Датчик полива комнатных растений своими руками

Урок 30. Автоматический полив растений

Система автоматического полива растений — незаменимый помощник, как для ухода за комнатными растениями, так и на огороде. Система включает мембранный насос для полива растений, если влажность почвы снизилась ниже определённого (порогового) значения. Пороговое значение влажности почвы и время на которое требуется включать насос, устанавливается при помощи кнопок.

Нам понадобится:

• Arduino х 1шт.
• Аналоговый датчик влажности почвы х 1шт.
• Мембранный насос х 1шт.
• Trema-модуль Силовой ключ х 1шт.
• Trema-модуль Четырехразрядный LED индикатор х 1шт.
• Trema-модуль Кнопка х 2шт.
• Trema Shield х 1шт.
• Коннектор Power Jack с клемником х 1шт.

Для реализации проекта нам необходимо установить библиотеку:

О том как устанавливать библиотеки, Вы можете ознакомиться на странице Wiki — Установка библиотек в Arduino IDE .

Видео:

Схема подключения:

LED индикатор и кнопки, подключаются к любым выводам Arduino (как цифровым, так и аналоговым), номера указываются в скетче.

Датчик влажности почвы подключается к любому аналоговому входу, номер указывается в скетче.

Силовой ключ (для управления насосом) подключается к цифровому выводу с ШИМ, номер указывается в скетче.

В данном уроке, LED индикатор подключён к цифровым выводам 2 и 3, кнопки подключены к цифровым выводам 11 и 12, силовой ключ к цифровому выводу 10 (с ШИМ), датчик влажности почвы к аналоговому входу A0.

Источник

Автополивщик растений на Arduino

Что это такое?

В этой статье мы расскажем о том, как собрать устройство для автоматического полива с контролем влажности почвы — ирригатор. Необходимость полива будем определять по показаниям датчика влажности почвы. Одновременно можно будет поливать несколько растений.

Что для этого необходимо?

Мы собрали все необходимые детали в сет компонентов. В набор входят:

Так же удобно для индикации использовать:

Как это собрать?

Калибровка

Показания датчика влажности сильно зависят от кислотности почвы. Поэтому перед началом пользования ирригатором требуется провести простую процедуру калибровки.

Масштабирование решения

Мы описали решение для одного растения. Но обычно требуется поливать несколько растений. Помимо очевидного решения — подключения к Arduino нескольких помп и датчиков влажности — существует более простое и дешёвое. Достаточно в трубке, которая идёт в комплекте с помпой проделать шилом дырочки на расстоянии около 30 см и воткнуть в эти дырочки куски стержней от обычных шариковых ручек. Выглядеть это будет так:

Горшки с цветами дома часто стоят в ряд на подоконнике. Вам достаточно просто положить трубку на горшки так, чтобы отверстия в ней приходились по одному на горшок. Теперь наше устройство может поливать сразу несколько горшков. Однако в таком случае принимать решение о необходимости полива можно только по одному горшку. Однако обычно горшки примерно одинаковые по размерам и, соответственно, сохнут с примерно равной скоростью. Можно так же комбинировать два решения, разделяя все горшки на группы примерно равных по размерам.

Исходный код

Для работы скетча вам понадобиться скачать и установить библиотеку для работы с дисплеем QuadDisplay2

Демонстрация работы устройства

Что ещё можно сделать?

А ещё можно собрать автополив на Slot Shield — инструкция по сборке и прошивка.

Источник

Умный автополив растений на базе Arduino

Растения играют важную роль в жизни человека. Мы получаем множество преимуществ, живя в соседстве с растениями – это свежий воздух, приятная атмосфера и конечно же полезное питание.

Многие люди пытаются окружить себя растениями как в квартире, так и на своих участках. И неважно будь это комнатные растения или посадки на дачном участке, растения требуют к себе внимания и ухода. Всё же иногда из-за напряжённого образа жизни мы элементарно забываем вовремя полить их. Это негативно сказывается на состоянии растений. Чтобы избавиться от этой проблемы, придуманы системы автополива.

Многие из готовых систем не подходят нам по конструктиву или по цене. Да и многим радиолюбителям интересней собрать своё устройство, чем покупать готовое.

В этой статье подробно расписано как сделать автополив для комнатных и уличных растений на базе Arduino своими руками.

Наш автополив на Ардуино поливает растение только днём, когда почва пересыхает. В системе используются датчик влажности почвы и фоторезистор.

Основная цель этой системы заключается в отслеживание времени суток и влажности. Если днём земля просыхает, микроконтроллер включает водяной насос. Когда земля достаточно увлажнится, насос выключается.

Компоненты и их описания

Arduino Uno

Arduino взаимодействует через датчики с окружающей средой и обрабатывает поступившую информацию в соответствии с заложенной в неё программой. Подробнее с платой Ардуино Уно можно ознакомиться здесь.

Ардуино Уно

Датчик влажности почвы

Измерение влажности почвы на базе Arduino производится с помощью датчика влажности. Датчик имеет два контакта. Через эти контакты при погружении их в грунт протекает ток. Величина тока зависит от сопротивления грунта. Поскольку вода является хорошим проводником тока, наличие влаги в почве сильно влияет на показатель сопротивления. Это значит, чем больше влажность почвы, тем меньше она оказывает сопротивление току.

Датчик влажности почвы

Этот датчик может выполнять свою работу в цифровом и аналоговом режимах. В нашем проекте используется датчик в цифровом режиме.
На модуле датчика есть потенциометр. С помощью этого потенциометра устанавливается пороговое значение. Также на модуле установлен компаратор. Компаратор сравнивает данные выхода датчика с пороговым значением и после этого даёт нам выходной сигнал через цифровой вывод. Когда значение датчика больше чем пороговое, цифровой выход передаёт 5 вольт (HIGH), земля сухая. В противном случае, когда данные датчика будут меньше чем пороговые, на цифровой вывод передаётся 0 вольт (LOW), земля влажная.

Этим потенциометром необходимо отрегулировать степень сухости почвы, когда как вы считаете нужно начать полив.

Фоторезистор

Фоторезистор (LDR) — это светочувствительное устройство, которое используются для определения интенсивности освещения. Значение сопротивления LDR зависит от освещённости. Чем больше света, тем меньше сопротивление. Совместно с резистором, фоторезистор образует делитель напряжения. Резистор в нашем случае взяли 10кОм.

Делитель напряжения

Подключив выход делителя Uin к аналоговому входу Ардуино, мы сможем считывать напряжения на выходе делителя. Напряжение на выходе будет меняться в зависимости от сопротивления фоторезистора. Минимальное напряжение соответствует темноте, максимальное – максимальной освещённости.

В этом проекте полив начинается в соответствии с пороговым значением напряжения. В утренние часы, когда считается целесообразным начать полив, напряжение на выходе делителя равно 400. Примем это значение как пороговое. Так если напряжения на делителе меньше или равно 400, это означает, что сейчас ночь и насос должен быть выключен.
Меняя пороговое значение можно настроить период работы автополива.

Релейный модуль

Реле представляет собой переключатель с электромеханическим или электрическим приводом.

Релейный модуль

Привод реле приводится в действие небольшим напряжением, например, 5 вольт от микроконтроллера, при этом замыкается или размыкается цепь высокого напряжения.

Схема реле

В этом проекте используется 12 вольтовый водяной насос. Arduino Uno не может управлять напрямую насосом, поскольку максимальное напряжение на выводах Ардуино 5 вольт. Здесь нам приходит на помощь релейный модуль.

Релейный модуль имеет два типа контактов: нормально замкнутые и нормально разомкнутые контакты. Нормально замкнутые без управляющего напряжения замкнуты, при подаче напряжения размыкаются. Соответственно нормально разомкнутые без напряжения разомкнуты, при подаче управляющего напряжения замыкаются. В проекте используются нормально разомкнутые контакты.

Водяной насос

В проекте используем 12-и вольтовый погружной насос с 18-ваттным двигателем. Он может поднимать воду до 1,7 метра.

Водяной насос

Этот насос можно эксплуатировать только тогда, когда он полностью погружен в воду. Это налагает некие обязательства по контролю уровня воды в ёмкости. Если водяной насос будет работать без воды, он просто-напросто сгорит.

Макетная плата

Макетная плата представляет собой соединительную плату, используемую для создания прототипов проектов электроники, без пайки.

Перемычки

В данном проекте перемычки используются для соединения компонентов оборудования.

Перемычки

Программный код

Схема автополива растений на arduino

Схема автополива

Данный проект подразумевает полив одного растения или одной группы одинаковых растений. Но Uno имеет 6 аналоговых выходов, следовательно возможно подключить 6 насосов. Так же можем добавить к каждому насосу свой датчик влажности. Так мы получим 6-ти канальную систему автополива. Причем каждый канал будет работать в не зависимости друг от друга.

Источник

Как изготовить автополив для комнатных растений своими руками?

Если человек решил ненадолго уехать из дома, встает вопрос об уходе за домашними растениями. Можно попросить об этом знакомых, но гарантий, что уход будет осуществляться добросовестно, никто не даст. Есть несколько способов сохранить цветы, не прибегая к посторонней помощи или сложным покупным механизмам. Однако их можно рассматривать только как временную меру. Если своевременного полива нет постоянно, то следует искать другой выход.

Подготовка растений

Если поездка не стала неожиданностью, растения лучше заблаговременно подготовить к предстоящим переменам.

• Убрать в тень, чтобы испарение шло менее интенсивно. Оно также зависит от времени года, наличия в помещении работающих отопительных приборов и проветривания.
• Удалить пораженные листочки и соцветия. Профессионалы советуют частично проредить и здоровые листья, и в обязательном порядке убрать не только распустившиеся цветы, но и бутоны. Эта мера может показаться жестокой, но позволит растению расходовать воду более экономно.
• Протереть листочки, сбрызнуть их из пульверизатора.
• Все цветочные горшки поместить в одно место и накрыть сверху пленкой, сделав в ней несколько отверстий для притока воздуха. Альтернативой пленки может стать укрывной материал – он более пористый, способствует воздухообмену и препятствует образованию плесени.
• Если вы размещаете цветы группами, изолируйте больные растения. В непосредственной близости даже банальный грибок быстро поразит здоровых соседей.
• Непосредственно перед отъездом все цветы нужно хорошо полить. В редких случаях, растение вынимают вместе с землей (комком) и опускают в воду, но ненадолго – так, чтобы земля не рассыпалась.

Разновидности

Для того чтобы растение не погибло, ему необходима вода. В нашем случае нужен источник, откуда она будет равномерно, но в нужном количестве поступать в цветочный горшок. Поскольку эта проблема не новая, в продаже имеются всевозможные приспособления. Но в суматохе о них можно забыть, да и сделать самому нечто подобное совсем несложно.

Из бутылки

Для первого варианта нужна бутылка. В идеале – пластиковая, но можно взять любую. Главное, чтобы у нее была крышка. Винные бутылки в обрамлении зелени выглядят более эстетично. Еще их можно покрасить, оформить в технике декупаж или декорировать лентами, стразами, бусинами. Такой вариант пригодится даже при регулярном уходе, например, поможет легче перенести жару в летнее время.

Инструкция по изготовлению.

• Легче наливать воду, если у бутылки будет отсутствовать дно. Но можно налить ее и через горлышко.
• В пробке делаем одно-два узких отверстия – так, чтобы вода капала. Закрываем и устанавливаем на нужное место.
• Ее можно просто поставить или воткнуть горлышком в землю. Тогда судить об интенсивности полива можно по количеству убывающей воды. Бутылку можно подвесить над цветком, но невысоко.

Полив регулируется шириной и количеством отверстий в пробке. Если она соприкасается с землей, под пробку нужно положить кусочек любой сетчатой ткани и закрутить так, чтобы ее концы с запасом выглядывали наружу. Она предотвратит попадание земли вовнутрь бутылки.

С веревкой

Для этого сооружения нужен шнурок, шпагат или любая другая веревка. За неимением таковых можно использовать скрученные в жгуты полосы ткани. В этом случае веревка должна хорошо впитывать воду. Считается, что синтетические ткани предпочтительнее натуральных, так как последние могут начать гнить. Но за неделю и с натуральными ничего не случится.

Принцип работы сооружения.

• Одну сторону веревки опускают в посуду с водой, другую помещают в горшок.
• Расположить веревку можно как сверху – чтобы свободный конец лежал на земле, так и снизу, просунув в отверстие для стока воды. В последнем варианте большее количество воды задержится в почве, так как она будет меньше испаряться. Но есть риск, что веревочка пережмется поддоном и притока не будет.

Если емкость с водой широкая (например, тазик) вода будет активно испаряться и поддерживать нужную влажность в помещении для комфортного состояния растения.

Из одного тазика можно подвести веревочки к разным растениям. Или, если цветку нужно много влаги, поставить несколько источников воды со шнурочками с разных сторон. Чтобы веревка или жгут не сползли с обозначенного места, их нужно зафиксировать.

С гидрогелем

Автоматическое поступление влаги можно обеспечить с помощью различных веществ, способных впитывать воду. После ее испарения они обычно усыхают. Самым популярным являются шарики из гидрогеля. В них могут долго оставаться свежими даже срезанные цветы. А некоторые растения в них сажают как в землю. Гидрогель вполне способен временно заменить полив. Для этого необходимы:

• гидрогелевые шарики;
• горшок большего размера;
• вода;
• растение.

Ход работы.

1. Намочить шарики в воде, чтобы они набухли.
2. Вынуть растение вместе с землей из горшка. Чтобы сделать это аккуратно, не повредив корешки, землю в горшке нужно увлажнить.
3. Дно горшка большего размера засыпаем шариками. Затем в центр ставим вынутое растение с землей. Шариками следует заполнить все оставшееся пространство по окружности горшка. Их же размещают и сверху тонким слоем.

Высыхая, шарики будут отдавать воду почве. Чтобы замедлить этот процесс, можно дополнительно использовать любой другой способ автополива. Существуют коврики с похожими свойствами – на них ставят цветочные горшки. Нарезанные тонкими полосками, они хорошо впитывают воду, поэтому могут использоваться вместо веревок или тряпочных жгутов.

На поддоне

Самый простой способ автополива – поместить все горшки в поддон или ванну с водой. Но, несмотря на простоту, здесь есть и недостатки:

• влага будет поступать только в нижние слои почвы, что не подходит для растений со слабой корневой системой;
• если не менять воду несколько дней – она превратится в идеальную среду для размножения плесени или грибка;
• в нижнем отделе почвы вода может застояться и оттока у нее не будет.

Намного безопаснее поставить все на основу из керамзита, залитого водой.

Примерно по такому же принципу действуют кашпо с автополивом. Кашпо представляет собой декоративную емкость, в которую помещается сам горшок. Помимо того, что он служит своеобразным украшением, именно в него стекает вода из дренажных отверстий. Суть автополива проста – в кашпо наливается вода, которая через те же отверстия питает растение. В покупных моделях в кашпо встроен специальный поплавок, который показывает количество воды. В домашних условиях уровень воды нужно будет проверять самостоятельно с определенной периодичностью.

А объем воды, который нужно залить, можно вычислить опытным путем и сделать соответствующую отметку на внутренней стороне. Кашпо, естественно, нужно мыть хотя бы раз в неделю.

С капельницей

В подаче воды могут участвовать и капельницы. Иголки не нужны, только емкость для воды, трубочки и регулятор потока. Плюсы системы:

• прозрачный материал смотрится ненавязчиво;
• трубочки можно состыковывать до необходимой длины;
• можно легко регулировать количество поступающей жидкости.

Для того чтобы поток был постоянным, важно правильно расположить конец шланга и емкость с водой. Емкость должна находиться выше уровня горшка, шланг располагается под небольшим углом. Его длину легко обрезать. Чтобы шланг не сдвигался, его слабо привязывают к пластиковому или деревянному колышку.

Из трубочек от капельниц и подходящих по диаметру, но заимствованных из других сфер шлангов, можно создать целые системы для полива сразу нескольких комнатных растений.

Но и тут важно следить за положением всей конструкции, чтобы вода поступала равномерно, а трубочки не перегибались. Кроме того, важно заботиться о герметичности соединений.

Как проверить, что выбранный вариант работает?

Хорошо, если у вас будет возможность проверить эффективность работы созданного вами устройства и увидеть реакцию растения.

• Автополив, хоть и выполненный своими руками, должен соответствовать типу растения. Влаголюбивым вашего запаса может и не хватить, а для кактусов будет с избытком.
• Если подача воды идет снизу, нужно убедиться, что почва увлажняется до уровня корней. Растения с короткими корнями могут ее так и не получить. Влажность почвы можно проверить все той же деревянной зубочисткой или шпажкой.
• Проследите, как быстро расходуется вода. Может понадобиться емкость с большим объемом. Или не одна система, а две.
• Хорошо, если через несколько дней кто-то все же сможет проверить состояние растений. Системы подачи воды могут пережаться или дать любой другой сбой. Прийти и посмотреть на цветы не так хлопотно, как заняться их полноценным поливом. В крайнем случае, во время отсутствия за ними можно наблюдать через камеры, подключенные к интернету.

О том, как организовать автополив комнатных растений используя капельницу, смотрите в видео ниже.

Источник