Smart Indoor Plant Monitor - Ketahui Kapan Tanaman Anda Membutuhkan Penyiraman: 8 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:53

Beberapa bulan yang lalu, saya membuat tongkat pemantau kelembaban tanah yang bertenaga baterai dan dapat ditancapkan ke tanah di pot tanaman dalam ruangan Anda untuk memberi Anda beberapa informasi berguna tentang tingkat kelembaban tanah dan LED flash untuk memberi tahu Anda kapan harus menyirami Anda. tanaman.

Itu melakukan pekerjaan dengan baik, tetapi cukup menonjol menempel di pot dan itu bukan perangkat yang paling tampan. Jadi ini membuat saya memikirkan cara untuk membuat monitor tanaman dalam ruangan yang terlihat lebih baik yang dapat memberikan informasi yang Anda butuhkan secara sekilas.

Jika Anda menikmati Instruksi ini, silakan pilih dalam kontes Remix!

Perlengkapan

• Seeeduino XIAO - Beli Disini
• Atau Seeeduino XIAO Dari Amazon - Beli Di Sini
• Sensor Kelembaban Tanah Kapasitif - Beli Di Sini
• LED RGB 5mm - Beli Di Sini
• Resistor 100Ω - Beli Di Sini
• Resistor 200Ω - Beli Di Sini
• Kabel Pita - Beli Di Sini
• Pin Header Wanita - Beli Di Sini
• MDF 3mm - Beli Di Sini
• Akrilik 3mm - Beli Di Sini
• Perekat Epoxy - Beli Di Sini

Langkah 1: Merancang Basis

Setelah bermain-main dengan beberapa ide, saya berpikir untuk membuat alas bundar sederhana untuk tanaman dalam ruangan untuk berdiri, mirip dengan tatakan gelas. Basis akan terdiri dari tiga lapisan, satu lapisan MDF, kemudian lapisan indikator yang akan menyala untuk menunjukkan status pabrik, dan kemudian lapisan MDF lainnya.

Lapisan indikator akan diterangi oleh LED RGB yang akan menjadi hijau ketika tanaman memiliki cukup air dan menjadi merah ketika tanaman membutuhkan air. Tingkat kelembapan di antaranya akan bervariasi dalam warna kuning/oranye saat LED bertransisi dari hijau ke merah. Jadi warna kuning kehijauan berarti masih ada cukup banyak air dan warna kuning jingga berarti Anda harus segera menyirami tanaman.

Saya masih ingin menggunakan sensor pemantauan kelembaban tanah kapasitif yang sama dengan yang saya gunakan di proyek pertama, karena saya memiliki beberapa suku cadang. Namun kali ini, tidak akan ada elektronik yang menempel padanya secara langsung, semua pemrosesan akan dilakukan di pangkalan.

Mikrokontroler yang saya putuskan untuk digunakan adalah Seeeduino XIAO karena ukurannya sangat kecil, kompatibel dengan Arduino dan harganya hanya $5.

Saya mulai dengan mengukur dasar pot sehingga saya bisa membuat dasar baru sedikit lebih besar. Saya merancang komponen di Inkscape untuk dipotong dengan laser serta dalam format PDF untuk dicetak dan dipotong dengan tangan. Anda dapat mengunduh template di sini.

Langkah 2: Memotong Akrilik & MDF

Saya memotong komponen dari MDF 3mm dan akrilik bening 3mm pada pemotong laser saya. Jika Anda tidak memiliki pemotong laser, Anda dapat mencetak template PDF dan memotong komponennya dengan tangan. Baik MDF dan akrilik cukup mudah digunakan.

Untuk membuat LED RGB menerangi tepi lapisan akrilik, Anda harus membuatnya kasar menggunakan beberapa amplas. Saya menggunakan beberapa amplas 240 grit dan mengampelas semua tepi akrilik sampai memiliki kabut putih yang merata. Tepi kasar menyebarkan cahaya LED dan membuat tampilan akrilik seolah-olah menyala.

Langkah 3: Merakit Basis

Selanjutnya, rekatkan lapisan-lapisan tersebut menggunakan beberapa perekat epoksi.

Gunakan hanya sedikit epoksi, Anda tidak ingin epoksi merembes keluar dari tepi dan ke permukaan akrilik yang baru saja Anda amplas atau Anda harus mengampelasnya lagi.

Gunakan beberapa klem kecil untuk menyatukan lapisan atau meletakkannya di bawah benda berat saat epoksi mengering.

Langkah 4: Menyolder Elektronik

Saat epoksi mengering, Anda dapat menyolder komponen Anda bersama-sama.

Rangkaiannya cukup sederhana, Anda baru saja mendapatkan dua output PWM untuk mengontrol LED RGB, satu untuk kaki hijau dan satu untuk kaki merah, dan kemudian satu input analog untuk dibaca di output sensor.

Anda juga memerlukan resistor pembatas arus pada masing-masing dari dua kaki LED. Lampu hijau dari LED ini umumnya jauh lebih terang daripada merah, jadi saya menggunakan resistor 220Ω di kaki hijau dan resistor 100Ω di kaki merah untuk menyeimbangkan warna sedikit lebih baik.

Sensor kelembaban tanah kapasitif ini seharusnya dapat berjalan pada 3.3V atau 5V, namun, saya memiliki pasangan yang tidak menghasilkan apa-apa saat ditenagai oleh 3.3V. Jika Anda menemukan bahwa Anda tidak mendapatkan output dari sensor Anda, Anda mungkin perlu menyalakannya dari catu 5V pada Arduino - Vcc sebagai gantinya. Sensor akan menurunkan tegangan, jadi Anda hanya akan mendapatkan output 3.3V. Hati-hati jika Anda menggunakan sensor model yang berbeda karena Arduino khusus ini hanya dapat menerima hingga 3.3V pada input analog.

Langkah 5: Memasang Elektronik

Selanjutnya, Anda harus memasang komponen elektronik ke dalam rumah di bagian belakang alas.

Ketika saya mencoba merakit komponen saya untuk pertama kalinya, saya melihat bahwa saya sedikit optimis dalam berpikir bahwa saya akan memasukkan semuanya ke dalam ruang dua lapis, jadi saya harus memotong lapisan pengatur jarak tambahan.

Dorong LED Anda ke dalam lubang di akrilik, pastikan bagian paling terang dari LED berada di dalam lapisan akrilik. Jadi jangan memaksakan semuanya.

Kemudian rekatkan Arduino Anda ke dalam housing dan pin header ke penutup atas. Anda bisa menggunakan epoxy atau glue gun untuk langkah ini, saya menggunakan glue gun karena lebih cepat mengeras. Ini juga merupakan ide yang baik untuk menutupi sambungan yang disolder pada pin header dengan lem agar tidak pendek pada kaki LED saat Anda menutupnya.

Itu saja untuk perakitan, sekarang Anda hanya perlu memprogramnya.

Langkah 6: Memprogram Arduino

Sketsanya cukup sederhana. Ini hanya membutuhkan pembacaan dari sensor kelembaban tanah dan kemudian memetakannya antara batas basah dan kering. Kemudian menggunakan nilai yang dipetakan ini untuk menggerakkan dua LED secara proporsional.

Jadi LED merah menyala sepenuhnya dan hijau mati sepenuhnya saat kering dan sebaliknya untuk basah. Tingkat menengah telah menskalakan output PWM untuk memberikan berbagai nuansa kuning/oranye.

Dalam sketsa versi pertama saya, saya baru saja memperbarui LED dengan setiap nilai yang dibaca dari sensor. Saya perhatikan bahwa ada beberapa variasi dalam pengukuran dan sering kali ada nilai yang secara signifikan lebih tinggi atau lebih rendah daripada yang lain, yang menyebabkan kedipan/kesalahan warna. Jadi saya mengubah kodenya sedikit sehingga sepuluh pembacaan terakhir dirata-ratakan dan rata-rata ini mendorong warna LED. Ini membuat perubahan sedikit lebih bertahap dan memungkinkan beberapa outlier tanpa mempengaruhi warna secara signifikan.

Data ini dapat dilihat pada keluaran Serial monitor.

Anda dapat mengunduh sketsa di sini bersama dengan deskripsi lengkap kode.

Langkah 7: Mengkalibrasi Sensor

Hal terakhir yang harus dilakukan sebelum Anda menggunakan monitor adalah mengkalibrasi sensor. Anda harus melakukan ini agar Arduino Anda mengetahui pada tingkat kelembapan berapa tanaman Anda memiliki cukup air dan pada tingkat kelembapan berapa ia membutuhkan air. Ini merupakan langkah penting karena keluaran masing-masing sensor sedikit berbeda berdasarkan posisi dan jenis tanah dan setiap tanaman memiliki kebutuhan penyiraman yang berbeda.

Cara terbaik untuk melakukannya adalah memulai dengan tanaman "kering", dengan tanah pada tingkat kelembapan yang Anda harapkan untuk menyiraminya.

Tempatkan tanaman Anda ke alas, dorong sensor ke dalam tanah (jangan merendam komponen elektronik), lalu pasang sensor ke pin header di pangkalan.

Hubungkan Arduino Anda ke komputer Anda dan buka monitor Serial Anda. Anda harus menambahkan Serial.print(""); baris ke kode untuk mencetak output sensor Anda ke monitor Serial sehingga Anda dapat melihat nilai mentahnya. Anda ingin nilai baru ditampilkan setiap 1-2 detik, Anda dapat mengubahnya menggunakan penundaan. Anda dapat menampilkan hasil rata-rata bergerak juga jika Anda mau, Anda hanya perlu menunggu sedikit lebih lama untuk mendapatkan pembacaan yang stabil.

Catat rata-rata sekitar 10-20 pembacaan setelah stabil, ini akan menjadi setpoint "kering" Anda.

Setelah Anda puas dengan pembacaan kering, sirami tanaman Anda seperti biasa. Berikan air yang cukup untuk diserap sepenuhnya ke dalam tanah, tetapi jangan menenggelamkannya. Sekarang lakukan hal yang sama seperti sebelumnya dan dapatkan setpoint "basah" rata-rata.

Perbarui dua titik setel dalam kode dan kemudian unggah ulang sketsa dan Anda siap untuk mulai menggunakan basis dengan benar.

Langkah 8: Menggunakan Smart Indoor Plant Monitor

Karena Anda baru saja menyirami tanaman Anda untuk mengkalibrasinya, tampilannya akan menjadi hijau. Perlahan-lahan akan mulai menguning dan kemudian merah lagi selama beberapa hari berikutnya saat tanah mengering.

Karena susunan rata-rata bergerak, ada sedikit penundaan antara saat Anda menyirami tanaman dan saat sensor kembali hijau. Seharusnya berubah menjadi hijau setelah sekitar 20-30 detik.

Jika Anda akan menggunakan alas di tempat yang benar-benar cerah, maka Anda mungkin ingin menambahkan LED kedua atau ketiga dan lapisan akrilik lain ke alasnya untuk membuatnya sedikit lebih besar dan lebih terang.

Beri tahu saya pendapat Anda tentang monitor ini di bagian komentar di bawah. Apa yang Anda suka dan apa yang akan Anda ubah?

Seperti yang disebutkan sebelumnya, silakan pilih proyek ini dalam kontes Remix jika Anda menikmatinya!

Bersenang-senang membangun Anda sendiri!