujnik. Również jego użycie jest bardzo proste.

Dwie duże odsłonięte podkładki działają jako sondy czujnika. Im więcej wody w glebie, tym lepsza przewodność między elektrodami. Skutkuje to niższym oporem.

Czujnik jest analogowy, więc na wyjściu analogowym otrzymujemy napięcie. Gdy gleba wysycha, na wyjściu analogowym otrzymujemy większe napięcie, ponieważ rezystancja między sondami wzrasta. Tak więc, aby uzyskać wilgotność gleby wystarczy odczytać tę wartość analogową za pomocą mikrokontrolera, w tym przypadku za pomocą Arduino.

Możemy ustawić próg w celu włączenia wyjścia cyfrowego przy określonym poziomie wilgotności za pomocą potencjometru w małym module PCB. Ale w tej instrukcji używamy tylko wyjścia analogowego modułu czujnika.

Krok 3: Wyświetlacz LCD Nokia 5110

Nokia 5110 to mój ulubiony wyświetlacz dla Arduino Projects.

Nokia 5110 to podstawowy graficzny ekran LCD, który pierwotnie miał służyć jako ekran telefonu komórkowego. Wykorzystuje kontroler PCD8544, który jest kontrolerem/sterownikiem LCD CMOS o niskiej mocy. Z tego powodu ten wyświetlacz ma imponujący pobór mocy. Używa tylko 0,4 mA, gdy jest włączony, ale podświetlenie jest wyłączone. W trybie uśpienia zużywa mniej niż 0,06 mA! To jeden z powodów, dla których ten wyświetlacz jest moim ulubionym. PCD8544 łączy się z mikrokontrolerami poprzez interfejs magistrali szeregowej. Dzięki temu wyświetlacz jest bardzo łatwy w obsłudze z Arduino.

Wystarczy podłączyć 8 przewodów i skorzystać z poniższej biblioteki:

www.rinkydinkelectronics.com/library.php?i….

Ta imponująca biblioteka została opracowana przez Henninga Karlsena, który włożył ogromny wysiłek w pomoc społeczności Arduino w rozwoju swoich bibliotek.

Przygotowałem szczegółowy tutorial jak używać wyświetlacza LCD Nokia 5110 z Arduino. Załączyłem ten film w tej instrukcji, dostarczy on wielu przydatnych informacji na temat wyświetlacza, więc zachęcam do uważnego obejrzenia go.

Teraz przejdźmy dalej!

Krok 4: Budowanie monitora wilgotności gleby

Połączmy teraz wszystkie części.

Najpierw podłączamy moduł czujnika wilgotności gleby. Ma tylko 4 piny i zamierzamy połączyć trzy z nich.

Podłączanie czujnika wilgotności gleby

Pin Vcc idzie do 5V Arduino

Pin GND idzie do GND Arduino

Pin A0 idzie do pinu A0 Arduino

Kolejnym krokiem jest podłączenie wyświetlacza LCD Nokia 5110.

Podłączanie wyświetlacza LCD Nokia 5110

RST idzie do cyfrowego pinu 12 Arduino

CE idzie na cyfrowy pin 11 Arduino

DC idzie do cyfrowego styku 10 Arduino

DIN idzie do cyfrowego pinu 9 Arduino

CLK przechodzi do cyfrowego pinu 8 Arduino

VCC idzie do Arduino 3,3V

ŚWIATŁO przechodzi do Arduino GND (podświetlenie włączone)

GND idzie do Arduino GND

Teraz, gdy już połączyliśmy wszystkie części, wystarczy wczytać kod. Teraz możemy rozpocząć pomiar wilgotności gleby w czasie rzeczywistym!

Krok 5: Kodeks Projektu

Kod projektu składa się z 2 plików.

1. ui.c

2. Czujnik wilgociNokia.ino

Kod ui.c - Interfejs użytkownika

W pliku ui.c znajdują się wartości binarne interfejsu użytkownika, które pojawiają się po uruchomieniu projektu. Proszę obejrzeć załączony film, który przygotowałem, aby zobaczyć, jak załadować niestandardową grafikę do projektu Arduino.

Czujnik wilgoci Kod Nokia.ino - program główny

Główny kod projektu jest bardzo prosty. Musimy dołączyć bibliotekę Nokia 5110. Następnie deklarujemy kilka zmiennych. Inicjujemy wyświetlacz i jednokrotnie drukujemy ikonę interfejsu użytkownika. Następnie odczytujemy wartość analogową z czujnika sekunda. Cała magia dzieje się w funkcji pętli:

pusta pętla () {

lcd.clrScr();

lcd.drawBitmap(0, 0, ui, 84, 48);

sensorValue = analogRead(sensorPin); //Czytamy czujnik tutaj

procent = konwertuj na procent (wartość czujnika);

procentString = String(procent); stringLength = procentString.length(); displayPercent(stringLength); lcd.aktualizacja(); opóźnienie (1000); }

W funkcji pętli najpierw czyścimy wyświetlacz i drukujemy ikonę UI. Następnie odczytujemy wartość czujnika. Następnie zakrywamy odczytaną wartość analogową w wartości procentowej i tę wartość konwertujemy na zmienną typu String w celu wyświetlenia jej na ekranie. Ta procedura jest powtarzana co sekundę.

Dołączyłem kod do tego Instructable. W celu pobrania najnowszej wersji kodu można odwiedzić stronę projektu:

Krok 6: Testowanie projektu

Teraz, gdy kod jest załadowany, możemy przetestować monitor wilgotności gleby i zobaczyć poziom wilgotności gleby w czasie rzeczywistym na wyświetlaczu LCD Nokia 5110.

Jak widać na załączonych zdjęciach, Monitor Wilgotności Gleby działa dobrze!

Postawiłem przed sobą kubek z suchą ziemią. Gdy umieściłem czujnik w kubku, na wyświetlaczu Nokii 5110 odczytaliśmy niską wartość wilgotności gleby. Kiedy wlałam trochę wody do kubka widać wyraźnie, że poziom wilgoci się podniósł.

Projekt działa bez zarzutu i możemy wizualnie sprawdzić poziom wilgotności gleby. Oczywiście to tylko demonstracja czujnika, w przyszłości zbuduję bardziej przydatne projekty z tym czujnikiem.

Jak widać, ten projekt jest świetną demonstracją tego, do czego zdolny jest sprzęt i oprogramowanie open source. W ciągu kilku minut można zbudować tak imponujący projekt! Ten projekt jest idealny dla początkujących i jak powiedziałem na początku, ten projekt jest wspaniałym doświadczeniem edukacyjnym. Bardzo chciałbym poznać Twoją opinię na temat tego projektu. Czy uważasz to za przydatne? Czy są jakieś ulepszenia, które można wprowadzić do tego projektu? Prosimy o zamieszczanie swoich komentarzy lub pomysłów w sekcji komentarzy poniżej!