Je veux partager mon fait maisonqui me sert depuis plus d'un an maintenant.
Commencer à maîtriser Arduino, J'ai réfléchi au type de projet à mettre en œuvre. Je me suis souvenu que j'avais de nombreuses plantes d'intérieur qui oublient périodiquement d'arroser, et la question de l'arrosage pendant les vacances et les voyages d'affaires a sa place.
Le système comprend les composants suivants:
L'unité de contrôle est le cœur du système. Voici les batteries, Arduino, le module horaire DS3231, l'affichage, les convertisseurs de tension et les commandes.
Près des plantes se trouve une cartouche d'eau. Il y a des pompes submersibles dans la cartouche qui pompent l'eau à travers des tuyaux dans les usines.
La répartition de l'eau entre les plantes peut encore être ajustée à l'aide d'un peigne avec des robinets.
Tous les éléments techniques du système peuvent être cachés derrière des rideaux et des pots afin qu'ils ne soient pas très visibles
Présentation du système:
Paramètres système clés:
1. Autonomie d'environ 5 mois
2. Le système prend en charge le contrôle de 3 pompes. Pour chaque pompe, vous pouvez connecter un peigne avec 2 à 4 robinets et contrôler en plus le débit d'eau. Au total, nous avons la possibilité de connecter jusqu'à 12 usines
3. L'heure est extraite d'un module de montre indépendant distinct DS3231. La pompe se déclenche à l'heure spécifiée dans le réglage (par exemple, 8h00).
4. L'écran affiche des informations
5. Les paramètres d'arrosage sont indiqués dans le code du programme, ils peuvent être modifiés en reflasher Arduino
Explication des informations affichées à l'écran:
La première ligne est l'en-tête du tableau. Chaque ligne affiche des informations sur la pompe respective. La première colonne - montre la période de travail (PR). Par exemple, avec une valeur de "5" - la pompe fonctionnera tous les 5 jours. La deuxième colonne est l'heure de fonctionnement (PD) - l'heure au début de laquelle la pompe se mettra en marche. La troisième colonne est le temps de fonctionnement (BP) - le temps de fonctionnement de la pompe en secondes. La quatrième colonne - jours restants (AVANT) - indique combien de jours il reste avant l'opération suivante. La date et l'heure sont également affichées.
Le système n'a pas de rétroaction, les paramètres doivent donc être sélectionnés empiriquement. Il est préférable de regrouper les plantes proches en termes d'exigences d'arrosage (certaines tolèrent bien la sécheresse, tandis que d'autres aiment un arrosage abondant) et la taille des pots.
Les réglages sont approximativement les suivants: tous les 5 jours, allumez la pompe à 8h00 pendant 30 secondes.
Il sera indiqué ci-dessous dans quelle partie du code ces paramètres sont situés.
Dans le code de programme, vous pouvez désactiver les 2e et 3e pompes. Dans ce cas, les informations seront affichées uniquement sur les pompes incluses.
L'autonomie est assurée par:
• Alimenté par 18650 piles
• Arduino et entre dans un sommeil profond (Powerdown) et se réveille par Watсhdog
• Bit stabilisateur de tension Arduino sur la jambe gauche
• L'affichage est éteint pendant le fonctionnement. Pour activer l'affichage, vous devez maintenir le bouton de veille enfoncé pendant environ 10 secondes.
• Tous les voyants DEL sont retirés des modules
Le système consomme environ 3 mA, 1 pompe consomme environ 350 mA en fonctionnement.
Détails principaux:
• Récipient de nourriture pour le logement
• Arduino nano chinois clone
• Module DS3231 en temps réel
• 18650 batteries
• Boost module jusqu'à 5V (courant environ 1 A)
• Module d'abaissement jusqu'à 3,3 V pour alimenter l'écran
• Écran Nokia 5110
• Module TP4056 pour charger (+ protéger) la batterie
• Indicateur de charge de la batterie
• Divers "frisottis": transistors à effet de champ, résistances, condensateurs (électrolytiques et céramiques)
• Interrupteurs et boutons
"Schéma" de montage de l'appareil:
Explications selon le schéma:
1. 4 batteries 18650 sont connectées en parallèle. La capacité totale est d'environ 13000 mA / h.
2. La batterie est connectée au module de charge et de protection TP4056. La charge se fait via le connecteur micro USB de la charge du téléphone. La charge est nécessaire avec un courant d'au moins 1A. Le temps estimé pour charger complètement est de 13 à 14 heures. Les voyants lumineux peuvent clignoter et s'afficher sur le châssis.
3. Ensuite, un convertisseur boost jusqu'à 5V est connecté via le commutateur. Il alimentera la plupart des composants du circuit, y compris les pompes. Avec une diminution du niveau de charge de la batterie, la tension passera de 4,2 V à 2,7 V, ce qui n'est pas suffisant pour que le circuit fonctionne. Le module fournira une tension stable. Un filtre composé de condensateurs électrolytiques et céramiques est placé à la sortie du module. Le condensateur électrolytique joue un rôle de lissage et de stabilisation. Un condensateur en céramique est utilisé pour lutter contre les interférences haute fréquence. Si le module «bip» l'inductance pendant le fonctionnement, pour éliminer ce phénomène, un condensateur électrolytique supplémentaire peut être placé à l'entrée du module. Condensateurs électrolytiques d'une capacité de 1000 microfarads à 6,3V. Les condensateurs en céramique conviennent de 1 à 2 microfarads. Le circuit utilisé à 10 uF, car j'avais beaucoup d'extra.
4. Pour alimenter l'écran, vous avez besoin d'une tension de 3,3 V, donc un convertisseur abaisseur avec des filtres similaires de condensateurs est ajouté.
5. Module d'horloge DS3231, nécessaire pour une synchronisation plus précise. Le voyant d'alimentation (1) est soudé sur le module DS3231. Cela se fait à des fins d'économie d'énergie. Si vous utilisez des piles ordinaires (non rechargeables), vous devez alors dessouder la résistance (2). Le module est conçu pour les batteries rechargeables, y compris leur chargement. Si la batterie est normale, le courant de charge la rendra rapidement inutilisable.
6. Le cerveau principal du système est la plate-forme Arduino nano. À des fins d'économie d'énergie, vous devez dessouder toutes les LED (ou au moins uniquement l'alimentation), ainsi que mordre la jambe gauche du régulateur de tension.
7. La pompe est contrôlée par des transistors à effet de champ. Tous ceux qui s'ouvrent avec une tension de 5 V et sont capables de commuter le courant de 1A feront l'affaire. Au début, j'utilisais ceux prêts à l'emploi. J'ai soudé une batterie de transistors à effet de champ + résistances (100 Ohm pour protéger l'Arduino, 10k Ohm pour tirer l'obturateur du transistor à la terre afin que le mosfet se ferme) + j'ai également soudé les connecteurs KF 301-2P pour fixer les fils
Plus tard, a fait une batterie plus compacte sur les mosfets AO3400 SMD
Quelque part en six mois, deux transistors à effet de champ sont tombés en panne. La raison en était qu'en mode freinage, le moteur du collecteur fonctionne comme un générateur. Pour protéger le transistor à effet de champ, vous devez utiliser une diode de protection. J'ai utilisé 1N4007.
8. L'écran affiche toutes les informations. Pour réactiver l'affichage, vous devez maintenir le bouton enfoncé pendant 10 secondes maximum. Si vous changez la minute en heures, le système se mettra en veille et l'affichage s'éteindra.
Processus de construction:
Premiers tests sur une maquette et écriture du firmware
Ensuite, tout connecté avec une installation articulée
Ramassé le corps et testé avec de vraies pompes
J'ai percé des trous dans le boîtier, peint tout avec un apprêt noir mat et fixé les composants à un adhésif thermofusible
Points de montage supplémentaires:
• Un réservoir d'eau doit toujours être situé sous les pots, sinon il y a un risque que l'eau continue à couler après l'arrêt des pompes.
• La distance entre le fond du récipient et l'extrémité du tube ne doit pas dépasser 70 cm. Il sera plus difficile pour la pompe de faire monter l'eau à une plus grande hauteur.
• Sur une mini pompe avec Ali, les tuyaux transparents 6x1,5 mm sont super
• Il est important que l'ouverture de la pompe d'admission d'eau ne repose pas contre la paroi du réservoir d'eau, sinon il n'y aura pas de pression normale.
• Ne pas utiliser de pièces en fer (pinces, fil, etc.) pour fixer le tuyau à la pompe, tout rouille très rapidement.
• La pompe a des fils courts. Ils devront très probablement être augmentés. Pour sceller les fils, il est préférable d'utiliser un adhésif thermofusible et un thermorétractable sur le dessus.
La logique du programme:
• Arduino sort du sommeil
• Les lectures du module DS3231 (date et heure) sont affectées aux variables
• Lorsque la date change, la valeur du compteur des jours passés change
• Si la période de travail (réglage) coïncide avec le nombre de jours écoulés, l'heure est vérifiée
• Si l'heure (réglage) et l'heure du module horaire coïncident, allumez la pompe pendant le temps spécifié dans les réglages
• Arduino se met en veille
• Si vous maintenez le bouton de mise en veille, l’alimentation est fournie à l’écran et l’Arduino se réveille
Les paramètres d'arrosage sont indiqués ici dans cette partie du code:
J'applique un croquis et des bibliothèques
En général, je suis satisfait du système. Elle a régulièrement arrosé mes plantes sur le rebord de la fenêtre pendant environ un an. Maintenant, j'ai déplacé le système dans une autre pièce, et dans la mienne, j'en ai monté une nouvelle, plus pratique et intéressante, mais c'est une autre histoire ...