Quiero compartir mi hecho en casaeso me ha estado sirviendo por más de un año.
Empezando a dominar Arduino, Pensé en qué tipo de proyecto implementar. Recordé que tengo muchas plantas de interior que periódicamente se olvidan de regar, y el tema del riego durante las vacaciones y los viajes de negocios tiene un lugar para estar.
El sistema consta de los siguientes componentes:
La unidad de control es el corazón del sistema. Aquí están las baterías, Arduino, módulo de tiempo DS3231, pantalla, convertidores de voltaje y controles.
Cerca de las plantas hay una lata de agua. Hay bombas sumergibles en el recipiente que bombean agua a través de tuberías hacia las plantas.
La distribución del agua entre las plantas se puede ajustar aún más usando un peine con grifos.
Todos los elementos técnicos del sistema se pueden ocultar detrás de cortinas y macetas para que no sean muy visibles.
Resumen del sistema:
Parámetros clave del sistema:
1. Duración de la batería de aproximadamente 5 meses
2. El sistema admite el control de 3 bombas. Para cada bomba, puede conectar un peine con 2-4 grifos y controlar adicionalmente el flujo de agua. Total tenemos la oportunidad de conectar hasta 12 plantas
3. El tiempo se toma desde un módulo de reloj independiente independiente DS3231. La bomba se activa cuando la hora especificada en la configuración (por ejemplo, 8:00).
4. La pantalla muestra información
5. La configuración de riego se indica en el código del programa, se puede cambiar volviendo a parpadear Arduino
Explicación de la información que se muestra en la pantalla:
La primera línea es el encabezado de la tabla. Cada fila muestra información sobre la bomba respectiva. La primera columna: muestra el período de trabajo (PR). Por ejemplo, con un valor de "5", la bomba funcionará cada 5 días. La segunda columna es la hora de operación (PD): la hora al comienzo de la cual la bomba se encenderá. La tercera columna es el tiempo de funcionamiento (BP): el tiempo de funcionamiento de la bomba en segundos. La cuarta columna, días restantes (ANTES), muestra cuántos días quedan hasta la próxima operación. La fecha y la hora también se muestran.
El sistema no tiene comentarios, por lo que la configuración debe seleccionarse empíricamente. Es mejor agrupar las plantas que están cerca en términos de requisitos de riego (algunos toleran bien la sequía, mientras que otros prefieren el riego abundante) y el tamaño de las macetas.
La configuración es aproximadamente la siguiente: cada 5 días, encienda la bomba a las 8:00 durante 30 segundos.
A continuación, se indicará en qué parte del código se encuentran estas configuraciones.
En el código del programa, puede desactivar las bombas segunda y tercera. En este caso, la información se mostrará solo en las bombas incluidas.
La autonomía está asegurada por:
• Alimentado por baterías 18650
• Arduino y entra en un sueño profundo (Apagado) y se despierta por Watсhdog
• El estabilizador de voltaje Arduino mordió la pierna izquierda
• La pantalla se apaga durante el funcionamiento. Para activar la pantalla, debe mantener presionado el botón de suspensión durante aproximadamente 10 segundos.
• Todos los LED indicadores se eliminan de los módulos.
El sistema consume aproximadamente 3 mA, 1 bomba consume aproximadamente 350 mA en funcionamiento.
Detalles principales:
• Contenedor de comida para vivienda
• clon chino Arduino nano
• Módulo de tiempo real DS3231
• 18650 baterías
• Módulo de refuerzo de hasta 5 V (corriente de aproximadamente 1 A)
• Módulo de bajada de hasta 3.3V para alimentar la pantalla
• Pantalla Nokia 5110
• Módulo TP4056 para cargar (+ protección) la batería
• Indicador de carga de la batería.
• Varios "frizz": transistores de efecto de campo, resistencias, condensadores (electrolíticos y cerámicos)
• Interruptores y botones
"Esquema" de montaje del dispositivo:
Explicaciones según el esquema:
1. 4 baterías 18650 están conectadas en paralelo. La capacidad total es de aproximadamente 13000 mA / h.
2. La batería está conectada al módulo de carga y protección TP4056. La carga se realiza a través del conector micro USB desde la carga del teléfono. Se necesita cargar con una corriente de al menos 1A. El tiempo estimado para cargar completamente es de 13 a 14 horas. Los LED indicadores pueden parpadear y mostrarse en el chasis.
3. Luego, se conecta un convertidor elevador de hasta 5V a través del interruptor. Alimentará la mayoría de los componentes del circuito, incluidas las bombas. Con una disminución en el nivel de carga de la batería, el voltaje disminuirá de 4.2V a 2.7V, lo que no es suficiente para que el circuito funcione. El módulo proporcionará un voltaje estable. Un filtro hecho de condensadores electrolíticos y cerámicos se coloca en la salida del módulo. El condensador electrolítico desempeña un papel estabilizador y suavizante. El condensador de cerámica se usa para combatir la interferencia de alta frecuencia. Si el módulo "emite un pitido" al inductor durante la operación, para eliminar este fenómeno, se puede colocar un condensador electrolítico adicional en la entrada del módulo. Condensadores electrolíticos con una capacidad de 1000 microfaradios a 6.3V. Los condensadores de cerámica son adecuados para 1-2 microfaradios. El circuito se usó a 10 uF, porque tenía mucho más.
4. Para alimentar la pantalla, necesita un voltaje de 3.3V, por lo que se agrega un convertidor reductor con filtros similares de condensadores.
5. Módulo de reloj DS3231, necesario para una sincronización más precisa. El LED de encendido (1) está soldado en el módulo DS3231. Esto se hace con fines de ahorro de energía. Si usa baterías normales (no recargables), entonces necesita soldar la resistencia (2). El módulo está diseñado para baterías recargables, incluida su carga. Si la batería es normal, la corriente de carga rápidamente la dejará inutilizable.
6. El cerebro principal del sistema es la plataforma nano Arduino. Para fines de ahorro de energía, debe soldar todos los LED (o al menos solo la alimentación), así como morder la pata izquierda del regulador de voltaje.
7. La bomba se controla mediante transistores de efecto de campo. Cualquiera que se abra con un voltaje de 5V y sea capaz de cambiar la corriente de 1A servirá. Al principio usé los ya hechos. Solde una batería de transistores de efecto de campo + resistencias (100 Ohm para proteger el Arduino, 10k Ohm para tirar del obturador del transistor al suelo para que el mosfet se cierre) + también solde los conectores KF 301-2P para fijar los cables
Más tarde hizo una batería más compacta en mosfets AO3400 SMD
En algún lugar en medio año 2 transistores de efecto de campo fallaron. La razón fue que, en el modo de frenado, el motor del colector funciona como un generador. Para proteger el transistor de efecto de campo, debe usar un diodo protector. Usé 1N4007.
8. La pantalla muestra toda la información. Para activar la pantalla, debe mantener presionado el botón durante 10 segundos. Si cambia el minuto en horas, el sistema se pondrá en suspensión y la pantalla se apagará.
Proceso de construcción:
Primeras pruebas en una placa y firmware de escritura
Luego, conecté todo con una instalación con bisagras
Recogió el cuerpo y lo probó con bombas reales
Taladré agujeros en la caja, pinté todo con una imprimación negra mate y fijé los componentes al adhesivo termofusible
Puntos de montaje adicionales:
• Siempre debe ubicarse un recipiente con agua debajo de las ollas, de lo contrario existe el riesgo de que el agua continúe vertiéndose después de apagar las bombas.
• La distancia desde el fondo del contenedor hasta el final del tubo no debe exceder los 70 cm. Será más difícil para la bomba elevar el agua a una altura mayor.
• En una mini bomba con Ali, las mangueras transparentes de 6x1.5 mm son excelentes
• Es importante que la abertura de la bomba de entrada de agua no descanse contra la pared del tanque de agua, de lo contrario no habrá presión normal.
• No use piezas de hierro (abrazaderas, cables, etc.) para sujetar la manguera a la bomba. Todo se oxida muy rápidamente.
• La bomba tiene cables cortos. Lo más probable es que tengan que incrementarse. Para sellar los cables, es mejor usar adhesivo termofusible y, en la parte superior, termocontraíble.
La lógica del programa:
• Arduino se queda dormido
• Las lecturas del módulo DS3231 (fecha y hora) se asignan a las variables
• Cuando la fecha cambia, el valor del contador de días pasados cambia
• Si el período de trabajo (configuración) coincide con el número de días transcurridos, se verifica la hora
• Si la hora (configuración) y la hora del módulo de tiempo coinciden, encienda la bomba durante el tiempo especificado en la configuración
• Arduino se va a dormir
• Si mantiene presionado el botón de reposo, se suministra energía a la pantalla y el Arduino se activa
La configuración de riego se indica aquí en esta parte del código:
Aplico un boceto y bibliotecas
En general, estoy satisfecho con el sistema. Regularmente regó mis plantas en el alféizar de la ventana durante aproximadamente un año. Ahora moví el sistema a otra habitación, y en la mía armé una nueva, más conveniente e interesante, pero esa es otra historia ...