Tongkat Pemantau Kelembaban Tanah Arduino - Jangan Lupa Menyirami Tanaman Anda: 4 Langkah (dengan Gambar)

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

Apakah Anda sering lupa menyirami tanaman indoor Anda? Atau mungkin Anda memberi mereka terlalu banyak perhatian dan menyiraminya?

Jika ya, maka Anda harus membuat sendiri tongkat pemantau kelembaban tanah bertenaga baterai. Monitor ini menggunakan sensor kelembaban tanah kapasitif dan Arduino Pro Mini 3.3V untuk terus memantau tingkat kelembaban tanah dan memberi tahu Anda saat Anda menyiram tanaman Anda berlebihan atau kurang.

Dua potensiometer di papan memungkinkan Anda untuk menyesuaikan dan mengatur setpoint tingkat kelembaban tinggi dan rendah yang memicu kedipan dua LED untuk memperingatkan Anda. Anda juga dapat dengan mudah menambahkan bel ke sirkuit jika Anda juga menginginkan alarm yang dapat didengar.

Anda juga dapat menekan tombol untuk menampilkan pembacaan kelembapan saat ini dan setpoint level tinggi dan rendah pada layar OLED internal.

Dengan pengaturan standar di sini, unit bertahan sekitar 15-20 hari dengan sekali pengisian daya baterai 18650. Namun, dengan menggunakan dua teknik daya rendah, ini dapat diperpanjang hingga sekitar 50-60 hari per pengisian daya.

Perlengkapan

Untuk membuat satu monitor kelembaban tanah, Anda memerlukan:

3.3V Arduino Pro Mini – Beli Disini

Versi 5V Dapat Digunakan Dengan Baterai Berbeda & Resistor LED 220Ω

• Pemrogram USB - Beli Di Sini
• Sensor Kelembaban Tanah Kapasitif – Beli Di Sini
• 3 x 5mm LED (Sebaiknya Warna Berbeda) – Beli Di Sini
• Resistor 10K – Beli Di Sini
• 3 x 100Ω Resistor – Beli Di Sini
• 2 x 10K Trim Pot - Beli Di Sini
• Sakelar Tombol Tekan Taktil – Beli Di Sini
• Sakelar Daya Geser – Beli Di Sini
• Layar OLED 128x32 I2C – Beli Di Sini
• Pin Header Pria – Beli Di Sini
• Pin Header Wanita – Beli Di Sini
• Kabel Pita - Beli Di Sini

Untuk Menyalakan Monitor

• Baterai Lithium 18650 3.7V – Beli Di Sini
• 18650 Dudukan Baterai/Pengisi Daya – Beli Di Sini

Langkah 1: Kumpulkan Komponen Anda & Pesan PCB

Saya mulai dengan merancang sirkuit yang dapat dibuat menjadi PCB dan ditenagai oleh baterai lithium-ion 18650 tunggal. Untuk alasan ini, saya memilih Arduino versi 3.3V dan monitor kelembaban tanah kapasitif khusus ini yang dapat ditenagai dari 3.3V atau 5V.

Anda dapat mengunduh file PCB dari blog saya jika Anda ingin memesan sendiri.

Anda juga dapat menggunakan 5V Arduino Pro Mini dengan komponen yang sama, Anda hanya perlu menggunakan resistor LED 220ohm, bukan resistor 100ohm yang digunakan di sini. Anda juga harus menyalakannya dengan baterai daripada baterai lithium-ion tunggal.

Anda juga dapat merakit komponen ke papan tempat memotong roti dan kemudian membuat petunjuk singkat ke sensor kelembaban, tetapi PCB hanya membuatnya menjadi pengaturan yang lebih ringkas dan kuat.

Saya memesan PCB dari PCB Way yang hanya mengenakan biaya $5 untuk 5 PCB dasar hingga 100x100mm. Mereka diproduksi dan dikirim dengan sangat cepat dan juga berkualitas tinggi.

Langkah 2: Pasang PCB

Mulailah dengan melampirkan pin header Anda ke Arduino Anda. Desain ini menggunakan pin A4 dan A5 untuk koneksi I2C ke layar OLED, jadi Anda juga perlu menambahkan dua pin ini. Papan sering kali tidak dilengkapi dengan pin untuk keduanya karena terpisah dari strip di kedua sisinya.

Solder semua komponen ke tempatnya pada PCB, perhatikan orientasi LED dan tombol tekan taktil.

Untuk menghubungkan sensor kelembaban ke papan Anda, Anda harus melepas sumbat putih di ujungnya dan kemudian menyolder tiga pin header ke deretan lubang yang paling dekat dengan ujung sensor. Gunakan pin ini untuk menyolder sensor langsung ke PCB Anda.

Setelah semua komponen Anda disolder di tempatnya, potong pin yang menonjol dari bagian belakang PCB.

Solder papan pengisi daya baterai lithium-ion ke terminal daya pada PCB menggunakan kabel pita kecil sehingga dudukannya dapat direkatkan ke bagian belakang PCB.

Langkah 3: Program Arduino Anda

Untuk memprogram Arduino Pro Mini Anda, Anda harus menggunakan programmer USB Anda dan menghubungkannya ke pin header yang sesuai pada breakout PCB. Ingat bahwa Tx pada programmer pergi ke Rx pada Arduino dan sebaliknya. Pastikan juga Anda menggunakan output tegangan yang benar dari programmer, 3.3V untuk 3.3V Pro Mini dan 5V untuk 5V Pro Mini.

Anda dapat mengunduh sketsa dari posting blog saya dan membaca deskripsi terperinci tentang apa yang dilakukan setiap bagian kode.

Langkah 4: Mengkalibrasi & Menggunakan Sensor Kelembaban Tanah Anda

Saat pertama kali menyalakan monitor, Anda akan melihat layar splash pendek di layar dan layar akan mati.

Setelah mati, Anda dapat menekan tombol di sebelah layar untuk menyalakannya kembali dan melihat tingkat kelembaban terukur yang sebenarnya serta dua setpoint tingkat kelembaban. Kedua setpoint dapat disesuaikan dengan memutar potensiometer tingkat rendah dan tinggi. Ada beberapa logika dalam kode untuk mencegah pengaturan setpoint rendah lebih tinggi dari setpoint tinggi dan tinggi lebih rendah dari rendah.

Sebelum menggunakan sensor, Anda harus mengkalibrasinya. Untuk melakukan ini, gunakan pemrogram USB untuk menampilkan nilai sensor mentah dari sensor kelembapan. Ambil pembacaan kering dari sensor di udara dan kemudian rendam bagian tongkat sensor dalam kendi air untuk mendapatkan tingkat kelembaban maksimum. Pastikan tidak ada komponen yang basah saat melakukannya. Ambil nilai maksimum dan minimum ini dan ganti dalam kode dan monitor Anda siap digunakan. Anda juga dapat menambahkan margin kecil ke maksimum dan minimum untuk memperhitungkan variasi lingkungan.

Seperti disebutkan sebelumnya, monitor bertahan sekitar 15-20 hari dengan sekali pengisian daya baterai 18650. Saya telah merinci dua teknik di blog saya yang dapat Anda terapkan untuk lebih meningkatkan ini menjadi sekitar 50-60 hari dengan sekali pengisian daya. Ini pada dasarnya hanya melibatkan menyalakan sensor kelembaban saat Anda perlu melakukan pembacaan dan melepas LED daya kecil pada Arduino. Anda juga dapat meningkatkan masa pakai baterai dengan lebih jarang membaca.

Saya juga menambahkan pelat muka akrilik ke monitor setelah selesai untuk melindungi komponen elektronik

Sudahkah Anda mencoba membuat pemantau kelembaban tanah Anda sendiri? Beri tahu saya di bagian komentar!