Meg akarom osztani Homebrew gallyez már több mint egy éve szolgál nekem.
Kezdődik a mester Arduino, Arra gondoltam, hogy milyen projektet kell megvalósítani. Emlékszem, hogy sok olyan beltéri növényem van, amelyek időnként elfelejtik a vizet, és a vakáció és üzleti út során történő öntözés kérdésének megvan a hely.
A rendszer a következő komponensekből áll:
A vezérlőegység a rendszer szíve. Itt vannak az elemek, Arduino, DS3231 időmodul, kijelző, feszültségváltók és vezérlők.
A növények közelében található egy tartály víz. A tartályban merülő szivattyúk vannak, amelyek a vizet csöveken keresztül pumpálják a növényekbe.
A víz eloszlását a növények között csapokkal ellátott fésű segítségével tovább lehet beállítani.
A rendszer összes műszaki elemét elrejthetjük függönyök és edények mögött, hogy azok ne legyenek nagyon szembetűnőek
A rendszer áttekintése:
Fő rendszerparaméterek:
1. Az akkumulátor élettartama körülbelül 5 hónap
2. A rendszer 3 szivattyú vezérlését támogatja. Minden szivattyúhoz csatlakoztathat egy fésűt 2-4 csapokkal, és ezen felül szabályozhatja a víz áramlását. Összesen lehetőséget kapunk akár 12 növény összekapcsolására
3. Az időt külön, a DS3231 független óramodultól vesszük. A szivattyú akkor aktiválódik, amikor a beállításban megadott óra (például 8:00).
4. A kijelző információt jelenít meg
5. Az öntözési beállításokat a programkód jelzi, és megváltoztathatják az Arduino újbóli lehűlésével
A kijelzőn megjelenő információk magyarázata:
Az első sor a táblázat fejléce. Minden sor megjeleníti az adott szivattyú adatait. Az első oszlop - a munka időtartamát (PR) mutatja. Például, "5" értékkel - a szivattyú minden 5. napon működni fog. A második oszlop az üzemóra (PD) - az az óra, amelynek elején a szivattyú bekapcsol. A harmadik oszlop a futási idő (BP) - a szivattyú futási ideje másodpercben. A negyedik oszlop - hátralevő napok (ELŐTT) - azt mutatja, hogy hány nap van hátra a következő műveletig. A dátum és az idő is megjelenik.
A rendszernek nincs visszajelzése, ezért a beállításokat empirikusan kell kiválasztani. A legjobb az olyan növényeket csoportosítani, amelyek közel állnak az öntözési igényekhez (egyesek jól tolerálják az aszályt, míg mások kedvelik a bőséges öntözést) és az edények méretét.
A beállítások nagyjából a következők: minden 5. napon kapcsolja be a szivattyút 8:00-kor 30 másodpercre.
Az alábbiakban megjelöljük, hogy a kód melyik részén találhatók ezek a beállítások.
A programkódban letilthatja a 2. és a 3. szivattyút. Ebben az esetben az információ csak a mellékelt szivattyúkon jelenik meg.
Az autonómiát a következők biztosítják:
• 18650 akkumulátorral működik
Arduino mély alvásba kerül (kikapcsolás), és Watсhdog ébred fel
• Az Arduino feszültségstabilizáló bit bal bal lábától
• Működés közben a kijelző ki van kapcsolva. A képernyő aktiválásához kb. 10 másodpercig tartsa lenyomva az alvás gombot.
• Az összes jelző LED el van távolítva a modulokból
A rendszer kb. 3 mA-t vesz igénybe, 1 szivattyú kb. 350 mA-t fogyaszt.
Főbb részletek:
• Élelmiszer-tartály háztartáshoz
• Kínai Arduino nano klón
• DS3231 valós idejű modul
• 18650 elem
• Boost modul 5 V-ig (áram körülbelül 1 A)
• A modul leengedése 3,3 V-ra a kijelző táplálása érdekében
• Nokia 5110 kijelző
• TP4056 modul az akkumulátor feltöltéséhez (+ védelem)
• Az akkumulátor töltöttségi szintje
• Különböző "frizz": terepi hatású tranzisztorok, ellenállások, kondenzátorok (elektrolitikus és kerámiai)
• Kapcsolók és gombok
Az eszköz szerelési "sémája":
Magyarázatok a séma szerint:
1. 4 18650 elem van párhuzamosan csatlakoztatva. A teljes kapacitás körülbelül 13000 mA / h.
2. Az akkumulátort a TP4056 töltő- és védőmodulhoz csatlakoztatják. A töltés a mikro-USB-csatlakozón keresztül történik, a telefon töltésével. Legalább 1A árammal kell feltölteni. A teljes feltöltés becsült ideje 13-14 óra. A jelzőfények villoghatnak és megjelenhetnek az alvázon.
3. Ezután a kapcsolón keresztül 5 V-os teljesítmény-átalakítót csatlakoztatnak. Ez táplálja az áramkör legtöbb elemét, beleértve a szivattyúkat is. Az akkumulátor töltöttségi szintjének csökkenésével a feszültség 4,2 V-ról 2,7 V-ra csökken, ami nem elegendő az áramkör működéséhez. A modul stabil feszültséget fog biztosítani. Elektrolitikus és kerámia kondenzátorokból készült szűrőt helyezünk a modul kimenetére. Az elektrolit kondenzátor simító, stabilizáló szerepet tölt be. A kerámia kondenzátort a nagyfrekvenciás zavarok leküzdésére használják. Ha a modul működés közben „sípol” az induktoron, ennek a jelenségnek a kiküszöbölésére egy további elektrolitkondenzátort lehet elhelyezni a modul bemenetére. Elektrolit kondenzátorok, 1000 mikrométer kapacitással, 6,3 V-on. A kerámia kondenzátorok 1-2 mikrofaradóra alkalmasak. Az áramkört 10 uF-nál használtam, mert nagyon sok extra volt.
4. A kijelző táplálásához 3,3 V-os feszültségre van szüksége, tehát egy kondenzátorokból származó hasonló szűrőkkel ellátott Buck konvertert kell hozzáadni.
5. DS3231 óramodul, pontosabb időzítéshez szükséges. A Power LED (1) ki van forrasztva a DS3231 modulon. Ez energiatakarékossági célokat szolgál. Ha szokásos akkumulátorokat (nem újratölthető) használ, akkor az ellenállást ki kell oldani (2). A modult újratölthető akkumulátorokra tervezték, ideértve a töltést is. Ha az akkumulátor normál, a töltőáram gyorsan használhatatlanná teszi.
6. A rendszer fő agya az Arduino nano platform. Energiatakarékossági célokra az összes LED-et (vagy legalábbis az áramellátást) oldja le, és meg kell harapni a feszültségszabályozó bal lábáról.
7. A szivattyút terepi tranzisztorok vezérlik. Azok, akik 5 V feszültséggel nyitnak és képesek az 1A-tól áramot váltani, meg fogják tenni. Eleinte a készeket használtam. Forrasztottam egy akkumulátoros terepi tranzisztorokat + ellenállásokat (100 Ohm az Arduino védelmére, 10k Ohm, hogy a tranzisztor redőnyét a földre húzzam, hogy a mosfet bezáródjon) + megforrasztottam a KF 301-2P csatlakozókat a vezetékek rögzítéséhez.
Később még kompaktabb akkumulátort készített az AO3400 SMD mosfetekre
Valahol fél év alatt 2 terepi tranzisztor meghibásodott. Ennek oka az volt, hogy fékezés üzemmódban a kollektor motor generátorként működik. A mezőhatású tranzisztor védelmére védődiódát kell használni. Az 1N4007-et használtam.
8. A kijelzőn megjelenik az összes információ. A kijelző felébresztéséhez tartsa lenyomva a gombot legfeljebb 10 másodpercig. Ha órában változtatja meg a percet, a rendszer alszik, és a kijelző kialszik.
Építési folyamat:
Első tesztek kenyérlemezre és firmware írására
Ezután mindent összekapcsolt egy csuklós telepítéssel
Felvette a testet, és valódi szivattyúkkal tesztelték
Furatokat fúrtam a tokba, mindent festettem egy fekete matt alapozóval, és az összetevőket melegen olvadó ragasztóval rögzítettem
További szerelési pontok:
• A edények alatt mindig egy víztartályt kell elhelyezni, különben fennáll annak a veszélye, hogy a víz a szivattyúk kikapcsolása után folytatódik.
• A tartály alja és a cső vége közötti távolság nem haladhatja meg a 70 cm-t. A szivattyú számára nehezebb lesz a vizet magasabbra emelni.
• Az Ali szivattyúkon a 6x1,5 mm átlátszó tömlők nagyszerűek
• Fontos, hogy a vízszivattyú nyílása ne nyúljon a víztartály falához, különben nem lesz normál nyomás.
• Ne használjon vasalkat (bilincsek, huzalok stb.) A tömlő szivattyúhoz történő rögzítéséhez. Minden nagyon gyorsan rozsdásodik.
• A szivattyúnak rövid vezetéke van. Valószínűleg ezeket növelni kell. A huzalok lezárásához a legjobb meleg olvadékragasztót használni, és a tetején hőre zsugorodni.
A program logikája:
• Arduino alszik
• A DS3231 modul leolvasásait (dátum és idő) a változókhoz rendelik
• Ha a dátum megváltozik, az elmúlt napok számlálójának értéke megváltozik
• Ha a munkaidő (beállítás) egybeesik az eltelt napok számával, akkor ellenőrizni kell az órát
• Ha az óra (beállítás) és az időmodultól számított óra egybeesik, kapcsolja be a szivattyút a beállításokban megadott ideig
• Arduino alszik
• Ha lenyomva tartja az alvás gombot, akkor a kijelző tápellátást kap, és az Arduino felébred
Az öntözési beállításokat itt kell megadni a kód ezen részében:
Vázlatot és könyvtárakat alkalmazok
Általában elégedett vagyok a rendszerrel. Körülbelül egy éven át rendszeresen itatta a növényeimet az ablakpárkányon. Most áthelyeztem a rendszert egy másik helyiségbe, és a sajátomban összeállítottam egy új, kényelmesebb és érdekesebbet, de ez egy másik történet ...