Taman Indoor Arduino: 7 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:54

Berkebun di zaman modern berarti membuat segalanya lebih rumit dan sulit, dengan elektron, bit, dan byte. Menggabungkan mikrokontroler dan berkebun adalah ide yang sangat populer. Saya pikir itu karena kebun memiliki input dan output yang sangat sederhana yang mudah dipahami. Saya kira orang-orang (termasuk saya sendiri) melihat hobi yang terkenal sederhana dan santai dan mau tidak mau merasa terdorong untuk memperumitnya.

Dalam proyek ini saya akan menunjukkan kepada Anda bagaimana membangun versi taman dalam ruangan yang lebih sederhana menggunakan papan Arduino Dev.

Saya memberikan panduan langkah demi langkah lengkap untuk menunjukkan kepada Anda cara membuat taman indah Anda sendiri, dan saya menjelaskan secara rinci bagian perangkat keras dan perangkat lunak untuk mengubah panduan ini menjadi cara paling sederhana yang mengarahkan Anda untuk mencoba keterampilan sendiri dalam membuat elektronik. Proyek ini sangat berguna untuk dibuat khusus setelah mendapatkan PCB khusus yang kami pesan dari JLCPCB untuk meningkatkan penampilan mobil kami dan juga ada cukup dokumen dan kode dalam panduan ini untuk memungkinkan Anda membuat sistem taman otomatis Anda.

Kami telah membuat proyek ini hanya dalam 7 hari saja, hanya tiga hari untuk menyelesaikan pembuatan perangkat keras dan perakitan, kemudian 4 hari untuk menyiapkan kode dan aplikasi android. untuk mengontrol taman melewatinya. Sebelum memulai mari kita lihat dulu

Apa yang akan Anda pelajari dari tutorial ini:

• Memilih komponen yang tepat tergantung pada fungsionalitas proyek Anda
• Membuat sirkuit untuk menghubungkan semua komponen yang dipilih
• Kumpulkan semua bagian proyek dan mulai pengujian
• Menggunakan aplikasi Android. untuk terhubung melalui Bluetooth dan mulai memanipulasi sistem

Langkah 1: Apa Itu Taman Dalam Ruangan

Sebagian besar tanaman memiliki kebutuhan yang sederhana. Saat tamu pergi, mereka relatif tidak menuntut. Hanya ada tiga hal dasar yang perlu Anda pahami sebelum Anda memutuskan untuk mengundang rumah tanaman: cahaya, air, dan udara. Jika Anda dapat menguasai keempat elemen ini, dari sudut pandang tanaman, Anda dapat membuat taman dalam ruangan hampir di mana saja di dunia dan selama musim apa pun sepanjang tahun.

• Cahaya - Sebagian besar tanaman kebun membutuhkan setidaknya enam jam cahaya sehari. Tapi itu harus menjadi cahaya yang baik. Jika Anda meletakkan tangan Anda di depan jendela dan tidak menimbulkan bayangan, kemungkinan cahayanya tidak cukup bagi sebagian besar tanaman untuk hidup bahagia. Namun, Anda selalu dapat melengkapi kondisi cahaya rendah dengan lampu tumbuh. Jika Anda memiliki cahaya alami sederhana di rumah Anda dan tidak ingin repot dengan pencahayaan khusus, pilih tanaman yang biasanya membutuhkan kondisi cahaya redup, atau coba pindahkan taman Anda ke ambang jendela yang cerah.
• Air - Tanaman membutuhkan kondisi yang dekat dengan habitat aslinya. Tanaman yang disebut rumah gurun akan membutuhkan lebih sedikit penyiraman daripada tanaman yang hidup di rawa. Mengetahui kondisi air apa yang disukai tanaman adalah langkah pertama yang baik untuk menjaga taman dalam ruangan yang sukses. Ini lebih mudah daripada yang Anda pikirkan karena tanaman itu sendiri akan sering memberi Anda petunjuk. Tanaman dengan daun karet tebal adalah penimbun air dan biasanya dapat bertahan hidup dengan lebih sedikit air daripada tanaman dengan daun tipis dan halus. Jika Anda tidak suka menyirami tanaman Anda, pilih varietas yang dapat tumbuh dengan subur, atau pilih pot tanaman dengan reservoir tersembunyi untuk mengurangi tugas penyiraman Anda.
• Udara - Sebagai produk sampingan dari fotosintesis, tanaman menghasilkan oksigen dan menyaring gas jahat, seperti formaldehida, dari lingkungan rumah Anda melalui daunnya. Untuk menjaga tanaman tetap sehat, Anda perlu menjaga kebersihan daunnya dan menjaga agar udara di sekitarnya tetap bergerak dan lembab. Untuk melakukan ini, Anda dapat menempatkannya di tempat dengan aliran udara yang baik atau memberi mereka kipas kecil.

Saya akan membuat sistem berbasis Arduino untuk mengawasi status suhu dan kelembaban tanaman saya dan secara otomatis menyediakan kebutuhan yang diperlukan seperti intensitas cahaya, air, dan udara segar murni dan untuk melakukan ini saya memerlukan beberapa sensor untuk mengontrol beberapa aktuator. Misalnya saya akan mengontrol intensitas cahaya tergantung pada sinyal yang diterima dari sensor kecerahan cahaya yang sama untuk penyiraman Saya menggunakan sensor kelembaban untuk menghidupkan dan mematikan pompa air dan sensor suhu/kelembaban untuk menghidupkan dan mematikan kipas DC 12V.

Langkah 2: Sensor dan Aktuator

Pembuatan sistem ini adalah dengan merakit beberapa sensor dan aktuator untuk mengakses data fisik di sekitar plant dan dapat mengetahui apa yang diminta oleh plant dan kapan harus menyediakannya.

Inilah alasan mengapa Anda harus menggunakan beberapa sensor dan aktuator yang semuanya terhubung ke satu papan Arduino:

Sensor

1. Sensor Cahaya BH1750: BH1750FVI Adalah Sensor Cahaya Digital, yang merupakan IC Sensor Cahaya Ambient digital untuk antarmuka bus I2C. IC ini adalah yang paling cocok untuk mendapatkan data cahaya sekitar untuk mengatur daya lampu latar LCD dan Keypad Ponsel. Dimungkinkan untuk mendeteksi rentang lebar pada resolusi tinggi.(1 - 65535 lx).
2. Sensor kelembaban tanah: Sensor kelembaban yang mengukur resistansi atau konduktivitas di seluruh matriks tanah antara dua kontak pada dasarnya adalah sampah. Pertama-tama, resistensi bukanlah indikator kadar air yang sangat baik, karena sangat tergantung pada sejumlah faktor yang mungkin berbeda dari kebun ke kebun termasuk ph tanah, padatan terlarut dalam air, dan suhu. Kedua, kebanyakan dari mereka berkualitas buruk dengan kontak yang mudah menimbulkan korosi. Untuk sebagian besar Anda akan beruntung mendapatkan satu untuk bertahan sepanjang musim.
3. Sensor Suhu & Kelembaban: DHT11 adalah sensor suhu dan kelembaban digital dasar yang sangat murah. Ini menggunakan sensor kelembaban kapasitif dan termistor untuk mengukur udara di sekitarnya, dan mengeluarkan sinyal digital pada pin data (tidak diperlukan pin input analog). Ini cukup mudah digunakan, tetapi membutuhkan waktu yang cermat untuk mengambil data. Satu-satunya kelemahan nyata dari sensor ini adalah Anda hanya bisa mendapatkan data baru darinya setiap 2 detik sekali, jadi saat menggunakan perpustakaan kami, pembacaan sensor bisa berlangsung hingga 2 detik.

Aktuator

1. LED putih terang: Light-emitting diode (LED) adalah sumber cahaya semikonduktor dua arah. Ini adalah dioda sambungan p-n yang memancarkan cahaya saat diaktifkan.[5] Ketika tegangan yang sesuai diterapkan pada kabel, elektron dapat bergabung kembali dengan lubang elektron di dalam perangkat, melepaskan energi dalam bentuk foton.
2. Pompa air: Pompa adalah alat yang memindahkan cairan (cairan atau gas), atau kadang-kadang bubur, dengan aksi mekanis. Pompa dapat diklasifikasikan menjadi tiga kelompok besar menurut metode yang mereka gunakan untuk memindahkan fluida: pompa angkat langsung, perpindahan, dan gravitasi. Pompa beroperasi dengan beberapa mekanisme (biasanya bolak-balik atau putar), dan mengkonsumsi energi untuk melakukan kerja mekanis dengan menggerakkan pompa. cairan. Pompa beroperasi melalui banyak sumber energi, termasuk operasi manual, listrik, mesin, atau tenaga angin, tersedia dalam berbagai ukuran, dari mikroskopis untuk digunakan dalam aplikasi medis hingga pompa industri besar.
3. Kipas pendingin DC 12V: Penting untuk memahami teknik pendinginan yang dapat digunakan untuk melestarikan kehidupan tanaman Anda dengan memindahkan udara segar di sekitar pabrik ketika diperlukan untuk menjaga tanaman dalam kondisi sehat.

Langkah 3: Pembuatan PCB (Diproduksi oleh JLCPCB)

Tentang JLCPCB

JLCPCB (Shenzhen JIALICHUANG Electronic Technology Development Co., Ltd.), adalah perusahaan prototipe PCB terbesar di Cina dan produsen teknologi tinggi yang mengkhususkan diri dalam prototipe PCB cepat dan produksi PCB batch kecil.

Dengan pengalaman lebih dari 10 tahun di bidang manufaktur PCB, JLCPCB memiliki lebih dari 200.000 pelanggan di dalam dan luar negeri, dengan lebih dari 8.000 pesanan online pembuatan prototipe PCB dan produksi PCB dalam jumlah kecil per hari. Kapasitas produksi tahunan adalah 200, 000 sq.m. untuk berbagai PCB 1-layer, 2-layer atau multi-layer. JLC adalah produsen PCB profesional yang menampilkan skala besar, peralatan sumur, manajemen yang ketat, dan kualitas unggul.

Kembali ke proyek kami

Untuk memproduksi PCB, saya telah membandingkan harga dari banyak produsen PCB dan saya memilih JLCPCB pemasok PCB terbaik dan penyedia PCB termurah untuk memesan sirkuit ini. Yang perlu saya lakukan hanyalah beberapa klik sederhana untuk mengunggah file gerber dan mengatur beberapa parameter seperti warna dan kuantitas ketebalan PCB, kemudian saya hanya membayar 2 Dolar untuk mendapatkan PCB saya setelah 3 hari saja dan saya perhatikan ada adalah beberapa penawaran pengiriman gratis dari waktu ke waktu di platform pemesanan online ini.

Anda bisa mendapatkan file Sirkuit (PDF) dari sini.

Seperti yang Anda lihat pada gambar di atas, PCB diproduksi dengan sangat baik dan saya memiliki bentuk daun PCB yang sama dengan yang kami rancang dan semua label dan logo ada untuk memandu saya selama langkah penyolderan.

Langkah 4: Bahan

Sekarang mari kita tinjau komponen yang diperlukan untuk proyek ini dan Anda dapat menemukan semua tautan terkait untuk pemesanan online sehingga kami memerlukan:

• - PCB yang kami pesan dari JLCPCB
• - Arduino Nano:
• - Modul ESP01:
• - Modul Bluetooth HC-05 atau HC-06:
• - Sensor cahaya BH1750:
• - Sensor Suhu & Kelembaban:
• - Sensor kelembapan:
• - Pompa air:
• - Kipas DC 12V:
• - LED putih:
• - Beberapa konektor Header:

Langkah 5: Merakit

Kami siap sekarang jadi mari kita mulai menyolder komponen dan jangan lupa untuk mengikuti label untuk menghindari kesalahan penyolderan. Kami mulai dengan menyolder konektor Arduino untuk menguji catu daya dan Anda juga dapat menulis beberapa kode pengujian dasar untuk memverifikasi koneksi yang tepat untuk setiap sensor seperti sensor Cahaya dan yang sama untuk LED karena semuanya terhubung langsung ke papan (Arduino) sehingga Anda memiliki akses penuh ke mereka.

Catatan: Anda harus menjaga agar besi solder Anda tetap bagus dan bersih. Itu berarti menyekanya pada spons setiap kali Anda menggunakannya. Ujung besi solder Anda harus bersih dan mengkilat. Setiap kali Anda melihat ujungnya menjadi kotor dengan fluks atau pengoksidasi, itu berarti kehilangan kilaunya, Anda harus membersihkannya. Bahkan jika Anda berada di tengah-tengah penyolderan. Memiliki ujung solder yang bersih membuatnya JAUH lebih mudah untuk mentransfer panas ke target solder.

PCB yang kami pesan dari JLCPCB akan memandu Anda menyimpan semuanya pada penempatan yang benar jadi jangan ragu untuk mengunjungi link ini jika Anda ingin melihat PCB yang telah kami buat dan melakukan pemesanan online.

Seperti yang Anda lihat, menggunakan PCB ini sangat berguna karena kualitasnya dan pasti semua label di sana memberikan panduan terbaik untuk Anda, sehingga Anda akan 100% yakin bahwa Anda tidak akan membuat kesalahan penyolderan.

Saya telah menyolder setiap komponen ke penempatannya dan Anda dapat menggunakan kedua sisi PCB untuk menyolder komponen elektronik Anda.

Sekarang kami memiliki PCB siap dan semua komponen disolder dengan sangat baik, setelah itu saya menyiapkan desain ini untuk membuat pemotongan laser CNC untuk memasukkan bagian elektronik dan pabrik dalam satu dukungan, jadi jika Anda ingin membuat desain yang sama seperti milik saya temukan file (DXF) di sini

Langkah 6: Aplikasi Android

Aplikasi ini akan memungkinkan Anda untuk terhubung ke Arduino Anda melalui Bluetooth, dan menggunakan mode Manual Anda dapat memiliki akses ke kipas, dan lampu dan juga pompa air untuk mengontrol ON dan OFF, tanpa melupakan sensor yang dapat Anda baca datanya dengan menekan tombol “dapatkan data” dan semua data yang sesuai akan ditampilkan di layar ponsel cerdas Anda.

Anda bisa mendapatkan aplikasi android ini secara gratis dari tautan ini

Langkah 7: Kode Arduino dan Validasi Uji

kode tersedia dan seperti biasa Anda dapat mengunduhnya dari tautan ini. Dan seperti yang Anda lihat di foto, kodenya sangat sederhana dan dikomentari dengan sangat baik sehingga Anda dapat memahaminya sendiri.

Seperti yang Anda lihat, masing-masing tombol memiliki fungsi dengan sistem, tetapi yang sangat saya hargai adalah mode otomatis untuk kontrol kecerahan cahaya. Saya menempatkan sensor cahaya di bagian bawah kemudian ketika kita memilih mode ini, sistem akan mengontrol kecerahan bagian depan. lampu LED tergantung pada sinyal sensor. Juga kita dapat membaca nilai suhu dan kelembaban langsung di layar ponsel pintar yang sangat mengesankan.