Arduino автополив для комнатных растений: Делаем автополив комнатного цветка на Arduino за 15 минут / Хабр

Содержание

Многоканальная система автополива на Arduino

ОБНОВЛЕНИЯ

18.08.18 Версия 1.5: исправлены ошибки
17.04.19 Версия 2.0: новая логика меню, более гибкие таймеры! ЗАМЕНИТЕ СТАРЫЕ ВЕРСИИ БИБЛИОТЕК НОВЫМИ ИЗ ПАПКИ!
20.04.19 Версия 2.1: добавлено автоотключение подсветки дисплея (включается по любому действию с энкодера)
05.06.2019 Исправлена схема версии 2+!

Проект умной теплицы!
Вышел новый очень крупный и крутой проект — контроллер теплицы, который и поливает, и освещает, и проветривает

ОПИСАНИЕ

Многоканальная система автополива растений для установки в умную теплицу, на огород или в квартиру. Особенности:

Поддержка от 1 до 15 помп (Arduino NANO / UNO)
Индивидуальная настройка периода и времени работы
Дисплей 1602 с отображением настроек
Индивидуальное название каждого канала (можно по-русски!)
Удобное управление и настройка энкодером
Хранение настроек в энергонезависимой памяти
Настройка уровня управляющего сигнала
Настройка часы/минуты/секунды работы
Параллельный режим работы / очередь

Все хотят датчики влажности, каждый третий об этом написал.

Вопрос: зачем тогда нужен таймер и все эти настройки? Мой проект не об этом, мой проект о таймере
С датчиками влажности МИКРОКОНТРОЛЛЕР ВООБЩЕ НЕ НУЖЕН. Почему? Как? Смотрите ЗДЕСЬ
Все жалуются на дождь. В видео звучало слово “теплица” и “рассада”, там не идёт дождь
Китайские датчики влажности почвы разъедаются почвой, так как сделаны не из золота!

Да, согласен, нужна одна помпа и клапана на каналы! Добавил прошивку auto-pumps_valve, читайте описание в начале скетча, там всё написано!

КОМПОНЕНТЫ

Инструменты, полезное

Каталоги ссылок на Алиэкспресс на этом сайте:

Всё для пайки: паяльники, приспособления
Платы Ардуино, модули и датчики
Модули и датчики для умного дома
Дешёвые инструменты
Аккумуляторы, платы защиты, зарядники
Мультиметры
Блоки питания, преобразователи

Железки со схемы

Стараюсь оставлять ссылки только на проверенные крупные магазины, из которых заказываю сам. Также по первые ссылки ведут по возможности на минимальное количество магазинов, чтобы минимально платить за доставку. Если какие-то ссылки не работают, можно поискать аналогичную железку в каталоге Ардуино модулей. Также проект можно попробовать собрать из компонентов моего набора GyverKIT.

Arduino Nano купить в РФ, aliexpress, aliexpress, искать
Помпа 5V https://ali.ski/HIOx4T
Помпа 12V https://ali.ski/kIhxWb
Дисплей LCD 1602 I2C aliexpress, aliexpress, искать
Энкодер aliexpress, aliexpress, искать
Реле aliexpress, aliexpress, искать
Макетная плата aliexpress, aliexpress, искать
Блоки питания aliexpress, aliexpress, искать
Разветвитель потока с краниками https://ali.ski/XsEmt
Разветвитель потока без краников https://ali.ski/915Dv
Шланг силиконовый https://ali.ski/Ov-Bvn
Тройничок https://ali.ski/leXqs

СХЕМЫ ОБНОВЛЕНЫ ДЛЯ ВЕРСИИ 2+ !!!
Внимание! Для коммутации индуктивных нагрузок рекомендуется использовать искрогасящие цепи, иначе микроконтроллер может зависнуть. Читайте в этом проекте в разделе СХЕМЫ

5V помпы

12V помпы

220V AC помпы

14 реле

ПРОШИВКА

ВНИМАНИЕ!
Максимально подробный гайд по началу работы с платой и загрузке прошивки для проекта находится ЗДЕСЬ. Изучи его внимательно, прежде чем писать на форум или в группу ВК!

Версия 1.*
Система управляет количеством помп PUPM_AMOUNT, подключенных подряд в пины платы, начиная с пина START_PIN. На каждую помпу заводится таймер, который включает помпу на заданное время через заданные промежутки времени. Промежутки времени (период работы) может быть в часах или минутах (настройка PERIOD). Время работы помпы может быть в минутах или секундах (настройка PUMPING). Включение производится сигналом уровня SWITCH_LEVEL. 0 – для реле низкого уровня (0 Вольт, все семейные модули реле), 1 – высокого уровня (5 Вольт, редкие модули реле, все мосфеты).
Примечание: катушка реле кушает около 60 мА, несколько включенных вместе катушек создадут лишнюю нагрузку на линию питания. Также несколько включенных одновременно помп сделают то же самое. Для устранения этого эффекта есть настройка PARALLEL. При её отключении помпы будут “вставать в очередь”, совместное включение будет исключено.Управление:

Версия 2.*
ПЕРЕД ПРОШИВКОЙ ВТОРОЙ ВЕРСИИ ЗАМЕНИТЕ ВСЕ БИБЛИОТЕКИ НОВЫМИ (ИДУТ В АРХИВЕ ПРОЕКТА, В ПАПКЕ НОВАЯ ВЕРСИЯ)!!!!
Поворачивая рукоятку энкодера мы перемещаем стрелочку выбора по экрану. Обратите внимание на то, что настройка времени работы помпы находится правее «за экраном», нужно пролистать стрелочку направо чтобы её активировать. Чтобы изменить выбранный стрелочкой параметр, нужно повернуть рукоятку энкодера, удерживая её нажатой. Таким образом можно настроить время периода и работы помпы в формате ЧЧ:ММ:СС. Логика работы настроек PUPM_AMOUNT, START_PIN, SWITCH_LEVEL и PARALLEL такая же как для версии 1.*

Этой статьей я хочу открыть цикл, посвященный различным проектам на основе плат Arduino и сопутствующим к ним элементам. В ближайшем будущем, помимо данного проекта «Автополив», будут рассмотрены также «Система антипротечек воды», «Домашняя пивоварня», «Вытяжка в ванной», «Солнечные панели», «Автопроветривание», «Механические шторы» и др.

Также я расскажу о структуре систем Умного дома на базе Arduino, проектировании таких систем и практическом внедрении. Одна из важных деталей таких проектов — это их цена. Здесь я не буду говорить о каких -то дорогостоящих приборах, все очень бюджетно. Чтобы каждый , после прочтения данной статьи, мог приобрести необходимые комплектующие, определенные знания и самостоятельно собрать необходимое устройство.

Итак, вернемся к нашему первому проекту «Автополив комнатных растений». Поскольку я люблю всем своим проектам давать английские названия , то этот проект назову “SmartHomeWater”. Устройство будет рассчитано на полив 4 растений.

Сама схема в большом формате будет прикреплена ниже. Это не совсем схема в понимании ЕСКД , СПДС, это скорее рисунок , идея. .. называйте как будет угодно, рассчитанная не на инженеров, а на простых людей . Для таких людей , автоматика — не является их работой.

Программу , вы также можете скачать в конце этой статьи. Программа написана в среде FLProg, поэтому необходимо сначало скачать и установить ее. Если вы заказываете Arduino с Aliexpress , то вероятнее всего потребуется установить драйвер Сh440 для Arduino Uno.

С помощью ручки энкодера (вращая ее вправо или влево) выбираем конкретный гигрометр Н1,Н2,Н3 или Н4. Далее короткое нажатие и переходим в подменю Max и Min, где выбираем максимальное и минимальное значение, по которым будет происходить включение и выключение помп.

В зависимости от степени влажности почвы и заданной уставки гигрометр выдает на выходе 1 или 0. Если влажность ниже минимального значения, то на выходе 1 и помпа включается, если выше максимального — 0 и помпа соответственно выключается.

Релейный модуль, применяемый в схеме, предназначен для управления нагрузкой (помпами), ультразвуковой датчик применяется для контроля уровня воды в баке. В случае, если уровень воды опускается ниже минимального значения, загорается светодиод, сигнализируя об этом.

В системе есть Arduino, управляющая системой орошения, основанной на насосе, подающем воду из резервуара. Он соединен с датчиком уровня воды, чтобы следить за водой, доступной для системы. Датчики влажности также используются для мониторинга преобладающих условий почвы, чтобы гарантировать, что растения не будут переувлажнены или недостаточно политы. В этом случае [Никодем] разработал свои собственные резистивные датчики влажности, что оказалось трудным, но многому его научило. Затем все было завернуто в пищевой контейнер, чтобы сделать его водонепроницаемым для установки снаружи. Также были установлены солнечная панель и система зарядки для питания всей установки без подключения к сети.

Пока эта система работала, датчики влажности были немного ненадежными, и было задействовано много кабелей. Вторая версия избавилась от датчиков и использовала Pi Pico для реализации простой схемы орошения на основе таймера.

В любом случае, обе системы работали и помогали жизненно важной воде поступать на грядку. Автоматический полив растений — довольно популярная тема, и в последнее время мы видели несколько отличных хаков в этой области. Видео после перерыва.

Хотя и правда, что некоторые растения прекрасно себя чувствуют, если им пренебрегают, многие из них прекрасно справляются с несколькими унциями воды раз в неделю, если уровень освещенности правильный. Но даже это есть что вспомнить и действительно сделать в наше беспрецедентное время, так зачем пытаться? [Мартин] решил эту проблему для нас, тщательно продумав каждый аспект автоматического ухода за растениями. Результатом его усилий является Flaura, открытый горшок для растений с самополивом и канал на YouTube.

Распечатанный на 3D-принтере горшок можно легко увеличить или уменьшить в соответствии с размером растения, и он содержит резервуар для воды, который вмещает около 0,7 л воды при стандартном размере. Просто влейте его через маленький носик, и все будет хорошо в течение примерно трех месяцев, в зависимости от растения, освещенности и количества потребляемой воды. Вы можете отслеживать уровень сухости в сопутствующем приложении.

Почва равномерно орошается из небольшого шланга с десятками крошечных отверстий, создающих небольшие струи воды под низким давлением. Это, безусловно, наша любимая часть проекта — не только потому, что это круто выглядит, но и потому, что многие из этих типов сборок имеют тенденцию выпускать воду в одном и том же месте все время, а именно. . . не то, как мы поливаем наши растения. Обязательно посмотрите обзорное видео проекта после перерыва.

Самая большая угроза комнатному растению исходит от забывчивости его владельца, но [Саса Каранович] создал систему автоматизации, которая не даст его растениям испытывать сильную жажду. За последний год [Sasa] документировала элегантную систему мониторинга и полива растений, которая теперь превратилась в полностью автоматизированное решение.

Если вы не видели более ранние этапы проекта, их определенно стоит проверить. Краткая версия заключается в том, что [Sasa] разработала систему полива, которая использует I ² C для связи с датчиками влажности почвы, температуры и освещенности, а также для управления соленоидами, которые позволяют поливать отдельные растения по мере необходимости. ESP32 служит мостом, позволяя считывать показания датчиков и раздавать воду через HTTP-интерфейс.

В этой заключительной части [Саса] интегрирует свою систему полива в систему домашней автоматизации. Он использует базу данных MySQL для хранения журналов данных датчиков и действий по поливу, а также n8n для автоматизации измерений и полива. Если что-то не так, система даже пришлет ему Telegram-уведомление о том, что что-то не так.

Если вы считаете, что автоматизация может быть лучшим способом спасти ваши растения от медленной смерти, [Sasa] любезно поделился своей отличной работой на GitHub. Даже если у вас нет зеленого пальца, это все равно отличный пример того, как разработать решение для домашней автоматизации с нуля. Если вас больше интересует телевидение, чем садоводство, ознакомьтесь с подходом [Sasa] к замене пульта дистанционного управления веб-интерфейсом!

На протяжении многих лет мы видели бесчисленное количество автоматизированных систем ухода за растениями, но по какой-то причине они почти никогда не используют секретный ингредиент садоводства — удобрения. Но [xythobuz] знает, что происходит. Когда они сами переехали в свою новую квартиру, пришло время рассредоточиться и начать выращивать растения на балконе. Вскоре сад стал достаточно большим, чтобы обеспечить автоматическую систему полива и удобрения.

Эта умная система «сделай сам» основана на резервуаре для воды объемом 5 л с самотечной подачей воды с электромагнитным управлением и трех [кувшинах] с жидким удобрением, которое добавляется в воду с помощью перистальтического насоса. Не волнуйтесь, в резервуаре для воды есть поплавковые выключатели, и [xythobuz] каждый раз отключает его вручную, чтобы он не затопил квартиру.

На стороне пользовательского интерфейса клон Arduino Nano управляет шоу, обеспечивая вывод на ЖК-дисплей и обрабатывая ввод с клавиатуры. Сама машина управляется с помощью ESP32 и пары четырехканальных релейных плат, которые управляют впускным клапаном, четырьмя выпускными клапанами и тремя перистальтическими насосами, разбрызгивающими удобрение. ESP также обслуживает веб-интерфейс, который имитирует панель управления и добавляет журналы отладки. Эти две платы обмениваются данными, используя I²C через DB-9, потому что это, вероятно, то, что завалялось [xythobuz]. Посмотрите демонстрационное видео после перерыва, а затем проверьте свои собственные растения. Они скучают по тебе!

BBC уже давно поддерживает технологическое образование в школах. BBC Micro познакомила целое поколение студентов с компьютерами, а совсем недавно Micro:bit обучает сегодняшних детей встроенным системам. [Майкл Клементс] уже взрослый человек, но он придумал проект, используя маленькую доску для создания автоматической системы полива растений.

Вместо простой системы на основе таймера конструкция [Майкла] измеряет влажность почвы с помощью емкостного датчика. Это имеет то преимущество, что нет необходимости находиться в прямом контакте с почвой, как это делают резистивные датчики, и, таким образом, датчик может быть построен таким образом, чтобы свести к минимуму коррозию. Micro:bit считывает этот датчик с помощью аналогового входа и отображает уровень влажности с помощью встроенной светодиодной матрицы в виде графика. Как только уровень опускается ниже установленного порога, включается насос, который подает воду к растению до тех пор, пока почва снова не станет достаточно влажной.

Это простой проект, но он был бы отличным способом научить студентов взаимодействию с насосами и датчиками, а также основам систем управления. [Майкл] также отмечает, что дальнейшая работа может включать в себя взаимодействие нескольких Micro:bits с использованием их встроенного беспроводного оборудования. До сих пор мы видели, как Micro:bit используется для всего, от портативных игр до доставки жевательной резинки. Видео после перерыва.

Каким-то образом жена [Джереми С. Кука] смогла поддерживать работу машины Keurig в течение 10 лет, прежде чем она перестала потреблять кофеин. [Джереми] снова завел его, но решил купить новый, когда увидел, что он внутри после десятилетних отложений воды.

Но зачем выбрасывать машину, как молотый кофе? Поскольку насос все еще хорош, он решил превратить его в автоматическую машину для полива растений. Теперь Keurig качает воду с помощью Raspberry Pi Zero W и транзистора. [Джереми] может настроить задания cron для полива с помощью PuTTY или подавать воду по требованию во время засушливых периодов. Нам нравится, что он подключил датчик влажности почвы к красным/синим светодиодам вокруг кнопки заваривания: красный означает, что растение хочет пить, фиолетовый означает, что вода течет, а отсутствие света означает, что растение утолено и счастливо.

Все мы когда-нибудь забудем полить растение. Если нам повезет, то вялая растительность, к которой мы вернемся, волшебным образом оживет, когда мы поспешим ее полить, если нет, то у нас будет позор пустого цветочного горшка, чтобы напомнить нам о нашей глупости.

Неважно, думаете вы, мы можем использовать технологии для решения проблемы и автоматизировать ее с помощью микроконтроллера! [Бонни] сделала именно это, с помощью емкостного датчика почвы, питающего Adafruit Feather HUZZAH на базе ESP8266, который, в свою очередь, регистрирует данные о влажности почвы с помощью онлайн-сервиса Adafruit IO. Апплет IFTTT отслеживает данные и запускает уведомление, когда влажность падает до точки, при которой требуется полив.

Заметка Instructables содержит подробное пошаговое руководство по всему процессу, включая код, так что это проект, который может попробовать почти каждый, а также базовое введение в использование онлайн-сервиса с аппаратным обеспечением. . Тем не менее, мы не можем не задаться вопросом, не лучше ли было бы, если бы система сама выполняла полив, а не просто давала толчок своему мясистому создателю-садоводу. Возможно, кто-то еще построит его, чтобы добавить в качестве улучшения.

За прошедшие годы на этих страницах появилось довольно много проектов автоматизации полива растений, от этого с использованием автомобильных запчастей до системы с впечатляюще простым клапаном, сделанным путем сжатия гибкой трубы. Однако лучшим устройством для полива должен быть полностью автономный тепличный робот.

Садоводство и электроника отлично сочетаются друг с другом, а что может быть лучше, чем настольные сады? Они маленькие, простые в сборке и являются идеальным способом эффективно использовать Arduino или Raspberry Pi. Вы можете упростить его, просто подключив несколько светодиодных ламп для выращивания, или вы можете расширить его, включив датчики влажности и автоматический полив.

Этот настольный сад расположен в фантастической деревянной конструкции из фанеры, вырезанной лазером. Если вы хотите использовать этот дизайн для своего собственного городского сада, вы можете загрузить файл от создателя через Instructables.

По прозвищу Plantbot, эта система использует ключ Raspberry Pi и Wi-Fi для управления светодиодными лампами для выращивания растений. Но, конечно, вы можете пропустить ключ Wi-Fi, если у вас есть модель с поддержкой Wi-Fi, такая как Raspberry Pi 3, 4, Zero W или Zero 2 W.

В то время как многие электронные системы выращивания могут быть усложнены датчиками и программированием, этот проект делает его красивым и простым, просто подключая светодиоды. Это делает его отличным проектом для начинающих любителей электроники.

Небольшой, автономный и стильный настольный сад с травами идеально подходит для квартиры или небольшого дома. Он может вместить четыре небольших горшка для семян, что может быть немного, но он может хорошо подойти для выращивания нескольких трав для использования на кухне.

В любом случае, это хороший проект, чтобы научиться подключать основные электронные компоненты. Четыре основные части — это 2,8-дюймовый сенсорный TFT-экран, модуль часов RTC, четыре датчика влажности и светодиодная лента, а также несколько транзисторов MOSFET.

Если вы хотите воссоздать структуру сада, описанную в руководстве Instructables, вам понадобится 3D-принтер. После печати добавьте немного деревянного шпона, чтобы придать вид искусственного дерева, и вы получите гладкий и полированный конечный продукт.

Настольный сад может быть таким же простым, как взять уже имеющееся у вас горшечное растение и подключить его к автоматической системе полива. Это видео проведет вас через удобный для начинающих процесс, чтобы показать вам, насколько это выполнимо.

В этом проекте вы будете подключать датчик влажности и мини-насос к Arduino Uno, а затем скомпилировать небольшой фрагмент кода. Помимо первоначальной настройки, вам может понадобиться поэкспериментировать с размещением датчика влажности или повозиться с калибровкой, чтобы сделать все правильно.

По сути, система будет накачивать воду в кастрюлю до тех пор, пока датчик влажности не преодолеет заданный порог, т.е. она не станет достаточно влажной. Имейте в виду, что этот порог может быть разным для каждого горшка в зависимости от того, сколько воды требуется вашему растению, а также от различий в типе почвы или размере горшка.

Не все садовые системы используют землю в качестве среды для выращивания: в некоторых проектах используется метод, называемый аэропоникой, например, в этом настольном кашпо. Вместо традиционной системы полива растение подкармливают мелкодисперсным аэрозолем, содержащим удобрения.

Этот дизайн включает в себя несколько различных методов строительства, включая 3D-печать, лазерную резку и вакуумное литье. Это может быть недоступно для всех, но чтение рабочего журнала в Arduino Project Hub по-прежнему даст вам много ресурсов и информации, которые можно взять с собой.

Мы рекомендуем проверить код для отображения данных датчика, который является отличным компонентом для включения в ваш собственный проект. С другой стороны, если у вас есть доступ к необходимым машинам, файлы 3D-печати и лазерной резки можно загрузить бесплатно.

Этот создатель установил несколько удобных команд для своего настольного кашпо, одна из них «Алекса, спроси коробку с травами, как мои растения», которая сообщает вам, какие растения сухие. Хотя проект в Arduino Project Hub служит скорее грубым руководством, чем подробными инструкциями, он даст вам хорошую отправную точку для старта.

Этот настольный сад не самый красивый, но в нем используются детали, которые можно найти по дешевке из бывших в употреблении. В этом случае для содержания растений используется аквариум, а в качестве резервуара для воды используется пластиковая бутылка.

Вы можете ознакомиться с руководством, которое включает полный список деталей, в блоге Ctrl Alt Develop. Список компонентов выглядит длинным, но около половины из них являются необязательными, поэтому обязательно ознакомьтесь с примечаниями. Если вы ищете что-то, что будет автоматически запускать циклы полива и освещения, ознакомьтесь с загружаемым кодом.

Многоканальная система автополива на Arduino

ОБНОВЛЕНИЯ

ОПИСАНИЕ

КОМПОНЕНТЫ

ПРОШИВКА

УПРАВЛЕНИЕ

ОШИБКИ И FAQ

ПОДДЕРЖАТЬ

ПОХОЖИЕ ЗАПИСИ

Автополив комнатных растений на базе Arduino

Автоматический полив растений | Хакадей

7 настольных садовых проектов для Arduino и Raspberry Pi

1. Настольный сад Raspberry Pi

2. Arduino Smart Desktop Herb Garden

3. Простой полив растений на Arduino

4. Настольный сад аэропоники

5. Коробка для трав с голосовым управлением Alexa

6. Сад Малины Пи Пико

7. Автоматическая система полива Easy Arduino