سیستم آبیاری خودکار گلدان با آردوینو بساز

+1

بخش جذاب این پروژه، طراحی بدنه اونه که چندتا کار رو هم‌زمان انجام می‌ده. این بدنه جوری طراحی شده که هم گلدون باشه و خاک رو نگه داره، هم یه مخزن آب تو قسمت زیرینش داشته باشه تا آب اضافه رو مدیریت کنه. ارتفاع مناسبش هم باعث می‌شه گلدون از سطح زمین فاصله داشته باشه.

قسمت بالایی گلدون شکل قیف داره تا آب اضافه رو به راحتی به پایین منتقل کنه. این کار باعث می‌شه آب راکد نمونه و ریشه گیاه نپوسه. یه شیار مخصوص هم برای تخلیه آب‌های سرریز شده در نظر گرفته شده. حتی یه جایگاه دقیق هم برای قرار دادن سنسور رطوبت خاک روی بدنه هست.

اگه پمپ به هر دلیلی یکسره روشن بمونه، اصلا جای نگرانی نیست؛ چون شیار سرریز، آب اضافه رو بدون هیچ کثیف‌کاری و نشتی به بیرون هدایت می‌کنه و مدارت کاملا در امان می‌مونه. تو عکس‌های این مرحله می‌تونی نمای داخلی و مسیر حرکت آب رو ببینی تا دقیقا متوجه بشی این سیستم گردش آب چطور کار می‌کنه.

فایل طراحی رو می‌تونی مستقیم وارد نرم‌افزار اسلایسرت کنی. تنظیمات چاپ کاملا معمولیه و با توجه به تصاویری که گذاشتیم، می‌تونی همون پیکربندی پیش‌فرض رو در نظر بگیری.

من این بدنه رو طوری طراحی کردم که موقع پرینت نیازی به ساپورت نداشته باشه و بعد از چاپ هم احتیاج به تمیزکاری خاصی نداره. زمان پرینت تو سیستم من حدود 5 ساعت طول کشید، البته این زمان بستگی به سرعت و تنظیمات پرینتر خودت داره.

بریم سراغ مدار الکترونیکی. شاید تو نگاه اول شلوغ به نظر برسه، اما وصل کردنش خیلی ساده‌ست. تغذیه این مدار دو بخشه؛ یه جاباتری برای روشن کردن برد آردوینو و یه جاباتری جداگونه برای راه‌اندازی پمپ آب و رله. این جداسازی باعث می‌شه نویز پمپ روی عملکرد آردوینو تأثیر نذاره.

اتصالات نمایشگر OLED به این صورته که پین SDA به A4 و پین SCL به A5 آردوینو وصل می‌شه. پایه‌های GND و VCC هم به ترتیب به زمین و 5 ولت آردوینو می‌رن.

برای سنسور رطوبت خاک، پایه سیگنال (A0) رو به A0 آردوینو بزن و تغذیه‌اش رو از پایه 3.3 ولت بگیر. پین IN ماژول رله هم به پایه D7 آردوینو متصل می‌شه تا فرمان قطع و وصل پمپ رو صادر کنه.

حالا باید پمپ رو به رله وصل کنی. پایه مثبت باتری دوم رو به پایه COM رله بده. پایه NO رله رو به سیم مثبت پمپ وصل کن و سیم منفی پمپ رو مستقیم به منفی باتری بزن.

وقتی همه سیم‌کشی‌ها تموم شد، نرم‌افزار Arduino IDE رو باز کن. برد آردوینو رو انتخاب کن، پورت درست رو مشخص کن و کدهای پروژه رو آپلود کن.

حتما قبل از اینکه قطعات رو به صورت نهایی روی بدنه مونتاژ کنی، یه بار مدار رو به صورت باز تست کن تا از درست کار کردن سنسور و پمپ مطمئن بشی.

اگر هم دوست داری مدارت خیلی جمع‌وجور و حرفه‌ای بشه، می‌تونی اتصالات رو به جای سیم‌کشی روی برد بورد، روی یه برد سوراخ‌دار لحیم کنی تا فضای کمتری رو اشغال کنه.

+1

برای تست مدار، یه لیوان آب بیار. اول تغذیه آردوینو رو وصل کن و بعد باتری مربوط به مدار پمپ رو روشن کن. وقتی سنسور بیرون از آب باشه، روی نمایشگر OLED یه چهره ناراحت و پیغام DRY (خشک) رو می‌بینی. تو این حالت پمپ روشن می‌شه تا زمانی که سنسور بتونه رطوبت رو حس کنه.

وقتی سنسور رو داخل آب می‌ذاری، نمایشگر پیغام آبیاری رو میده و چهره خندان می‌شه. تو این لحظه پمپ بلافاصله خاموش می‌شه و این چرخه هر بار که خاک خشک بشه، خودکار تکرار می‌شه.

حالا که از کارکرد مدار مطمئن شدی، می‌تونی قطعات رو روی یه تیکه تخته یا مقوای محکم فیکس کنی و گلدون پرینت‌شده رو در جای خودش قرار بدی.

نمایشگر رو یه جای امن زیر قسمت قیفی شکل گلدون بچسبون. سنسور رطوبت خاک هم که جایگاه مخصوص خودش رو روی بدنه داره؛ کافیه همونجا قرارش بدی و با کمی چسب محکمش کنی.

وصل کردن شیلنگ به پمپ ممکنه یکم قلق داشته باشه. می‌تونی یه گیره کوچیک برای نگه داشتن شیلنگ داخل گلدون درست کنی تا آب دقیقا پای گیاه بریزه. حتما از یه پمپ آب مینیاتوری سالم و قوی استفاده کن تا فشار آب مناسبی داشته باشه. به همین راحتی بخش اصلی کار تموم شد. حالا همه‌چیز آماده‌ست تا گیاه رو بکاریم و سیستم رو تو شرایط واقعی تست کنیم.

استفاده از این سیستم خیلی راحته. چون خودت از صفر تا صدش رو ساختی، دقیقا می‌دونی چطور کار می‌کنه، اما یه مرور کلی روی مراحل راه‌اندازی می‌کنیم.

یادت باشه که این پروژه نیاز به منبع تغذیه داره و با وصل کردن کابل USB به لپ‌تاپ نمی‌تونی قدرت کافی برای پمپ رو تأمین کنی. پس از همون پک باتری استفاده کن. کلید رو بزن تا آردوینو روشن بشه و وضعیت روی نمایشگر بیاد، بعد تغذیه پمپ رو هم وصل کن.

حالا قسمت بالایی گلدون رو پر از خاک کن و گیاهت رو بکار. بعد تو قسمت مخزن پایینی، آب (یا ترکیب آب و کود مایع) بریز تا سیستم بتونه ازش برای آبیاری استفاده کنه.

دفعه اول که سیستم روشن می‌شه، پمپ انقدر آب میده تا سنسور کاملا رطوبت رو حس کنه و خاک خیس بشه. بعد از اون چهره خندان روی نمایشگر میاد و دیگه سیستم خودش به صورت کاملا خودکار هوای گیاهت رو داره.

اصلا نگران سرریز شدن آب نباش، چون همون‌طور که گفتیم، شیارهای تخلیه و مسیر گردش آب به خوبی تو بدنه طراحی شدن تا گیاه تو بهترین شرایط ممکن رشد کنه.

به همین سادگی یه سیستم آبیاری اتوماتیک ساختی که خیالت رو از بابت آب دادن به گلدون‌ها تو زمان مسافرت یا مشغله‌های روزمره راحت می‌کنه. فیلم کارکرد نهایی دستگاه رو هم برات گذاشتیم تا خروجی دقیق این مدار رو تو عمل ببینی.

امیدوارم از این آموزش اختصاصی در آیسی‌مدار لذت برده باشی. اگه موقع ساخت این گجت به مشکلی خوردی یا ایده‌ای برای اضافه کردن امکانات جدید بهش داری، حتما تو بخش نظرات برامون بنویس. تیم آیسی‌مدار همیشه مشتاق دیدن پروژه‌های جذابته!