- Požadované komponenty pro projekt systému zavlažování rostlin Arduino
- Vysvětlení obvodu:
- Pracovní vysvětlení:
- Vysvětlení programování:
Kdykoli jdeme na několik dní z města, vždy jsme se starali o naše rostliny, protože pravidelně potřebovaly vodu. Takže tady děláme automatický zavlažovací systém rostlin pomocí Arduina, který automaticky dodává vodu vašim rostlinám a udržuje vás aktuální zasíláním zpráv na váš mobilní telefon.
V této rostlinné zavlažovací systém, čidlo půdní vlhkosti kontroluje hladina vlhkosti v půdě a je-li úroveň vlhkosti je nízká pak Arduino přepne na vodní čerpadlo k zajištění vody pro rostliny. Vodní čerpadlo se automaticky vypne, když systém najde dostatek vlhkosti v půdě. Kdykoli systém zapne nebo vypne čerpadlo, prostřednictvím GSM modulu se uživateli pošle zpráva s aktualizací stavu vodního čerpadla a vlhkosti půdy. Tento systém je velmi užitečný na farmách, zahradách, v domácnosti atd. Tento systém je zcela automatizovaný a není třeba žádného lidského zásahu.
Požadované komponenty pro projekt systému zavlažování rostlin Arduino
- Arduino Uno
- GSM modul
- Tranzistor BC547 (2)
- Připojovací vodiče
- 16x2 LCD (volitelně)
- Napájení 12v 1A
- Relé 12V
- Vodní chladič čerpadlo
- Senzor půdní vlhkosti
- Rezistory (1k, 10k)
- Variabilní Resister (10k, 100k)
- Svorkovnicový konektor
- Integrovaný obvod regulátoru napětí LM317
GSM modul:
Zde jsme použili GSM modul TTL SIM800. SIM800 je kompletní čtyřpásmový modul GSM / GPRS, který může zákazník nebo fanda snadno zabudovat. SIM900 GSM modul poskytuje standardní rozhraní; SIM800 poskytuje výkon GSM / GPRS 850/900/1800 / 1900MHz pro hlas, SMS, data s nízkou spotřebou energie. Konstrukce tohoto modulu SIM800 GSM je štíhlá a kompaktní. Je snadno dostupný na trhu nebo online na eBay.
- Čtyřpásmový modul GSM / GPRS v malé velikosti.
- GPRS povoleno
- Výstup TTL
Další informace o GSM modulech a AT příkazech najdete zde. Zkontrolujte také naše různé projekty využívající GSM a Arduino, abyste správně porozuměli jejich propojení.
Vysvětlení obvodu:
V tomto zavlažovacím systému rostlin jsme použili domácí sondu pro měření vlhkosti půdy ke snímání úrovně vlhkosti půdy. Při výrobě sondy jsme vyřezali a vyleptali desku obloženou mědí podle obrázku níže. Jedna strana sondy je přímo připojena k Vcc a druhá svorka sondy jde k základně tranzistoru BC547. K základně tranzistoru je připojen potenciometr pro nastavení citlivosti senzoru.
Arduino se používá k řízení celého procesu tohoto systému automatického zavlažování rostlin. Výstup obvodu senzoru půdy je přímo připojen k digitálnímu pinu D7 Arduina. V obvodu senzoru se používá LED, tato LED kontrolka stavu ON indikuje přítomnost vlhkosti v půdě a OFF indikuje absenci vlhkosti v půdě.
GSM modul slouží k odesílání SMS uživateli. Zde jsme použili modul TTL SIM800 GSM, který přímo dává a přijímá logiku TTL (uživatel může použít jakýkoli modul GSM). Pro napájení GSM modulu SIM800 se používá regulátor napětí LM317. LM317 je velmi citlivý na jmenovité napětí a před použitím se doporučuje přečíst si jeho datový list. Jmenovité provozní napětí je 3,8 V až 4,2 V (pro provoz prosím upřednostňujte 3,8 V). Níže je schéma zapojení napájecího zdroje pro modul GSM TTL sim800:
Pokud chce uživatel použít modul SIM900 TTL, měl by použít 5 V a pokud chce uživatel použít modul SIM900, pak do zásuvky DC Jack na desce přivede napětí 12 V.
12V Relé slouží k regulaci malé vodní čerpadlo 220 VAC. Relé je poháněno tranzistorem BC547, který je dále připojen k digitálnímu kolíku 11 Arduina.
Pro zobrazení stavu a zpráv se také používá volitelný LCD displej. Ovládací piny LCD, RS a EN jsou připojeny k pinům 14 a 15 Arduina a datové piny LCD D4-D7 jsou přímo připojeny k pinům 16, 17, 18 a 19 Arduina. Displej LCD se používá ve 4bitovém režimu a je poháněn vestavěnou knihovnou LCD společnosti Arduino.
Níže je schéma zapojení tohoto zavlažovacího systému se senzorem arduino a půdní vlhkosti:
Pracovní vysvětlení:
Práce s tímto automatickým zavlažovacím systémem je poměrně jednoduchá. Za prvé je to zcela automatizovaný systém a není potřeba žádná pracovní síla k ovládání systému. Arduino se používá k ovládání celého procesu a GSM modul se používá k odesílání výstražných zpráv uživateli na jeho mobilním telefonu.
Pokud je v půdě přítomna vlhkost, pak je vedení mezi dvěma sondami snímače půdní vlhkosti a díky tomuto vedení zůstává tranzistor Q2 ve spouštěném / zapnutém stavu a Arduino Pin D7 zůstává nízký. Když Arduino čte signál LOW na D7, odešle uživateli SMS o „Půda je normální. Motor vypnut “a vodní čerpadlo zůstává ve stavu vypnuto.
Nyní, pokud v půdě není vlhkost, tranzistor Q2 se vypne a pin D7 se změní na vysokou. Poté Arduino přečte Pin D7 a zapne vodní motor a také pošle uživateli zprávu o „Detekována nízká vlhkost půdy. Motor zapnut “. Motor se automaticky vypne, když je v půdě dostatečná vlhkost. Dále zkontrolujte ukázkové video a kód (uvedené na konci), abyste lépe porozuměli pracovnímu procesu projektu.
Vysvětlení programování:
Kód pro tento program je snadno srozumitelný. Nejprve jsme zahrnuli knihovnu SoftwareSerial pro výrobu pinů 2 a 3 jako Rx & Tx a také LiquidCrystal pro LCD. Poté jsme definovali některé proměnné pro motor, senzor půdní vlhkosti, LED atd.
#zahrnout
Poté je ve funkci void setup () inicializována sériová komunikace rychlostí 9600 b / s a pokyny jsou dány různým pinům. Pro inicializaci modulu GSM je volána funkce gsmInit .
Serial1.begin (9600); Serial.begin (9600); pinMode (led, OUTPUT); pinMode (motor, VÝSTUP); pinMode (senzor, INPUT_PULLUP); lcd.print („Water Irrigaton“); lcd.setCursor (4,1); zpoždění (2000); lcd.clear (); lcd.print ("Přehled okruhů"); lcd.setCursor (0,1); lcd.print („Vítá vás“); zpoždění (2000); gsmInit ();
Poté se senzor načte ve funkci void loop () a motor se zapne nebo vypne podle stavu senzoru a pomocí funkce sendSMS se uživateli také odešle SMS. Zkontrolujte různé funkce v úplném kódu uvedeném na konci.
void loop () {lcd.setCursor (0,0); lcd.print ("automatický režim"); if (digitalRead (sensor) == 1 && flag == 0) {delay (1000); if (digitalRead (sensor) == 1) {digitalWrite (led, HIGH); sendSMS ("Detekována nízká vlhkost půdy. Motor zapnut"); lcd.begin (16,2); lcd.setCursor (0,1);…………………
Zde je důležitá funkce gsmInit () a pro uživatele je většinou obtížné je správně nastavit. Slouží k inicializaci GSM modulu, kde se nejprve zkontroluje, zda je GSM modul připojen nebo ne, odesláním příkazu „AT“ do GSM modulu. Pokud je odpověď v pořádku, znamená to, že je připravena. Systém neustále kontroluje modul, dokud nebude připraven nebo dokud nebude přijato „OK“. Poté se ECHO vypne odesláním příkazu ATE0, jinak GSM modul ozve všechny příkazy. Nakonec se dostupnost sítě zkontroluje pomocí „AT + CPIN?“ příkaz, pokud je vložená karta SIM karta a je přítomen PIN, dává odpověď PŘIPRAVENO. Toto se také opakovaně kontroluje, dokud není nalezena síť. To lze jasně pochopit na videu níže.
void gsmInit () {lcd.clear (); lcd.print ("Vyhledávací modul.."); boolean at_flag = 1; while (at_flag) {Serial1.println ("AT"); while (Serial1.available ()> 0) {if (Serial1.find ("OK")) at_flag = 0; } zpoždění (1 000); }……………….
S tímto automatickým zavlažovacím systémem se tedy nemusíte starat o své rostliny, když jste daleko od domova. Může být dále vylepšen, aby byl provozován a monitorován přes internet.