Собираем автополив на Arduino. Часть 1: Подключение и сборка

С появлением микроконтроллеров и компьютеров с простым языком программирования в нашем мире, у каждого появилась возможность собрать собственный проект, прибор или механизм для упрощения собственной жизни, экономии времени или практичного применения в быту. Очень частым явлением стала сборка умных домов, чаще всего, на базе Arduino и Raspberry. Но не менее популярна и сборка собственной системы автополива - механизма, который способен поддерживать необходимые условия ухода за вашими растениями в течение долгого времени. Если вы по каким-либо причинам забудете полить ваш цветок, то об этом позаботятся умные технологии! Приступим:)

Система автополива состоит из нескольких частей. Первая - это аппаратная, а вторая - сам механизм полива. К первой относят плату Arduino, питание, от которого она питается и подключенные к ней модули и датчики, отслуживающие состояние почвы у растения. Как только эти самые условия будут отличаться на определенную величину от оптимального, то поступает сигнал на плату, а от нее непосредственно на реле, которое включает механизм полива.

Самой наглядной и понятной схемой, на мой взгляд, может быть эта

Ее можно даже несколько упростить, "удалив" из схемы несколько модулей, например обвязку светодиодов и зуммер (если же вам хочется, чтобы система оповещала о начале полива, то можете и оставить). Часы реального времени (модуль RTC) тоже можно убрать.

Далее все модули и датчики можно подключать к тем пинам, что указаны на картинке. Это мы и разберем подробнее.

Роль механизма полива выполняет небольшой водяной насос (помпа), подключенный к реле и сети в 220В. Если на реле от Arduino подается высокий логический уровень, то замыкается цепь на контактах питания насоса и он начинает выполнять свое истинное предназначение. Если же поступаемый логический уровень будет низким, то полив осуществляться не будет. Реле можно использовать одноканальное, так как мы управляем только питанием на насосе.К плате Arduino реле подключается по трем контактам: питание (контакт 5V), заземление (gnd) и к любому свободному цифровому (digital) контакту на плате, например 7.

Но отчего зависит изменение логического уровня на реле? Зависит от сигнала с датчика влажности, который выполняют роль отслеживания состояния почвы. Этот датчик состоит из двух частей - щупа с чувствительной поверхностью и модуля-драйвера LM-393, который обрабатывает сигнал и передает его на плату. Если почва сухая, то он это чувствует и передает сигнал, что пора включать насос, установив высокий уровень на реле.Подключается он тоже по трем выводам: питание, заземление и к аналоговому пину (например А1)

Также на схеме можно увидеть и датчик уровня воды (вверху слева). Его тоже можно не использовать. Он следит за уровнем воды, который остался в вашей емкости, откуда берет воду насос, и вовремя информирует вас, когда стоит вновь ее заполнить. Если вам интересна данная часть схемы, то тогда можно подключить и зуммер (простой пьезоизлучатель), чтобы информирование происходило при помощи звука. Зуммер и датчик уровня воды подключаются, как и большинство модулей, по трем выводам: питание и заземление для каждого, как обычно, а вот контакт передачи данных у датчика уровня воды подключаем к любом свободному аналоговому пину на плате (например, А0), а у зуммера к цифровому (например, 2).

Остается подключить дисплей, если хотите наглядно видеть данные о состоянии почвы в режиме реального времени. Самым простым и дешевым вариантом будет подключение дисплея LCD 1602. Часто данные модули продаются со встроенной сзади шиной i2c интерфейса, которая упрощает подключение, уменьшая число выводов, отводимых на Arduino под дисплей, до 4-х: это питание, заземление и два аналоговых пина (например А4 и А5, к которым подключаются соответствующие выводы на дисплее SDA и SDL). В нашей схеме на дисплей будут выводиться показания с датчика влажности почвы в процентах.

Такой дисплей вы можете купить вот здесь: LCD Дисплей 1602

Систему можно переделать, как вам будет удобнее, благо Arduino - полностью открытая платформа, а покупка модулей и компонентов для нее не требует сильных финансовых вложений.

Кстати, все компоненты для успешной сборки и реализации системы автополива вы можете найти на нашем сайте! Амперкот.ру

Питать всю систему вы можете через Arduino, а сам насос будет питаться от сети 220В (будьте внимательны при данном подключении, чтобы не возникло короткого замыкания!) Подавать внешнее питание на плату можно через специальный разъем и желательно от 7 до 12В, например, от кроны, повербанка с выходным преобразователем на 12В или другого источника питания.

На этом первая часть статьи подошла к концу, и уже на подходе следующая часть, в которой вы узнаете, как написать программный код для успешной работы системы! Желаю всем удачной компиляции и до скорой встречи!

Данная статья является собственностью Amperkot.ru. При перепечатке данного материала активная ссылка на первоисточник, не закрытая для индексации поисковыми системами, обязательна.