Làm cho nhà máy của bạn trở nên THÔNG MINH! (Bởi Arduino): 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Vì vậy bạn luôn băn khoăn không biết làm thế nào để bổ sung tinh nghệ cho cây trồng của mình? Với dự án tuyệt vời này, bạn có thể đảm bảo rằng những chậu cây đáng yêu của bạn luôn ở trong tình trạng tốt. Sau khi thực hiện dự án này, bạn sẽ:

• Tìm hiểu cách sử dụng cảm biến đầu ra tương tự
• Tìm hiểu cách hiển thị dữ liệu trên màn hình OLED
• Làm cho cây của bạn mỉm cười nếu mọi thứ đều ổn và khóc nếu có điều gì đó không ổn.

Nhà máy thông minh; Cơ sở của ý tưởng là gì?

Ngày nay, Chúng ta có thể tăng hiệu quả của công việc, sở thích, lối sống, v.v. bằng cách thêm công nghệ vào các công cụ và nội dung của chúng ta với các thành phần điện tử cơ bản. Thêm trí tuệ nhân tạo vào những thứ mà chúng ta quan tâm là rất hấp dẫn và tuyệt vời. Bạn có thể đã thấy những Ngôi nhà xanh sử dụng điều khiển và giám sát thông minh đối với cây cối, hoa lá, v.v. Họ có thể kiểm soát thời gian và lượng nước của cây trồng, ánh sáng, nhiệt độ và nhiều thông số quan trọng và hiệu quả khác. để bước vào thế giới thú vị này và học cách làm điều đó. Trong dự án này, chúng tôi sẽ nhận được các chi tiết cần thiết về tình trạng nhà máy của chúng tôi; chẳng hạn như độ ẩm của cát, nhiệt độ môi trường và lượng ánh sáng mà cây có thể nhận được. Theo dõi những dữ liệu này có thể giúp chúng tôi luôn giữ cho nhà máy của mình ở tình trạng tốt. Việc đọc dữ liệu từ các cảm biến của Arduino khá dễ dàng và việc giám sát trên màn hình không quá khó. Bạn đang chờ đợi điều gì? Hãy làm cho cây của chúng ta trở nên thông minh!

Bước 1: Vật liệu cần thiết

• Arduino Nano R3 (× 1 chiếc)
• Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm DHT11 (× 1 chiếc)
• Mô-đun màn hình OLED 0,96 inch SPI 128X64 (× 1)
• Mô-đun cảm biến độ ẩm đất YwRobot (× 1 chiếc)
• Cảm biến LDR (× 1 chiếc)
• Cáp ruy-băng (× 1 chiếc)

Bước 2: Mạch

Có một số điểm quan trọng bạn nên chú ý. Đầu tiên, bạn cần một nguồn điện có thể cung cấp ít nhất 5V và 20mA. Nếu nguồn điện của bạn không đáp ứng các điều kiện này, bạn nên kết nối mô-đun với chân 5V của Arduino (Không sử dụng 3v3). Bạn cũng cần lưu ý rằng màn hình OLED với giao thức SPI được sử dụng. Nếu màn hình của bạn là I2C, bạn phải kết nối chúng với các chân A4 và A5 của Arduino. Ngoài ra, cảm biến độ ẩm được sử dụng ở đây có 2 chân và do đó, một bảng mạch khuếch đại với một đầu ra analog là cần thiết. Cảm biến DHT11 có thể đo cả nhiệt độ và độ ẩm, nhưng mã của chúng tôi chỉ hiển thị nhiệt độ. Bạn có thể thêm độ ẩm bằng cách thêm một vài dòng mã.

Bước 3: Lắp ráp

Vì chậu hoa của chúng tôi nhỏ và có giới hạn về không gian, chúng tôi đã sử dụng dây ruy băng mảnh phù hợp với chậu hoa của chúng tôi.

Để kết nối các dây này, tốt hơn nên tách các đầu ghim ra khỏi các thành phần. Đầu tiên, tiêu đề chân cắm của màn hình OLED nên được giải mã. Để làm điều này, bạn có thể sử dụng mỏ hàn nhưng tốt hơn là hàn bằng lò sưởi.

Màn hình OLED bị kẹt vào bảng cung cấp giao tiếp SPI. Để có cái nhìn rõ hơn về màn hình hiển thị và giấu dây, bạn có thể tách bảng hiển thị ra khỏi bảng. Sử dụng một con dao sắc để làm điều này.

Bây giờ đã đến lúc hàn dây vào bảng. Bo mạch sẽ được đặt trong cát ướt, vì vậy chúng tôi phải làm cho tất cả các kết nối và thành phần không thấm nước. Đầu tiên, chúng tôi bao phủ nó bằng một Bọc nhựa. Sau đó, chúng tôi bao phủ nó bằng một ống co. Bạn nên đốt nóng để keo dính vào bảng. Bây giờ lấp đầy các đường nối bằng keo nóng.

Cảm biến độ ẩm mà chúng tôi đã chọn, cần phải có bộ khuếch đại riêng. Đầu tiên, tách các đầu ghim, sau đó làm cho chúng không thấm nước.

Đối với cảm biến LDR, Bạn phải kết nối điện trở 10k ohm giữa GND và chân của cảm biến. Điều này cũng phải được làm cho không thấm nước.

Đối với cảm biến Nhiệt độ, Bạn phải kết nối một điện trở 10k ohm giữa Vcc và chân Tín hiệu.

Bây giờ đã đến lúc kết nối tất cả các cảm biến và mô-đun hiển thị với Arduino Nano. Sau khi hoàn thành việc lắp ráp, đừng quên cũng làm cho Arduino chống thấm nước.

Bây giờ đổ một ít cát ra khỏi chậu (không phải tất cả những thứ đó, nó có hại cho cây) và đặt bảng và các cảm biến (ngoại trừ cảm biến nhiệt độ) vào bên trong. Cảm biến nhiệt độ phải ở ngoài nồi. Bây giờ đổ đầy cát đã loại bỏ vào chậu.

Tất cả chúng ta đã hoàn thành! Hãy tải mã lên.

Bước 4: Mã

Trong mã này, Chúng tôi sử dụng SSD1306 và thư viện DHT cho màn hình OLED và DHT 11. Trước tiên, bạn nên thêm các thư viện này, sau đó biên dịch và tải mã lên Arduino Nano. Nếu đây là lần đầu tiên bạn chạy bảng Arduino, đừng lo lắng. Chỉ cần làm theo các bước sau:

1. Truy cập www.arduino.cc/en/Main/Software và tải xuống phần mềm của hệ điều hành của bạn.
2. Cài đặt phần mềm IDE theo hướng dẫn.
3. Chạy Arduino IDE và xóa trình soạn thảo văn bản và sao chép mã sau vào trình soạn thảo văn bản.
4. Điều hướng để phác thảo và bao gồm các thư viện (Tải xuống các thư viện từ các liên kết sau). Bây giờ hãy nhấp vào thêm thư viện ZIP và thêm các thư viện.
5. Chọn bảng trong công cụ và bảng, chọn Arduino Nano.
6. Kết nối Arduino với PC của bạn và đặt cổng com trong các công cụ và cổng.
7. Nhấn nút Tải lên (Dấu mũi tên).
8. Bạn đã sẵn sàng!

Bước 5: Tiếp theo là gì?

Bây giờ bạn có thể phát triển dự án này theo sở thích của bạn. Dưới đây là một số gợi ý mà bạn có thể thêm chúng vào dự án:

• Bạn có thể có đồng hồ hiển thị và đo thời gian của các điều kiện khác nhau và dự đoán thời gian của điều kiện cây cần nước hoặc nhiều ánh sáng hơn. bạn nên thêm mô-đun RTC như DS1307 và thêm một số mã để đọc thời gian và lịch và hiển thị hoặc lưu một số trong số chúng để có thêm chi tiết về nhà máy.
• Bằng cách thêm bộ rung, bạn có thể đặt một số cảnh báo để cảnh báo bạn về tình trạng thực vật. Ví dụ khi cát rất khô, nó có thể kêu 1 lần mỗi giờ.
• Chúng tôi chỉ đặt hai biểu tượng cảm xúc cho các điều kiện khác nhau. Bạn có thể thêm nhiều mô hình khuôn mặt hơn cho bất kỳ điều kiện nào. Đối với điều này, bạn nên đọc hướng dẫn về màn hình OLED để tìm hiểu cách chuyển đổi hình ảnh của bạn sang mã Hex.