Se establecieron las siguientes tareas:
- Para hacer un dispositivo para el riego regular automático de plantas de interior con duración ajustable de riego;
- Hacer barato;
- Use la cantidad mínima de herramientas;
- Para simplificarlo, preferiblemente a partir de componentes prefabricados, para no entrar demasiado en las delicias de la ingeniería eléctrica;
- Encaje en el volumen de la caja estándar para el REU, para no molestarse con el diseño de la caja y la impresión 3D;
- Desfigurar mínimamente la caja al instalar componentes, tanto como sea posible;
- Use la cantidad mínima de botones para controlar;
- Use una placa de desacoplamiento para no diseñar pcb;
- Diseñe un dispositivo con un número mínimo de cables cortos que conecten componentes dentro de la caja;
Se utilizaron los siguientes componentes (precio estimado excluyendo entrega en tiendas chinas):
- Set para riego (383.48 rublos) - mangueras, conectores, bastidores;
- Bomba de 12 V, 800 ml / min (121,56 rublos);
- Tablero de prototipos Arduino Nano v3 (126.94 rublos);
- Módulo de fuente de alimentación reductora de 5V (60,45 rublos);
- Interruptor de botón verde con restablecimiento automático (19,48 rublos), 175,96 rublos. / set (10 piezas);
- Teclado de membrana para 4 teclas (48,36 rublos);
- Módulo MOSFET IRF520 (19,48 rublos);
- Pantalla OLED amarillo-azul 0,96 pulgadas 128x64 I2C SSD1306 (132,98 rublos);
- Conector de alimentación (módulo) 5.5 mm x 2.1 mm DC-005 (27.54 rublos), 187.38 rublos. / set (10 piezas);
- Carcasa de ABS con una cubierta transparente de 115 mm x 90 mm x 55 mm (212,23 rublos);
- Fuente de alimentación 12V 1A (179.99 rublos);
- Placa de desarrollo de desenvolvimiento 4x6 (83.28 rublos / juego (5 piezas));
- Puntales de nylon (espaciador) M2 blanco (232.37 rublos / juego (180 piezas));
- Los puntales de nylon (espaciador) y las tuercas M3 son negros (227 rublos / juego (180 piezas));
- Adhesivo epoxi de dos componentes (56.42 rublos);
- 24 cables AWG negro y rojo, 2 x 71.86 rub. / set;
- Cables flexibles de silicona 20 AWG azul y blanco 5m, 2 x 144.40 rublos;
- Alambres Dupont hembra a hembra 10cm (43.66 rublos);
- Resistencia de 10k ohmios (5 rublos).
Como puede ver, el costo de la producción inicial de dicho modelo sin tener en cuenta el costo de las herramientas puede exceder los 2.700 rublos (excluyendo la entrega). El segundo dispositivo costará 1300 rublos (excluyendo la entrega). También puede ahorrar en un juego para riego, cuyos componentes individuales (tees, mangueras y bastidores) son muy baratos si los compra por separado y a granel. 50 piezas de camisetas cuestan alrededor de 50 rublos y 20 metros de manguera alrededor de 500 rublos.Esta manguera es ideal porque se ajusta firmemente a los cables de la bomba (5 mm) y, en principio, no requiere el uso de abrazaderas. Aunque, por seguridad, las abrazaderas son aún mejores para usar (en Rusia las abrazaderas con un diámetro de menos de 8 mm ciertamente no están a la venta).
Herramientas:
- Soldador, gel fundente, soldadura POS-41, esterilla de silicona, virutas para puntas de limpieza;
- Destornillador
- Taladro de madera de 8 mm
- Taladro de cerámica de 12 mm;
- Conjunto de archivos COBALT 247-835 (plano, 3 y 4 mm);
- Un conjunto de destornilladores para microelectrónica.
Progreso de producción:
Primero, se construyó un prototipo en la placa de pruebas utilizando un módulo de botones listo para usar. En lugar de una bomba de prueba, se utilizó una lámpara de techo de 12 V.
El teclado de membrana y la pantalla OLED se probaron en el dispositivo ensamblado.
Luego, la soldadura se realizó en la placa prototipo de soldadura:
Como resultado, se implementó el siguiente esquema:
Dificultades de fabricación
- Es más difícil encontrar sujetadores adecuados que electronica componentes, y cuesta más debido a la venta generalizada a granel. En Rusia, es casi imposible de encontrar a un precio asequible;
- Una caja para REA fue mutilada. Resultó que no había suficiente espacio libre en altura, aunque nada anunciaba. Empacar los elementos dentro de una caja pequeña resultó ser una tarea más difícil que diseñar el llenado electrónico del dispositivo;
- La perforación de agujeros cuadrados se asocia con grandes inconvenientes y costos. En este proyecto, los rechacé, y se compró un pequeño grabador para el futuro;
- También relacionado con la característica anterior está el problema de enviar un conector de alimentación al orificio de la caja (los conectores redondos se venden solo en tiendas chinas). Como resultado, se utilizó un módulo con un LED azul brillante, montado en la placa y cerca de la cubierta. El orificio en la cubierta para conectar la fuente de alimentación está formado por dos taladros diferentes. Además, con la ayuda de archivos pequeños, se cortó un orificio rectangular en la tapa debajo del conector miniUSB y se cortó la caja para la salida del bucle del teclado;
- Muy pocos botones pequeños para montar en un orificio redondo en la carcasa. 5, 7 y 8 mm: literalmente en un modelo y solo en tiendas chinas;
- Desde el módulo MOSFET IRF520, tuve que soldar las patas de las esquinas y soldar las rectas para que encajen dentro del cuerpo a lo largo;
Dispositivo montado:
El dispositivo funciona de manera muy simple: al presionar el botón verde, el riego se realiza con fuerza. Si hace clic en él durante el riego, se detiene. En modo automático, el riego se realiza a intervalos múltiples de días. La duración del riego (en segundos) y la pausa (en días) se regula mediante el teclado de membrana (debe encontrar adhesivos "más o menos" en alguna parte).
Características interesantes
- Debido al ahorro de espacio y la simplificación del dispositivo, me negué a usar el módulo RTC en tiempo real y me limité a usar la función millis () para encender regularmente la bomba por temporizador;
- La pantalla se enciende presionando cualquiera de los botones de membrana y se apaga después de 10 segundos si no hay clics. Hecho para evitar el agotamiento rápido de la pantalla OLED. La pantalla utiliza una biblioteca modificada. ozOLED (gracias) desde ejercicios de adafruit ocupa mucha RAM. Curiosamente, para el uso completo de ozOLED tuve que implementar una verificación de la cantidad de caracteres que se muestran en la pantalla, porque el carácter que falta debe reemplazarse con un espacio (por ejemplo, para mostrar 9 después de 10, debe imprimir 9_; de lo contrario, imprimirá 90);
- Los sensores de humedad no se usan intencionalmente. Asegurar una vida ideal para las plantas no era parte del proyecto. El objetivo es garantizar la supervivencia de las plantas en el verano, mientras que los inquilinos del apartamento están en el país;
- La fuente de alimentación de la red de 230V se usa intencionalmente, ya que no se requiere la autonomía del dispositivo en un departamento de la ciudad. Por la misma razón, el consumo de energía no se optimizó (los LED no se evaporaron y no se utilizan modos de ahorro más profundos que IDLE);
- El teclado de membrana 1x4 se eligió por una razón: se escribió una biblioteca conveniente para él AmperkaKB, que le permite simplemente usar este teclado y no pensar en disparadores, eventos, sticks y sonajeros.Sí, sé que en esta biblioteca el código para tres teclados es a la vez: hay suficiente memoria de Arduino Nano. El orden de los contactos de este teclado no corresponde al orden de los botones: el primer contacto es común, el resto de los contactos tienen el orden inverso de los números en el teclado;
- EEPROM se usa para almacenar solo dos valores de variables: tiempo de actividad y tiempo de espera (en milisegundos). El restablecimiento de estos valores a las condiciones predeterminadas se realiza apretando el primer botón de membrana durante 3 segundos;
- La cubierta solo está conectada a la carcasa a través de las conexiones desmontables del botón verde y la potencia de la bomba.
Espero que esta revisión ayude a los principiantes a navegar en la fabricación de sus hecho en casa en Arduino y no repetirá mis errores.
con código y esquema en Fritzing.