Sprout: Penanam Tanaman Hemat Air Cerdas Berbasis Arduino
Komponen dan Perlengkapan
- Arduino Nano × 1
- Modul Bluetooth Adafruit HC-05 × 1
- Pompa Air DC × 1
- Sensor Kelembaban Tanah × 1
- Regulator Tegangan LM7805 × 1
- MOSFET IRF540 × 1
- Resistor 220 Ohm × 1
- Dioda IN4001 × 1
- Strip Pin Header × 1
- Klem Seger 2 Pin × 1
- Jack DC × 1
- PCB × 1
- Adaptor AC-DC 9 VDC 1000mA × 1
Alat dan Mesin yang Diperlukan
- Paku las Weller × 1
- Kawat solder Adafruit × 1
- Fusion 360 × 1
Aplikasi dan Layanan Online
Tentang Proyek Ini
Sprout adalah Penanam Tanaman Modern Ruangan yang secara otomatis menyiram tanaman, herba, sayuran, dll dan akan merevolusi permainan berkebun Anda.
Ini terdiri dari tangki air terintegrasi dari mana air dipompa dan menjaga tanah tanaman tetap terhidrasi.
Sensor kelembaban tanah dikalibrasi sehingga secara berkala mengukur kelembaban tanah sehingga mengatur aliran air. Jika tanah terlalu kering, pompa air secara otomatis menyala dan mati saat kelembaban tanah telah mencapai tingkat yang diinginkan.
Jika Anda adalah orang yang kurang menyiram tanaman, Sprout akan memastikan Anda tidak perlu khawatir menjadi seorang tukang kebun yang buruk lagi. Dan jika Anda adalah tipe orang yang terlalu sering menyiram tanaman untuk mengabaikan ketidakhadiran, berarti Anda tidak berbahaya tenggelamkan tanaman atau benih Anda.
Kapasitas tangki air Sprout sekitar 500 ml / 17 fl oz, yang memungkinkan Anda mengabaikan tanaman Anda selama sebulan sebelum perlu diisi ulang.
Fitur Bluetooth opsional dapat digunakan untuk mengaktifkan dan mengontrol pompa air secara nirkabel dari smartphone Anda.
Kembangkan: Apakah Anda programmer, insinyur atau desainer yang memiliki ide yang bagus untuk fitur/desain baru di Sprout? Mungkin Anda baru pemula atau Anda telah menemukan bug? Silakan ambil kode, skema, file desain 3D dan file pemotongan laser kami dari Github dan coba-coba.
Sprout: GitHub
Langkah 1: Desain Elektronik
Komponen Elektronik yang Diperlukan:
1x Arduino Nano/ Arduino Pro Mini
1x Pompa Air DC 12V atau 9V
1x Sensor Kelembaban Tanah
1x LM7805 Voltage Regulator
1x IRF540 MOSFET
1x Resistor 220 Ohm
1x IN4001 Diode
1x Strip Pin Header
1x Klem Seger 2-Pin
1x Jack DC (Pria + Wanita)
Opsional: 1x Modul Bluetooth HC-05
Blok Daya
7805 mengatur tegangan pasokan dan menurunkannya ke 5V konstan yang membuatnya cocok untuk menjalankan Arduino & Sensor Kelembaban Tanah.
Kontrol Pompa
MOSFET bertindak sebagai saklar yang dikontrol oleh Arduino. Kami menggunakan MOSFET karena Arduino tidak dapat langsung menyiram Pompa DC. Resistor yang terhubung ke gate MOSFET mencegah MOSFET rusak. Dioda flyback yang terhubung di seluruh pompa menyediakan jalur untuk pelepasan energi tersimpan saat pompa dimatikan.
Sensor KelembabanSensor memberi nilai analog ke Arduino. Tingkat ambang kelembaban dikalibrasi oleh pengguna tergantung pada jenis tanaman yang digunakan dan kelembaban yang umum
Modul Bluetooth
Menggunakan Komunikasi Serial untuk mentransfer data antara Arduino dan Smartphone Anda.
Langkah 2: Rangkaian Elektronik
PCB berukuran 1x yang dapat dicetak serta tampilan papan dan skema tersedia di repositori GitHub.
Sprout: GitHub/Electronics
Repositori juga berisi PDF ukuran A4 yang berisi beberapa PCB dalam satu halaman. Ini dapat digunakan untuk membuat beberapa PCB sekaligus untuk produksi massal
Solder semua komponen sesuai dengan Skema yang diberikan.
File Eagle yang dapat diedit tersedia di bawah.
Langkah 3: Perangkat Lunak & Konfigurasi Bluetooth
Perangkat Lunak
Sensor Kelembaban terhubung ke pin Input Analog Arduino. Sebuah nilai ambang menentukan apakah Pompa harus ON/OFF.
Anda dapat menemukan kode di Sprout: GitHub/Code
Silakan modifikasi & berkontribusi ke repositori GitHub.
Aplikasi Smartphone & Konfigurasi Bluetooth
Modul Bluetooth HC-05 adalah blok perantara antara Smartphone & Arduino. Ini menggunakan Komunikasi Serial untuk mengirim data dari Smartphone ke Arduino & bertindak sebagai Pengontrol Jarak Jauh.
Aplikasi mentransmisikan nilai '48' atau '49' yang masing-masing mewakili 'ON' & 'OFF'. Pompa dapat dikontrol secara nirkabel.
Cukup buka aplikasi, cari perangkat yang dapat ditemukan & pasangkan dengan modul HC-05. kemudian klik 'Switch Mode' dan ubah tombol layar.
Aplikasi tersedia di Bluetooth App
Langkah 4: Desain Mekanis
Badan utama Sprout adalah Kotak 30cm X 15cm X 19cm terbuat dari MDF.
Semua langkah Desain Mekanis telah dijelaskan dengan jelas dalam video yang dilampirkan di awal Proyek. Anda juga dapat memeriksanya di Sprout: Video/Desain Mekanis
Kotak terbagi menjadi dua bagian:
- Bagian yang lebih besar berisi Tanah & Tanaman
- Bagian yang lebih kecil lebih dibagi menjadi dua bagian lagi sehingga satu bagian berisi Papan Sirkuit sementara bagian yang lain berisi Tangki Air.
Tangki air adalah botol plastik 500ml.
Kotak MDF memiliki 8 wajah terpijak terpisah yang dapat dipotong laser dan diselipkan satu sama lain.
File Pemotongan Laser, File Desain Fusion 360 (File Desain 3D), tampilan isometrik serta ortogonal dari setiap wajah dapat ditemukan di Sprout: GitHub/Desain Mekanis
Anda juga dapat menemukan file Illustrator yang dapat diedit di repositori GitHub yang dapat dimodifikasi sesuai kebutuhan/dimensi khusus Anda dan kemudian dapat dipotong laser.
Langkah 5: Rangkaian Mekanis: Persiapan Botol
Tangki air adalah botol plastik 500ml. Sebuah botol soda plastik 500ml yang umum dapat digunakan untuk ini.
Diameter maksimum botol harus 74mm. Diameter maksimum tutup botol harus 50mm. Tinggi maksimum dari dasar botol hingga bagian terendah tutup harus 18,5 cm.
Botol harus dipotong sekitar 50mm di atas dasarnya sehingga pompa dapat ditempatkan di dalamnya. Lubang harus dipotong ke dalam botol sehingga Pipa Keluaran dan Kabel Daya dapat dimasukkan melalui botol.
Setelah Pipa Keluaran dan kabel telah dikeluarkan melalui lubang masing-masing, botol dapat ditutup kembali. Untuk menutup botol kita harus menggunakan Kompu Epoxi yang akan mengeras dalam beberapa jam. Ini akan mencegah air bocor keluar.
Air dapat diisi ulang dari atas botol dengan cukup membuka tutupnya.
Langkah 6: Rangkaian Mekanis: Persiapan Kotak
Setelah Anda berhasil memotong laser 8 wajah berbeda kotak, Baluti lapisan pelindung kayu di kedua sisi setiap wajah.
Pasang Jack Daya pada Plate Belakang juga & hubungkan ke Papan Sirkuit.
Pasang Papan Sirkuit pada Plate Belakang Kotak sehingga cocok di dalam bagian masing-masing.
Tarik Pipa Keluaran Pompa melalui lubang yang diberikan sehingga mencapai bagian tanah tanaman. Lakukan hal yang sama untuk kabel Sensor Kelembaban.
Jangan lupa untuk menghubungkan Pompa Air ke Papan Sirkuit seperti yang ditunjukkan dalam Skema
Mulai menyelipkan wajah-wajah berbeda Kotak dan pastikan botol pas dengan area yang ditetapkan.
Terapkan lem kayu atau perekat untuk menutup seluruh kotak
Semua langkah ini telah dipertunjukkan dalam Video yang ditemukan di Awal Proyek ini.
Langkah 7: Rangkaian Mekanis: Semen
Langkah ini akan menentukan tekstur luar & finishing akhir kotak serta memberikan pelindung tambahan pada penanam.
Terapkan lem pada setiap wajah kotak. Kemudian taburi sedikit semen di atas lem. Gunakan potongan MDF lingkaran sisa yang dipotong dari Plate Atas untuk meratakan semen di seluruh permukaan setiap wajah kotak. Ulangi langkah ini untuk setiap wajah kotak seperti yang ditunjukkan dalam video.
Setelah semen mengering, taburi air setiap 6 jam selama 1 hari. Ini akan memungkinkan semen mengeras, tanpa retakan dan juga akan mencegah air bocor.
Langkah 8: Tambahkan Tanah & Tanaman
Setelah semen mengeras, isi kotak dengan tanah.
Ingat untuk menyegel ujung Pipa Keluaran dengan panas sebelum membuat lubang di dalamnya untuk titik titik. Titik titik digunakan untuk mengatur air yang keluar dari pipa sehingga air tidak mengalir keluar dari penanam.
Tempatkan Sensor Kelembaban Tanah di dalam tanah.
Hidupkan Sprout melalui Jack Daya di Plate Belakang & pastikan isi tangki air ke tingkat penuh.
Uji apakah semuanya bekerja dan Anda seharusnya selesai.
Kode
Sprout: GitHub - Kode
Arduino Codehttps://github.com/jonathanrjpereira/Automatic-Plant-Watering-System-using-Arduino/tree/master/Code/plant
Bagian dan Penutup Khusus
Sprout: Desain Mekanis
File 3D Fusion 360, File Pemotongan Laser, Tampilan Isometrik & Ortogonalhttps://github.com/jonathanrjpereira/Automatic-Plant-Watering-System-using-Arduino/tree/master/Mechanical%20Design
Skema
Sprout: Elektronika
Skema, Tampilan Papan & PCBhttps://github.com/jonathanrjpereira/Automatic-Plant-Watering-System-using-Arduino/tree/master/Electronics
