В этой инструкции я расскажу вам, как собрать систему автоматического полива для комнатных растений своими руками. Её особенностью является то, что при сборке мы не будем использовать насос.
Преимущество использования системы автополива цветов заключается в том, что ваши растения даже не начинают подсыхать, а также вы не сможете переборщить с водой и перелить их. Влажности почвы держится на одном уровне, и вы тратите меньше воды.
Существует много разных систем полива, которые отлично работают, но в них всегда было кое-что такое, из-за чего я не хотел собирать их — в них использовался насос. Лично мне не нравятся насосы потому, что они дорого стоят и издают много шума. Я подготовил доску для рисования, чтобы проверить, смогу ли я разработать принципиально другую систему подачи воды.
Моя система использует микроконтроллер и датчик почвы для слежения за уровнем воды. Если почва начинает подсыхать, контроллер добавляет в неё небольшое количество воды.
Вместо использования шумного и дорогостоящего насоса мы будем использовать сервопривод, открывающий или пережимающий водную трубку. Это дешево и просто.
Шаг 1: Компоненты и инструмент
При сборке вам понадобятся следующие вещи.
Компоненты:
- Ардуино
- Датчик влажности почвы
- Сервопривод (любой небольшой сервопривод подойдёт, даже небольшие приводы 9G, которые можно найти за копейки)
- Водная трубка (если у вас нет её под рукой, то я покажу вам, как сделать её самостоятельно)
- Стяжки для кабеля
- Блок питания для Ардуино
- Резервуар с водой (я приспособил коробку из-под молока)
- Провода
Инструмент:
- Пистолет с горячим клеем
- Канцелярский нож
- Моток пряжи
- Плоскогубцы
Шаг 2: Делаем водную трубку
Этот шаг опционален и вы можете пропустить его, если у вас уже есть водная трубка.
В качестве водной трубки можно использовать внешнюю изоляцию кабеля питания. Чтобы подготовить трубку, нам нужно извлечь из него медные провода, не повредив при этом внешнюю изоляцию. Отрежьте кабель нужной длины — вам понадобится около 25 см.
Счистите часть изоляции на одном конце кабеля. Зажмите провода плоскогубцами и начните аккуратно их вытягивать. Для того чтобы сделать трубку более мягкой и податливой нужно вымочить её в горячей воде. Наполните контейнер по-настоящему горячей водой и выдержите в ней кабель в течение не менее 5 минут. Затем зажмите провода плоскогубцами и начните тянуть их. Не тяните слишком сильно, или провода могут порваться, сначала они будут выходить с трудом, но потом легко выйдут из изоляционного слоя кабеля. В конце у вас получится отличная водная трубка.
Шаг 3: Делаем источник воды
Давайте соберём рабочий резервуар для воды. Сначала проделайте несколько небольших надрезов на пробке вашей бутылки. Проденьте в них водную трубку и запечатайте прорезь горячим клеем. Для лучшего результата проклейте пробку с обеих сторон. Главное — не попасть клеем на резьбу крышки.
Я решил разрезать коробку из-под молока пополам для того, чтобы было удобнее наполнять её. Вы также можете просто прорезать пару отверстий в дне коробки\бутылки, чтобы можно было её подвесить.
Закрутите крышку с водной трубкой и подвесьте резервуар. Вы должны повесить его на высоту, при которой конец трубки слегка болтается над цветочным горшком.
Шаг 4: Собираем электронику
В этом шаге мы создадим мозг нашего проекта и приведём систему к жизни. Соедините компоненты и микроконтроллер следующим образом:
- Аналоговый выход 0 — пин датчика
- Цифровой I/O 2 — «+» на датчике (этот пин настроен на питание датчика, нам не нужно макетных плат и можно соединить всё напрямую с Ардуино)
- GND — GND на датчике
- Цифровой I/O 3 — Оранжевый провод сервопривода
- 5V — Красный провод сервопривода
- GND — Коричневый провод сервопривода
Теперь загрузите код. Я приложил файл со своей программой, но вы можете модифицировать её как захотите.
ФайлыОбратите внимание на строки 6 и 7 — они калибруют датчик для вашего растения. Просто поменяйте значения на те, которые подходят вам, когда почва сухая и влажная (но без переизбытка воды).
Шаг 5: Подготавливаем сервопривод
Вот где начинается самое интересное и где появляются различия между моим проектом и проектами, в которых используются насосы.
Когда вы получите сервопривод, с ним, скорее всего, будет поставляться пара дополненительных пластиковых деталей. Вы можете прикрепить любую из них, я использовал крест. Прикрепите деталь на место, закрепите сервопривод на поверхности чуть выше растения. Удостоверьтесь, что у сервопривода нет помех при вращении.
Сначала я прикрепил сервопривод на горячий клей, но потом заменил крепление двусторонним скотчем — так проще регулировать его положение.
При помощи стяжек для кабеля прикрепите водный кабель к вращающемуся элементу сервопривода. Проверьте, что трубка открыта, когда сервопривод находится в режиме полива. И, что самое главное, убедитесь, что трубка согнута и сжата, когда сервопривод находится в «сухом» режиме.
Шаг 6: Как всё работает
Итак, Ардуино следит за уровнем влажности в почве. Каждые 5 минут микроконтроллер делает 10 считываний данных с интервалом в 30 секунд. Эти данные используются для вычисления среднего значения для влажности почвы. Среднее значение рассчитывается для того, чтобы избавиться от огрехов при считывании показателей датчика.
Среднее значение сравнивается со значением, которое хранится в коде программы в строке 7. Если почва сухая. Ардуино опускает сервопривод, водная трубка разгибается и вода течёт в горшок.
Теперь программа считывает показатели влажности почвы каждые 20 миллисекунд и проверяет, что почва увлажнилась. Вы можете поменять параметр влажности в строке 6. Как только почва станет влажной, Ардуино повернёт сервопривод обратно, водная трубка сожмётся и это прекратит поток воды.
Программа перезапустит пятиминутный интервал считывания, и растение не будет поливаться до тех пор, пока почва не высохнет.
Шаг 7: Готово
Теперь вставьте датчик уровня влажности в почву, заполните резервуар с водой, включите Ардуино и всё готово! Вы сделали свою систему полива!
Систему можно расширить, добавив в неё несколько датчиков и сервоприводов.
