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Système d'arrosage automatique pour plantes d'intérieur Pumperino


Les tâches suivantes ont été définies:
  1. Réaliser un dispositif d'arrosage régulier et automatique des plantes d'intérieur à durée d'arrosage réglable;
  2. Faites pas cher;
  3. Utilisez le nombre minimum d'outils;
  4. Pour le rendre simple, de préférence à partir de composants prêts à l'emploi, afin de ne pas entrer dans les délices de l'électrotechnique
  5. Insérez dans le volume de la boîte standard pour le REU, afin de ne pas vous soucier de la conception du boîtier et de l'impression 3D;
  6. Défigurer au minimum la boîte lors de l'installation des composants, autant que possible;
  7. Utilisez le nombre minimum de boutons pour contrôler;
  8. Utilisez une platine de découplage pour ne pas concevoir de circuits imprimés;
  9. Concevoir un appareil avec un nombre minimum de fils courts reliant les composants à l'intérieur du boîtier;


Les composants suivants ont été utilisés (prix estimé hors livraison dans les magasins chinois):
  1. Set pour l'irrigation (383,48 roubles) - tuyaux, connecteurs, racks;
  2. Pompe 12V, 800 ml / min (121,56 roubles);
  3. Carte de prototypage Arduino Nano v3 (126,94 roubles);
  4. Module d'alimentation abaisseur 5V (60,45 roubles);
  5. Interrupteur à bouton vert avec auto-réinitialisation (19,48 roubles), 175,96 roubles. / set (10 pièces);
  6. Clavier à membrane pour 4 touches (48,36 roubles);
  7. Module MOSFET IRF520 (19,48 roubles);
  8. Écran OLED jaune-bleu 0,96 pouces 128x64 I2C SSD1306 (132,98 roubles);
  9. Connecteur d'alimentation (module) 5,5 mm x 2,1 mm DC-005 (27,54 roubles), 187,38 roubles. / set (10 pièces);
  10. Boîtier en ABS avec couvercle transparent 115 mm x 90 mm x 55 mm (212,23 roubles);
  11. Alimentation 12V 1A (179,99 roubles);
  12. Carte prototype de déballage 4x6 (83,28 roubles / set (5 pièces));
  13. Entretoises en nylon (entretoise) M2 blanc (232,37 roubles / set (180 pcs.));
  14. Les entretoises en nylon (entretoise) et les écrous M3 sont noirs (227 roubles / jeu (180 pièces));
  15. Colle époxy à deux composants (56,42 roubles);
  16. 24 fils AWG noirs et rouges, 2 x 71,86 rub. / set;
  17. Fils flexibles en silicone 20 AWG bleu et blanc 5m, 2 x 144,40 roubles;
  18. Fils Dupont femelle à femelle 10cm (43,66 roubles);
  19. Résistance de 10k ohms (5 roubles).


Comme vous pouvez le voir, le coût de la production initiale d'un tel modèle sans tenir compte du coût des outils peut dépasser 2 700 roubles (hors livraison). Le deuxième appareil coûtera 1300 roubles (hors livraison). Vous pouvez également économiser sur un ensemble pour l'irrigation, dont les composants individuels (tés, tuyaux et supports) sont très bon marché si vous les achetez séparément et en vrac. 50 pièces en T coûtent environ 50 roubles et 20 mètres de tuyau environ 500 roubles.Ce tuyau est idéal car il s'adapte étroitement sur les câbles de pompe (5 mm) et, en principe, ne nécessite pas l'utilisation de colliers. Bien que, pour des raisons de sécurité, les pinces soient toujours mieux utilisées (en Russie, les pinces d'un diamètre inférieur à 8 mm ne sont certainement pas à vendre).

Outils:
  1. Fer à souder, gel fondant, soudure POS-41, tapis de silicone, copeaux pour les conseils de nettoyage;
  2. Tournevis;
  3. Foret à bois 8 mm
  4. Foret céramique 12 mm;
  5. Jeu de limes COBALT 247-835 (plat, 3 et 4 mm);
  6. Un jeu de tournevis pour la microélectronique.


Progression de la production:
Tout d'abord, un prototype a été construit sur la maquette en utilisant un module de bouton prêt à l'emploi. Au lieu d'une pompe d'essai, un plafonnier 12 V a été utilisé.

Le clavier à membrane et l'écran OLED ont été testés sur l'appareil assemblé.
Ensuite, la soudure a été effectuée sur la carte prototype de soudure:

En conséquence, le schéma suivant a été mis en œuvre:

Difficultés de fabrication
  1. Il est plus difficile de trouver des fixations appropriées que électronique composants, et il coûte plus cher en raison de la vente généralisée en vrac. En Russie, il est presque impossible de trouver à un prix abordable;
  2. Une boîte pour REA a été mutilée. Il s'est avéré qu'il n'y avait pas assez d'espace libre en hauteur, bien que rien ne présage. Emballer les éléments à l'intérieur d'un petit boîtier s'est avéré être une tâche plus difficile que de concevoir le remplissage électronique de l'appareil;
  3. Le perçage de trous carrés est associé à des inconvénients et des coûts importants. Dans ce projet, je les ai refusés et un petit graveur a été acheté pour l'avenir;
  4. Le problème de la sortie d'un connecteur d'alimentation dans le trou du boîtier est également lié à la fonction précédente (les connecteurs ronds ne sont vendus que dans les magasins chinois). En conséquence, un module avec une LED bleu vif a été utilisé, monté sur la carte et à proximité du couvercle. Le trou dans le couvercle pour connecter l'alimentation est réalisé par deux forets différents. De plus, à l'aide de petits fichiers, un trou rectangulaire a été coupé dans le couvercle sous le connecteur miniUSB et le boîtier a été coupé pour la sortie de la boucle du clavier;

  5. Très peu de petits boutons pour le montage dans un trou rond sur le boîtier. 5, 7 et 8 mm - littéralement sur un modèle et uniquement dans les magasins chinois;
  6. À partir du module MOSFET IRF520, j'ai dû souder les jambes d'angle, et souder la ligne droite pour qu'elle s'adapte à l'intérieur du corps sur la longueur;

Dispositif assemblé:




L'appareil fonctionne très simplement: en appuyant sur le bouton vert, l'arrosage est effectué avec force. Si vous cliquez dessus pendant l'arrosage, il s'arrête. En mode automatique, l'arrosage est effectué à un intervalle multiple de jours. La durée de l'arrosage (en secondes) et de la pause (en jours) est contrôlée à l'aide du clavier à membrane (vous devez trouver des autocollants «plus ou moins» quelque part).

Fonctionnalités intéressantes
  • En raison de l'économie d'espace et de la simplification de l'appareil, j'ai refusé d'utiliser le module RTC en temps réel et je me suis limité à utiliser la fonction millis () pour allumer régulièrement la pompe par minuterie;
  • L'écran s'allume en appuyant sur l'un des boutons de la membrane et s'éteint après 10 secondes s'il n'y a pas de clics. Conçu pour éviter l'épuisement rapide de l'écran OLED. L'écran utilise une bibliothèque modifiée ozOLED (merci) depuis exercices d'adafruit prendre beaucoup de RAM. Fait intéressant, pour utiliser pleinement ozOLED, j'ai dû implémenter une vérification du nombre de caractères affichés à l'écran, car le caractère manquant doit être remplacé par un espace (par exemple, pour afficher 9 après 10, vous devez imprimer 9_, sinon il affichera 90);
  • Les capteurs d'humidité ne sont pas utilisés intentionnellement. Assurer une vie idéale aux plantes ne faisait pas partie du projet. L'objectif est d'assurer la survie des plantes en été, tandis que les locataires de l'appartement sont à la campagne;
  • L'alimentation du réseau 230V est utilisée intentionnellement, car l'autonomie des appareils dans un appartement en ville n'est pas requise. Pour la même raison, la consommation d'énergie n'a pas été optimisée (les LED ne se sont pas évaporées et les modes d'économie plus profonds ne sont pas utilisés que IDLE);
  • Le clavier à membrane 1x4 a été choisi pour une raison: une bibliothèque pratique a été écrite pour cela AmperkaKB, ce qui vous permet d'utiliser simplement ce clavier, et de ne pas penser aux déclencheurs, événements, bâtons et hochets.Oui, je sais que dans cette bibliothèque, le code pour trois claviers est à la fois - il y a suffisamment de mémoire Arduino Nano. L'ordre des contacts de ce clavier ne correspond pas à l'ordre des boutons: le premier contact est commun, les autres contacts ont l'ordre de numérotation inverse sur le clavier;
  • L'EEPROM est utilisée pour stocker seulement deux valeurs de variables - le temps d'activité et le délai d'attente (en millisecondes). La réinitialisation de ces valeurs aux conditions par défaut est réalisée en serrant le premier bouton à membrane pendant 3 secondes;
  • Le couvercle est uniquement connecté au boîtier via les connexions détachables du bouton vert et l'alimentation de la pompe.

J'espère que cette revue aidera les débutants à naviguer dans la fabrication de leur fait maison sur Arduino et ne répétera pas mes erreurs.
avec le code et le schéma dans Fritzing.
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6 commentaires
Oui, une diode de protection doit toujours être installée avec une charge inductive, que ce soit une bobine de relais ou un moteur. Pour autant que je sache, le mécanisme d'endommagement du transistor sans cette diode est le suivant. Lorsque le transistor est fermé, l'EMF d'auto-induction est ajouté à la tension de la source d'alimentation, de plus, il est ajouté à la polarité «nécessaire» et le transistor clignote avec une tension accrue.
L'auteur
Je suis en génie électrique appliqué - zéro. À l'époque, à l'université, il ne dessinait que des circuits dans des programmes comme NI Multisim. Maintenant, il n'y a plus rien à voir avec cela au travail, j'écris principalement des applications informatiques et des produits scientifiques et techniques sur papier. D'où les erreurs des enfants.
Merci pour le commentaire, j'ai déjà googlé sur la charge inductive et la protection contre les courants inverses.
Citation: Eig
Je ne connaissais pas les fonctionnalités du Fieldman
Ce n'est pas seulement avec un opérateur de terrain, tout transistor (bipolaire, de terrain, SIT, IGBT) fonctionnant sur une charge inductive sérieuse (ED, relais, solénoïde, etc.) doit être protégé par une diode.
Pour le premier projet sur Arduino - ce n'est pas très mal.
Quelques conseils supplémentaires:
Il est préférable d'utiliser une pompe submersible en général dans un réservoir séparé du boîtier avec électronique. De plus, le réservoir d'eau doit nécessairement être en dessous du niveau du rebord de la fenêtre (ou de l'endroit où se trouvent les pots). Sinon, selon le principe des vases communicants, après avoir éteint la pompe, l'eau ne cessera de couler jusqu'à épuisement.
L'auteur
Merci pour le commentaire. Une expérience très enrichissante. J'avais déjà prévu de faire ce qui suit sur des batteries et avec des capteurs d'humidité, mais je ne connaissais pas les fonctionnalités avec un homme de terrain - ce serait très utile. En principe, celui-ci peut être développé de cette manière. Je ne m'inquiète pas vraiment de l'alimentation secteur, mais bien sûr, dans le bon sens, vous devez faire des ouvertures d'urgence pour abaisser l'eau du fond du boîtier (si quelque chose commence à fuir dans la pompe). Ou, en général, déposez le capteur de fuite et réalisez l'ouverture mécanique du circuit, mais c'est déjà plus difficile.
Plus de 4 usines n'ont pas encore été planifiées en principe. Au départ, il était clair que la pression d'une telle pompe ne suffirait pas pour plus.
Ceci est généralement mon premier appareil sur Arduinoet le but était de me vérifier si je pouvais faire quelque chose de réalisable. Il y a maintenant une raison importante de révision, et c'est merveilleux. Je vous remercie
Salutations!
Excellent article, tout est très détaillé, même avec un budget.
En tant que "concepteur" de tels systèmes d'arrosage automatique qui fonctionnent chez moi depuis environ un an et demi, je souhaite partager mon expérience.Ce site contient un article sur l'un de mes systèmes:
https://frm.imdmyself.com/14856-sistema-avtopoliva-dlja-komnatnyh-rastenij-na-Arduino.html
Et il y a aussi une autre vidéo sur le deuxième système sur ma chaîne:
https://www.youtube.com/channel/UCn29s1IXPj7QjKouSYS45aQ/videos?view_as=subscriber

Il y a un point important à propos de l'eau de votre conception: il n'y a pas assez de diode de protection pour l'opérateur de terrain (ce n'est pas dans ce module, j'ai les mêmes modules, je l'ai spécifiquement vérifié) du courant inverse du moteur électrique. J'ai ignoré le moment par ignorance et j'ai rencontré un problème. Mon système fonctionne sur piles et soudain, après environ 3 mois, je constate qu'elles sombrent rapidement, très rapidement. J'ai vérifié que le circuit s'est avéré être un travailleur de terrain d'environ 50 mA, alors qu'en théorie il devrait être fermé. Je pense, au diable avec lui, que le transistor défectueux a apparemment été pris. Remplacé, encore 2 mois ont passé les mêmes symptômes, mais sur un transistor différent. "Coïncidence? - Je ne pense pas!" J'ai commencé à lire des informations sur le sujet et j'ai découvert que sans diode de protection, la pompe tue les travailleurs sur le terrain (car le moteur fonctionne comme un générateur en mode freinage).

Les points restants sont une question de goût, mais je vais quand même m'exprimer si vous voulez faire autre chose sur ce sujet:
* Si vous avez besoin d'arroser plus de 3-4 plantes, vous avez besoin de plus d'une pompe. J'ai 9 plantes sur le rebord de la fenêtre, dans différents pots avec différentes exigences d'irrigation. Il n'est possible d'ajuster les débits qu'avec un peigne avec des robinets pour 3-4 plantes, pour un plus grand nombre de plantes c'est irréaliste, je l'ai personnellement vérifié. J'ai 3 pompes connectées au système, chacune avec ses propres paramètres d'arrosage
* Le compte à rebours Millis est très aléatoire. J'avais un tel système, poyuzat un mois et j'ai décidé d'en faire d'autres. Si l'intervalle de réponse de la journée est encore plus court, et si vous définissez par exemple l'arrosage une fois par semaine, l'erreur sera de +/- jour. Le temps de réponse est également quelconque. Par exemple, à 4 heures du matin, vous pouvez vous réveiller au son d'une pompe bourdonnante et de bulles gargouillantes (bien que cela dépende de combien vous et vos proches dormez bien)
* Je suis toujours pour l'option sur les piles. Depuis mon enfance, mes parents m'ont appris à éteindre tout ce qui est possible (sauf le réfrigérateur) des prises lorsque vous partez. Je ne peux rien y faire.

En général, je tiens à dire que ces systèmes ne conviennent pas seulement aux périodes de départ. Avant l'introduction de tels systèmes, les plantes mouraient souvent pour moi parce qu'elles étaient oubliées à l'eau ou versées au contraire. Après l'introduction, tout a commencé à grandir, à fleurir et à augmenter, les cas mortels ont cessé.

PS:
Un autre conseil sur l'installation des commutateurs, boutons, connecteurs, etc. dans des boîtiers en plastique. Si possible, mettez tout autour et utilisez un foret étagé chinois. J'étais tourmenté en découpant des trous rectangulaires pour les interrupteurs. Ensuite, j'ai acheté une ronde, quelques secondes de forage avec une perceuse pas à pas et l'interrupteur est déjà en place!

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