Tự làm Hệ thống tưới thông minh dựa trên độ ẩm: 10 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Chúng ta biết rằng thực vật cần nước như một phương tiện vận chuyển các chất dinh dưỡng bằng cách mang đường hòa tan và các chất dinh dưỡng khác qua cây. Không có nước, cây cối sẽ khô héo. Tuy nhiên, việc tưới nước quá nhiều sẽ lấp đầy các lỗ rỗng trong đất, làm xáo trộn sự cân bằng không khí và nước và ngăn cây thở. Cân bằng nước thích hợp là rất quan trọng. Cảm biến độ ẩm của đất đo độ ẩm của đất. Bằng cách quyết định một tỷ lệ độ ẩm cụ thể cho đất, chúng ta có thể được nhắc nhở tưới cây khi đất quá khô.

Bên cạnh đó, khi chúng ta tưới cây, chúng ta không đo lượng nước chảy mỗi lần tưới và thường chúng ta tưới quá nhiều hoặc quá ít. Để tưới nước đúng cách, chúng ta có thể sử dụng cảm biến lưu lượng để đo lưu lượng nước và rơ le để dừng dòng chảy sau khi đã cung cấp một lượng nước cụ thể.

Bước 1: Vật liệu cần thiết

1. Arduino UNO
2. Breadboard
3. Cáp nhảy
4. Đầu dò và cảm biến độ ẩm của đất
5. Cảm biến lưu lượng
6. Chuyển tiếp
7. Hộp vỏ
8. Bộ đổi nguồn

Bước 2: Thiết lập Breadboard: Kết nối 5V và GND

1. Một breadboard mini được sử dụng ở đây. Đối với bất kỳ loại nào khác, vui lòng kiểm tra các kết nối vì chúng khác nhau.
2. Bảng bánh mì mini được chia thành hai nửa bằng một đường gờ để đảm bảo không có kết nối chéo giữa các nửa. Mỗi điểm kết nối trong breadboard đều được đánh số, với các điểm kết nối bằng dải kim loại bên dưới lớp nhựa. Các kết nối này được hiển thị trong hình ảnh. Đối với kết nối nối tiếp (cùng một tín hiệu được cung cấp cho nhiều điểm cùng một lúc), hãy đặt cáp jumper vào các điểm nằm trong cùng một đường kết nối.
3. Kết nối 5V từ Arduino UNO với một điểm breadboard bằng cáp jumper. Nếu điểm này là A1, thì bất kỳ kết nối 5V hoặc VCC nào (mà bất kỳ cảm biến hoặc thiết bị nào cần) phải được đặt ở dòng 1 bằng cách sử dụng cáp jumper.
4. Kết nối GND từ Arduino UNO với điểm breadboard bằng cáp jumper. Nếu điểm này là A10, thì bất kỳ kết nối GND nào (mà bất kỳ cảm biến hoặc thiết bị nào cần) phải được đặt ở dòng 10 bằng cách sử dụng cáp jumper.

Bước 3: Kết nối Cảm biến độ ẩm của đất với Arduino UNO

1. Cách thức hoạt động của cảm biến: Cảm biến độ ẩm của đất sử dụng đặc tính của điện trở để đo độ ẩm của đất. Hàm lượng nước càng nhiều, độ dẫn điện giữa các đầu dò càng cao và điện trở càng thấp. Do đó, một tín hiệu thấp được truyền đi. Tương tự, khi hàm lượng nước thấp, tín hiệu cao sẽ được truyền đi.
2. Các chân của Cảm biến Độ ẩm của đất (4) - VCC, GND, chân analog A0, chân kỹ thuật số D0 (CHÚNG TÔI sẽ KHÔNG sử dụng D0)
3. Thực hiện các kết nối như sau-

• VCC đến 5V (breadboard) - kết nối nối tiếp sử dụng cáp jumper - kết nối với một điểm trên cùng một đường với điểm kết nối 5V từ Arduino UNO đến breadboard. ví dụ. B1.
• GND đến GND (breadboard) - kết nối loạt sử dụng cáp jumper - kết nối với một điểm trên cùng một đường dây với điểm kết nối GND từ Arduino UNO đến breadboard. ví dụ. B10

A0 đến A0 (chân tương tự 0 trên Arduino UNO)

4. Để kiểm tra hoạt động của cảm biến, hãy tải xuống bản phác thảo đính kèm và tải nó lên Arduino UNO.

Bước 4: Kết nối Cảm biến dòng với Arduino UNO

1. Cách thức hoạt động của cảm biến: Cảm biến lưu lượng chứa một cảm biến hiệu ứng trường từ tích hợp tạo ra một xung điện với mỗi vòng quay của chong chóng.
2. Chân đồng hồ đo lưu lượng (3) - VCC, GND, chân dữ liệu
3. Thực hiện các kết nối như sau-

• VCC (đỏ) đến 5V (breadboard) - kết nối nối tiếp sử dụng cáp jumper - kết nối với một điểm trên cùng một đường với điểm kết nối 5V từ Arduino UNO đến breadboard. ví dụ. C1
• GND (đen) đến GND (breadboard) - kết nối loạt sử dụng cáp jumper - kết nối với một điểm trên cùng một đường với điểm kết nối GND từ Arduino UNO đến breadboard. ví dụ. C10
• Chân dữ liệu (màu vàng) đến D2 (chân số 2 trên Arduino UNO)

4. Để kiểm tra hoạt động của cảm biến, hãy tải xuống bản phác thảo đính kèm và tải nó lên Arduino UNO.

Bước 5: Kết nối Relay với Arduino UNO

1. Rơle là công tắc hoạt động bằng điện. Chúng được sử dụng khi mạch công suất cao như máy bơm hoặc quạt phải được điều khiển bằng mạch công suất thấp như Arduino UNO.
2. Chân chuyển tiếp (3) - VCC, GND, chân dữ liệu
3. Thực hiện các kết nối như sau-

• VCC đến 5V (breadboard) - kết nối nối tiếp sử dụng cáp jumper - kết nối với một điểm trên cùng một đường với điểm kết nối 5V từ Arduino UNO đến breadboard. ví dụ: D1
• GND đến GND (breadboard) - kết nối loạt sử dụng cáp jumper - kết nối với một điểm trên cùng một đường dây với điểm kết nối GND từ Arduino UNO đến breadboard. ví dụ. D10
• Chân dữ liệu đến D8 (chân số 8 trên Arduino UNO)

Bước 6: Đưa đầu dò độ ẩm của đất vào đất

1. Đưa đầu dò độ ẩm đất vào đất như hình minh họa.
2. Mở rộng kết nối theo yêu cầu bằng cách sử dụng cáp jumper.

Bước 7: Gắn cảm biến dòng chảy vào vòi

1. Cảm biến dòng chảy phù hợp với dòng nước sao cho mũi tên trên đó chỉ ra hướng dòng chảy.
2. Gắn Cảm biến dòng chảy vào như hình minh họa.
3. Mở rộng kết nối theo yêu cầu bằng cách sử dụng cáp jumper.

Bước 8: Kết nối rơ le với máy bơm

Tiếp điểm rơ le (3) -Thường mở (NO), Thường đóng (NC), Thay đổi qua (CO)

• Tiếp điểm thường mở (NO) kết nối mạch khi rơ le được kích hoạt nên mạch bị ngắt khi rơ le không hoạt động.
• Tiếp điểm thường đóng (NC) ngắt mạch khi rơle được kích hoạt, do đó mạch được kết nối khi rơle không hoạt động
• Tiếp điểm chuyển đổi (CO) điều khiển hai mạch: một tiếp điểm NO và một tiếp điểm NC với một đầu cuối chung.

Thực hiện các kết nối như sau-

• CO để cung cấp điện
• NC để bơm

Bước 9: Tải xuống bản phác thảo cuối cùng được đính kèm và tải nó lên Arduino UNO

Bước 10: Đóng gói

1. Sử dụng bộ đổi nguồn làm nguồn điện cho Arduino UNO đảm bảo sử dụng 24/7.
2. Một số thành phần như Arduino UNO và rơ le không chống nước. Do đó, bạn nên đóng gói nó trong một hộp.