Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Manufacturing Technology >> Proses manufaktur

Taman Dalam Ruangan Arduino

Komponen dan persediaan

Arduino Nano R3
× 1
mbientLab Bluetooth ke Dongle USB
× 1
JLCPCB PCB yang Disesuaikan
× 1

Tentang proyek ini

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 harus memperumitnya.

Dalam proyek ini saya akan menunjukkan cara membangun versi sederhana taman dalam ruangan menggunakan papan pengembang Arduino .

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.

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 melalui itu. Sebelum memulai mari kita lihat dulu

Apa yang akan Anda pelajari dari tutorial ini :

  • Memilih komponen yang tepat bergantung pada fungsionalitas proyek Anda
  • Membuat rangkaian 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.

  • Ringan - Sebagian besar tanaman kebun membutuhkan setidaknya enam jam cahaya sehari. Tapi cahayanya harus bagus. 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, pilih varietas yang dapat tumbuh subur, atau pilih pot tanaman dengan reservoir tersembunyi untuk mengurangi tugas menyiram.
  • 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 melakukannya, Anda dapat menempatkannya di tempat dengan aliran udara yang baik atau menyediakan kipas angin 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 lembab untuk menghidupkan dan mematikan pompa air dan sensor suhu/kelembaban untuk on dan off mengendalikan kipas DC 12V .

Langkah 2:Sensor dan Aktuator

Pembuatan sistem ini adalah perakitan beberapa sensor dan aktuator untuk mengakses data fisik di sekitar plant dan untuk dapat menemukan 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

  • Sensor Cahaya BH1750 :BH1750FVI Adalah Sensor Cahaya Digital , yang merupakan IC Sensor Cahaya Sekitar 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 ).
  • 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. Sebagian besar Anda akan beruntung untuk mendapatkan satu yang bertahan sepanjang musim.
  • 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 dapat berlangsung hingga 2 detik.

Aktuator

  • 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 ke kabel, elektron dapat bergabung kembali dengan lubang elektron di dalam perangkat, melepaskan energi dalam bentuk foton.
  • Pompa air :Pompa adalah alat yang menggerakkan fluida (cairan atau gas), atau terkadang slurry, 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 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.
  • Kipas pendingin DC 12V :Penting untuk memahami teknik pendinginan yang dapat digunakan untuk melestarikan kehidupan pabrik Anda dengan mengalirkan udara segar di sekitar pabrik saat 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 lebih dari 10 tahun pengalaman 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 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, lalu 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 dibuat dengan sangat baik dan saya memiliki bentuk daun PCB yang sama dengan yang kami rancang dan semua label serta 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 :http://amzn.to/2C7g0YW
  • - Modul ESP01 :http://amzn.to/2CCRVdL
  • - Modul Bluetooth HC-05 atau HC-06 :http://amzn.to/2CCRVdL
  • - Sensor cahaya BH1750 :http://amzn.to/2CCRVdL
  • - Sensor Suhu &Kelembaban :http://amzn.to/2CCRVdL
  • - Sensor kelembapan :http://amzn.to/2CCRVdL
  • - Pompa air :http://amzn.to/2CCRVdL
  • - Kipas Angin 12V dc :http://amzn.to/2CCRVdL
  • - LED putih :http://amzn.to/2CCRVdL
  • - Beberapa konektor Header:http://amzn.to/2CCRVdL-

Langkah 5:Merakit

Tampilkan Semua 9 Item

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 sana.

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 karena fluks atau pengoksidasi, yang berarti kehilangan kilau, Anda harus membersihkannya. Bahkan jika Anda berada di tengah-tengah penyolderan. Memiliki ujung penyolderan yang bersih membuatnya JAUH lebih mudah untuk mentransfer panas ke target penyolderan.

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

Seperti yang Anda lihat, menggunakan PCB ini sangat praktis karena kualitasnya dan pastinya 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 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 link 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 rumah, lalu ketika kita memilih mode ini, sistem akan mengontrol kecerahan. LED lampu depan tergantung pada sinyal sensor. Kami juga dapat membaca nilai suhu dan kelembaban langsung di layar ponsel pintar yang sangat mengesankan.

Kode

  • Kode sumber Arduino
Kode sumber ArduinoArduino
/********************************************* ************************************************** ************************************************** ********************** * - Penulis :BELKHIR Mohamed * * - Profesi :(Pengembang) Pemilik MEGA DAS * * - Tujuan Utama :Aplikasi Industri * * - Pemegang Hak Cipta (c) :All rights reserved * * - Lisensi :BSD 2-Clause License * * - Tanggal :20/11/2017 * * ******************* ************************************************** ************************************************** ************************************************/ / *********************************** CATATAN ************** ************************/// Redistribusi dan penggunaan dalam bentuk sumber dan biner, dengan atau tanpa// modifikasi, diizinkan dengan ketentuan sebagai berikut:terpenuhi:// * Redistribusi kode sumber harus mempertahankan pemberitahuan hak cipta di atas, ini// daftar ketentuan dan penafian berikut.// * Distribusi ulang dalam bentuk biner harus mereproduksi abo ve pemberitahuan hak cipta,// daftar ketentuan ini dan penafian berikut dalam dokumentasi// dan/atau materi lain yang disediakan bersama distribusi.// PERANGKAT LUNAK INI DISEDIAKAN OLEH PEMEGANG HAK CIPTA DAN KONTRIBUTOR "SEBAGAIMANA ADANYA"// DAN EKSPRES APA PUN ATAU JAMINAN TERSIRAT, TERMASUK, NAMUN TIDAK TERBATAS PADA,// JAMINAN TERSIRAT UNTUK DIPERDAGANGKAN DAN KESESUAIAN UNTUK TUJUAN TERTENTU DIABAIKAN/*________________________________________________________________________________________________ (`v)________________________________________________________________________________________________(`())__(`v)_________________________________. _)__(`())______________________________________________________________________________________(`v)(_.^._)________________________________________________________________________________________________(`())(`v)________________________________________________________________ ____________________________________(_.^._)(`())______________________________________________________________________________________________(`v)_____ (_.^._)(`v)________________________________________________________________________________________________ (`())_ (`v)___(`())________________________________________________________________________________________________ (_ .^^ .^._)_____(_.^._)________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ____________________________________________.__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________ ______________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(`v)___________________________________________________________________________(`())__________________________________________________________________________________________ (_.^._)___________________________________________________________________________________________ (`v)____________________________________________________________________________________________ (`())___________________________________________________________________________________ (_.^._)______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ______________________(`v)_________________________________________________________________________________________(`())______________________________________________________________________________________(_.^._)________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ */#include "DHT.h" // Sertakan library dht untuk berinteraksi dengan sensor DHT#include // IC library untuk menggunakan sensor cahaya#include // Impor library BH1750 agar dapat menggunakan sensor cahaya//------------------- ----------------------------- Tentukan pin kontrol ----------------- --------------------------------------- const int Pompa=4; // Kami telah menggunakan pin ini untuk mengontrol konstanta pompa motor int Fan=5; // Gunakan pin ini sebagai output PWM untuk mengontrol Fan speedconst int Light=6; // Gunakan pin ini untuk mengontrol kecerahan LEDconst int TempHum=7; // Pin input untuk sensor DHTconst int Moisture=8; // Pin Input Digital untuk membaca sinyal perintah kelembapanconst int TestLED=9; // Gunakan pin keluaran ini untuk menguji penyolderan yang tepat pada PCB Anda dengan menghidupkan dan mematikan tes LEDsconst int Brightness=12; // Input pin untuk membaca sinyal sensor cahayaconst int analogMoistue=0; // Input Analog untuk membaca sinyal analog dari sensor kelembaban//------------------------------------ -------------------------------------------------- -------------------------------------------#define DHTTYPE DHT11 // DHT 22 (AM2302), AM2321DHT dht(TempHum, DHTTYPE); // Konstruktor sensor suhu dan kelembabanBH1750 lightMeter; // Konstruktorchar sensor cahaya Data='x'; // Simpan data serial di variabel iniString cmd=""; // Baca instruksi lengkap yang dikirim dari android appint flagModeAuto=0; // tandai untuk mengaktifkan mode otomatis sprayCMD=0; // CMD batas semprotan LightCMD=0; // CMD membatasi kecerahanint lightLevelPlus=0; // Variabel untuk mengontrol kecerahan cahaya float temperature=0; // Variabel untuk menyimpan nilai suhukelembaban mengambang=0; // Variabel untuk menyimpan nilai kelembapanuint16_t lux=0; // Variabel untuk membaca kecerahan cahaya dari sensor cahaya //------------------------------------- ----------- Mulai konfigurasi pin ----------------------------------- ----------void setup() { Wire.begin(); // Inisialisasi bus I2C (perpustakaan BH1750 tidak melakukan ini secara otomatis) dht.begin(); // Mulai pembacaan sensor suhu dan kelembaban lightMeter.begin(); // Mulai pembacaan sensor cahaya Serial.begin(9600); // Atur baudrate hingga 9600 BPS untuk berkomunikasi dengan aplikasi android melalui Bluetooth Serial.setTimeout(100); // Atur waktu untuk menunggu data sebelum menutup port Serial (setelah 100 ms) pinMode(Pump,OUTPUT); pinMode(Kipas, OUTPUT); pinMode(Ringan, KELUARAN); pinMode (Kelembaban, INPUT); pinMode(TestLED,INPUT); penundaan (1000); digitalWrite(Pompa,RENDAH); digitalWrite(Kipas,RENDAH); digitalWrite(Ringan,RENDAH);}//--------------------------------------------------- -------- Mulai kode Proses --------------------------------------- ------------------void loop() { while(Serial.available()) // Membaca data serial setelah tersedia { delay(10); Data=Serial.baca(); cmd+=Data; } if(cmd=="dt") // Kirim nilai kelembapan ke aplikasi android { Serial.print(humidity); } if(cmd=="dh") // Kirim nilai kecerahan ke aplikasi android { Serial.print(lux); } if(cmd=="db") // Kirim nilai suhu ke aplikasi android { Serial.print(temperature); } if(cmd=="o") // Aktifkan mode otomatis { flagModeAuto=1; } if(cmd=="m") // Nonaktifkan mode otomatis { flagModeAuto=0; } if(flagModeAuto==1) { autoPump(); cahayaKecerahan(); kipas otomatis(); } if(flagModeAuto==0) { if(cmd=="f") // Nyalakan KIPAS { analogWrite(Fan,255); } if(cmd=="x") // MATIKAN KIPAS { analogWrite(Kipas,0); } if(cmd=="l") // Nyalakan Lampu { analogWrite(Light,255); } if(cmd=="k") // Matikan Lampu { analogWrite(Light,0); } if(cmd=="w") // Nyalakan Pompa { analogWrite(Pompa,255); } if(cmd=="y") // Matikan Pompa { analogWrite(Pompa,0); } } cmd=""; // Hapus variabel cmd agar tersedia untuk instruksi berikutnya lux =lightMeter.readLightLevel(); // Dapatkan tingkat kecerahan dari sensor cahaya temperature=dht.readTemperature(); // Dapatkan nilai suhu dari sensor DHT (C) moisture=dht.readHumidity(); // Dapatkan nilai kelembaban dari sensor DHT (%)}//---------------------------------- -------------- Fungsi kontrol otomatis untuk semprotan Pompa ------------------------------ --------------------------void autoPump() { if(analogRead(analogMoistue)30) { analogWrite(Fan,255); // Nyalakan kipas jika suhu melebihi 30C } else { analogWrite(Fan,0); // Matikan kipas jika suhu melebihi 30C }}

Suku cadang dan penutup khusus

dxf_mdf_5mm_s0PEHuez4w.rar

Skema


Proses manufaktur

  1. Membuat Monitor Ambilight Menggunakan Arduino
  2. Game Arduino Pong - Tampilan OLED
  3. Detektor Frekuensi Audio
  4. Klon Arduino Tamagotchi - Hewan Peliharaan Digital
  5. Manipulator Saklar Lampu Nirkabel
  6. Tech-TicTacToe
  7. Sensor Gerakan Pistol Air
  8. Penghitung Waktu Mundur Arduino
  9. Bunga Matahari Arduino:Penari Matahari Elektronik
  10. Robot untuk navigasi dalam ruangan yang sangat keren