konohovo.ru

Как сделать автополив комнатных растений своими руками

Система автополива для комнатных растений на Arduino

Хочу поделиться своей самоделкой, которая служит мне уже больше года.
Начав осваивать Arduino, думал над тем, какой бы проект реализовать. Вспомнил, что у меня много комнатных растений, которые периодически забывают поливать, да и вопрос полива во время отпусков и командировок имеет место быть.

Система состоит из следующих компонентов:

Блок управления – сердце системы. Здесь находится Аккумуляторы, Arduino, модуль времени DS3231, дисплей, преобразователи напряжения и органы управления.

Рядом с растениями расположена канистра с водой. В канистре находятся погружные помпы, которые перекачивают воду по трубкам в растения.

Распределение воды между растениями можно дополнительно отрегулировать с помощью гребенки с кранами

Основные параметры системы:

1. Автономная работа от аккумуляторов около 5 месяцев
2. Система поддерживает управление 3-мя помпами. К каждой помпе можно подключить гребенку с 2-4 кранами и дополнительно регулировать потоки воды. Итого получаем возможность подключить до 12 растений
3. Время снимается с отдельного независимого модуля часов DS3231. Помпа срабатывает при наступлении часа, указанного в настройке (например 8:00) .
4. На дисплей выводится информация
5. Настройки полива указываются в коде программы, их можно поменять, перепрошив Arduino

Пояснения по отображаемой на дисплее информации:
Первая строка – шапка таблицы. Каждая строка показывает информацию по соответствующей помпе. Первый столбец – показывает период работы (ПР) . Например при значении «5» – помпа будет срабатывать каждые 5 дней. Второй столбец – час работы (ЧР) – час в начале которого включится помпа. Третий столбец – время работы (ВР) – продолжительность работы помпы в секундах. Четвертый столбец – дней осталось (ДО) – показывает сколько осталось дней до ближайшего срабатывания. Дата и время также выводятся на дисплей.

Система не имеет обратной связи, поэтому настройки нужно подбирать опытным путем. Лучше всего группировать растения близкие по требованиям к поливу (какие-то хорошо переносят засуху, другие наоборот любят обильный полив) и размерам горшков.
Настройки задаются примерно следующим образом: каждые 5 дней включать помпу в 8:00 на 30 секунд.
Ниже будет указано, в какой части кода эти настройки находятся.

В коде программы можно отключить 2-ю и 3-ю помпы. В этом случае на экран будет выводиться информация только по включенным помпам.

Автономность обеспечивается благодаря:
• Питанию от аккумуляторов формата 18650
• Ардуино и уходит в глубокий сон (Powerdown) и просыпается по Watсhdog
• У стабилизатора напряжения Arduino откушена левая нога
• Дисплей во время работы находится в выключенном состоянии. Для активации дисплея нужно удерживать кнопку выхода из сна около 10 секунд.
• С модулей выпаяны все индикаторные светодиоды

Система потребляет около 3мА, 1 помпа потребляет около 350 мА в режиме работы.

• Пищевой контейнер для корпуса
• Китайский клон Arduino nano
• DS3231 Модуль реального времени
• Аккумуляторы формата 18650
• Повышающий модуль до 5В (ток около 1 А)
• Понижающий модуль до 3,3В для питания дисплея
• Дисплей Nokia 5110
• TP4056 модуль для зарядки (+защита) аккумулятора
• Индикатор зарядки аккумулятора
• Различная «рассыпуха»: полевые транзисторы, резисторы, конденсаторы (электролитические и керамические)
• Выключатели и кнопки

Монтажная «схема» устройства:

Пояснения по схеме:

1. 4 аккумулятора формата 18650 соединены параллельно. Общая емкость – около 13000 мА/ч.
2. Аккумулятор подключен к зарядно – защитному модулю TP4056. Зарядка осуществляется через разъем micro USB от телефонной зарядки. Зарядка нужна с током не менее 1А. Примерное время полной зарядки – 13 -14 часов. Индикаторные светодиоды можно выпаять и вывести на корпус.
3. Далее через выключатель подключен повышающий преобразователь до 5В. Он будет питать большую часть компонентов схемы, включая помпы. С падением уровня заряда аккумуляторов напряжение снизится с 4,2В до 2,7В, что для работы схемы не достаточно. Модуль обеспечит стабильное напряжение. На выход модуля ставится фильтр из электролитического и керамического конденсаторов. Электролитический конденсатор выполняет сглаживающую, стабилизирующую роль. Керамический конденсатор служит для борьбы с высокочастотными помехами. Если у модуля «пищит» дроссель во время работы, для устранения этого явления можно поставить ещё дополнительный электролитический конденсатор на вход модуля. Электролитические конденсаторы емкостью 1000 мкФ на 6,3В. Керамические конденсаторы подойдут от 1-2 мкФ. В схеме использованы на 10 мкФ, потому, что у меня было много лишних.
4. Для питания дисплея нужно напряжение 3,3В, поэтому добавляется понижающий преобразователь с аналогичными фильтрами из конденсаторов.
5. Модуль часов DS3231, нужен для более точного отсчета времени. Светодиод Power (1) отпаян у модуля DS3231. Сделано это для целей энергосбережения. Если вы используете обычные батарейки (не аккумуляторные), то нужно отпаять резистор (2). Модуль рассчитан на аккумуляторные батарейке в том числе заряжает их. Если батарея обычная, зарядный ток быстро приведет ее в негодность.

8. На дисплей выводится вся информация. Для пробуждения дисплея, нужно удерживать кнопку до 10 секунд. При смене минуты в часах система уйдет в сон, а дисплей отключится.

Сначала тесты на макетной плате и написание прошивки

Далее соединил всё при помощи навесного монтажа

Читать еще:  Чем подкормить рассаду помидор чтобы были толстенькие

Дополнительные моменты по сборке:
• Емкость с водой, должна обязательно располагаться ниже горшков, иначе есть риск, что после отключения помп вода продолжит литься.
• Расстояние от дна емкости до конца трубки не должно превышать 70см. На большую высоту помпе будет сложнее поднять воду.
• На мини помпу с Али отлично подходят прозрачные шланги 6х1,5 мм
• Важно чтобы отверстие помпы для забора воды не упиралась в стенку емкости с водой, иначе нормального напора не будет.
• Для крепления шланга на помпу нельзя использовать железные детали (хомуты, проволоку и т.д.) Всё ржавеет очень быстро.
• У помпы короткие провода. Их скорее всего придется наращивать. Для герметизации проводов лучше всего использовать термоклей, а сверху термоусадку.

Логика работы программы:

• Arduino выходит из сна
• Показания модуля DS3231 (дата и время) присваиваются переменным
• При изменении даты меняется значение счетчика прошедших дней
• Если период работы (настройка) совпадает с числом прошедших дней, проверяется час
• При совпадении часа (настройка) и часа из модуля времени включаем помпу на время указанное в настройках
• Arduino уходит в сон
• Если удерживать кнопку выхода из сна подается питание на дисплей и Arduino пробуждается

Настройки полива указываются вот в этой части кода:

В целом системой я доволен. Она исправно поливает мои растения на подоконнике около года. Сейчас я перенес систему в другую комнату, а в своей собрал новую, более удобную и интересную, но это уже другая история…

Как сделать автополив комнатных растений своими руками

Вы дали ключи родному брату и спокойно укатили в двухнедельный отпуск. Когда вернулись, оказалось, что любимые фиалки завяли. Оказалось, брат действительно поливал их… Но только в последний день перед вашим приездом. Знакомо?

У автора этих строк произошла именно такая жизненная ситуация, в результате которой безвозвратно погиб любимый цветок, полученный в подарок от мамы.

В результате многих проб и ошибок были выбраны несколько хороших вариантов «дистанционного полива» комнатных растений. В этой статье я расскажу, как можно сделать разные виды автополива, а также об их плюсах и минусах. Но прежде всего…

Как подготовить вазоны к своему длительному отсутствию

  • Если растение неприхотливое и «живет» в большом горшке, его можно просто хорошенько полить. Этого может хватить на неделю, а то и две.
  • Не выставляйте горшки на освещенном подоконнике, а также возле горячей батареи. Так влага из грунта будет испаряться медленнее.
  • Если горшков много, поставьте их все в одном месте. Так растения создадут свой собственный микроклимат повышенной влажности, в котором им будет максимально комфортно.
  • Срежьте все лишнее — увядшие цветы (а можно и свежие, а также бутоны), старые (нижние) листья. Так цветку для жизнедеятельности понадобится меньше жидкости.
  • Не подкармливайте цветы как минимум 2 недели до своего отъезда. Дело в том, что на усваивание содержащихся в подкормке минералов растениям нужно много жидкости. А нет минералов — нет и перерасхода воды.

Также некоторые хозяйки (хозяева) укутывают верх растения пленкой или пакетом, чтобы оно теряло поменьше жидкости.

Правда, этот способ очень спорный: для цветка это сплошной стресс, к тому же, долго в таком тесном «парнике» растение не протянет. А если листья питомца имеют пушок, «под колпаком» они и вовсе могут начать гнить.

Наконец, вернувшись домой, строго-настрого запрещено просто срывать с цветка пакет: это, опять-таки, стресс. Сначала в нем нужно проделать маленькую дырочку, потом ее увеличить… В общем, растение нужно приучать к чистому воздуху медленно и «издалека», что неудобно.

Делаем автополив

Такое изобретение нужно в двух случаях: вы будете отсутствовать 2-3 недели и дольше, или же вы так заняты, что все время забываете поливать свои цветы и боитесь, что они начнут вянуть.

Общий поддон

Этот автополив цветов хорош, если ваши любимцы растут в горшках с отверстиями внизу.

Подготовьте большой тазик, в который поместятся все горшки. Насыпьте внутрь немного керамзита (строительный материал, похожий на крупные керамические горошины). Полейте все вазоны, установите их в таз (поддоны с каждого горшка снимите). Досыпьте керамзита по бокам, налейте воды.

Важно: корни не должны касаться воды, так что горшки должны не утопать в керамзите, а стоять сверху.

Если вам кажется, что воды мало, сверху дополнительно обложите горшки слоем влажного мха. А кроме того, отверстия в днищах горшков не должны быть слишком большими, иначе вазон натянет лишней воды, и в корнях может начаться гниение.

Минусы этого способа:

  • если хоть на одном цветке есть грибковое заболевание, такое «общежитие» может закончиться тотальным заражением;
  • этот способ позволит растениям получать влагу максимум 20 дней (а если они очень влаголюбивы, то продержатся еще меньше — дней 7).

Не хотите морочиться с керамзитом? Купите капиллярный мат. Его можно с таким же успехом промочить водой и выставить на него горшки. Под мат проложите слой садовой пленки.

Важно: если в магазине вам предложат более дешевый геотекстиль, отказывайтесь — это не экологичный материал, который может навредить вашим нежным любимцам.

Стоимость таких матов — около 3 евро за метр (причем ширина может быть разной — от 100 до 200 см).

Читать еще:  Как вырастить штамбовую сирень

Капельный автополив для комнатных растений

Такие способы можно использовать как поодиночке, так и дополнять с их помощью вышеупомянутую систему общего поддона.

Важно: при таком поливе вода подается цветкам очень дозировано. А так как у всех наших любимцев разные «аппетиты», важно задолго перед отпуском проверить и отрегулировать выбранный вами способ хотя бы на протяжении недели.

  • Фитильный. Этот вариант требует пересадки цветка. Для каждого любимца подготовьте длинный фитиль (шнур, можно взять свернутый трубочкой толстый бинт). Один его конец уложите на дно горшка, свернув кольцами. Посадите в горшок растение, а свисающий конец фитиля опустите в емкость с водой (она должна быть крупнее горшка; если же емкость небольшая, просто поставьте ее повыше — скажем, на ведро). Больше всего этот способ любят фиалки. Кстати, на этом фото вы можете увидеть еще один вариант фитильного полива, с помощью бутылки-поддона. Находчиво, не так ли?

  • Перевернутая бутылка. Способ для больших горшков. Наберите в бутылку воды. Традиционно используют пластиковые, но люди с фантазией применяют даже винные. В крышке проделайте маленькую дырочку (отсюда будет выходить вода), вторую проделайте в днище (сюда будет входить воздух). Можете использовать раскаленный гвоздь. Воткните бутылку в грунт крышечкой вниз. Проверьте, достаточно ли земля пропитывается влагой — может быть, дырочки придется сделать крупнее.

  • Аква глоб (Aqua globes). «Окультуренный» вариант полива с помощью бутылки. В качестве емкости тут выступает покупная колба, которая втыкается в грунт узкой частью. Смешно, но традиционно они похожи на крупную клизму. Впрочем, производители могут порадовать покупателей и более интересной формой, создав поливалку, скажем, в форме птички или улитки. А по факту, это та же бутылка, только для эстетов (и по цене от 3 до 5 долларов за штуку).

  • Полив с помощью конусов. Еще один покупной «бутылочно-фитильный» вид. Вы покупаете керамические конусы, втыкаете по одному в горшок, после чего с помощью тонкой трубки присоединяете конус к емкости с водой. Этот способ помогает даже регулировать подачу воды — чем ниже от емкости вы поставите горшок, тем больше капель будет в него поступать. Цена вопроса: от 1,5 до 15 евро за конус. Самый популярный (хоть и недешевый) производитель таких товаров — Blumart.

  • Гидрогель. Это средство можно использовать разными способами. Идеально: смешать сухие шарики гидрогеля с грунтом, неплотно посадить в него растение, хорошенько полить. Гель вберет много влаги, которую будет пару недель отдавать цветку. Другой способ: замочить гель, а когда он набухнет, присыпать им верх горшка с цветком. А чтобы жидкость не испарялась в воздух, сверху шарики прикройте мхом. А в отдельных случаях вазоны (преимущественно ростки) и вовсе сажают в емкость, наполненную цветными шариками. И красиво, и практично!

  • Капельница. Да-да, обычная аптечная, недорогая — зато со встроенным регулятором, который позволяет точно настроить подачу воды в грунт. Систему можно подключить даже к пятилитровой пластиковой бутылке — главное, чтобы она стояла выше горшков.

Если же вы очень часто в отъездах (скажем, вас постоянно посылают в командировки), или же попросту из-за дел забываете о цветах, купите готовый умный автополив. Предлагаем видеоотчет об одном из них. Он называется «Умная капля» и придуман для длительного использования.

Вот как он выглядит:

Система автополива для комнатных растений на Arduino

Хочу поделиться своей самоделкой, которая служит мне уже больше года.
Начав осваивать Arduino, думал над тем, какой бы проект реализовать. Вспомнил, что у меня много комнатных растений, которые периодически забывают поливать, да и вопрос полива во время отпусков и командировок имеет место быть.

Система состоит из следующих компонентов:

Блок управления – сердце системы. Здесь находится Аккумуляторы, Arduino, модуль времени DS3231, дисплей, преобразователи напряжения и органы управления.

Рядом с растениями расположена канистра с водой. В канистре находятся погружные помпы, которые перекачивают воду по трубкам в растения.

Распределение воды между растениями можно дополнительно отрегулировать с помощью гребенки с кранами

Основные параметры системы:

1. Автономная работа от аккумуляторов около 5 месяцев
2. Система поддерживает управление 3-мя помпами. К каждой помпе можно подключить гребенку с 2-4 кранами и дополнительно регулировать потоки воды. Итого получаем возможность подключить до 12 растений
3. Время снимается с отдельного независимого модуля часов DS3231. Помпа срабатывает при наступлении часа, указанного в настройке (например 8:00) .
4. На дисплей выводится информация
5. Настройки полива указываются в коде программы, их можно поменять, перепрошив Arduino

Пояснения по отображаемой на дисплее информации:
Первая строка – шапка таблицы. Каждая строка показывает информацию по соответствующей помпе. Первый столбец – показывает период работы (ПР) . Например при значении «5» – помпа будет срабатывать каждые 5 дней. Второй столбец – час работы (ЧР) – час в начале которого включится помпа. Третий столбец – время работы (ВР) – продолжительность работы помпы в секундах. Четвертый столбец – дней осталось (ДО) – показывает сколько осталось дней до ближайшего срабатывания. Дата и время также выводятся на дисплей.

Читать еще:  Многолетние цветы для дачи, не требующие ухода

Система не имеет обратной связи, поэтому настройки нужно подбирать опытным путем. Лучше всего группировать растения близкие по требованиям к поливу (какие-то хорошо переносят засуху, другие наоборот любят обильный полив) и размерам горшков.
Настройки задаются примерно следующим образом: каждые 5 дней включать помпу в 8:00 на 30 секунд.
Ниже будет указано, в какой части кода эти настройки находятся.

В коде программы можно отключить 2-ю и 3-ю помпы. В этом случае на экран будет выводиться информация только по включенным помпам.

Автономность обеспечивается благодаря:
• Питанию от аккумуляторов формата 18650
• Ардуино и уходит в глубокий сон (Powerdown) и просыпается по Watсhdog
• У стабилизатора напряжения Arduino откушена левая нога
• Дисплей во время работы находится в выключенном состоянии. Для активации дисплея нужно удерживать кнопку выхода из сна около 10 секунд.
• С модулей выпаяны все индикаторные светодиоды

Система потребляет около 3мА, 1 помпа потребляет около 350 мА в режиме работы.

• Пищевой контейнер для корпуса
• Китайский клон Arduino nano
• DS3231 Модуль реального времени
• Аккумуляторы формата 18650
• Повышающий модуль до 5В (ток около 1 А)
• Понижающий модуль до 3,3В для питания дисплея
• Дисплей Nokia 5110
• TP4056 модуль для зарядки (+защита) аккумулятора
• Индикатор зарядки аккумулятора
• Различная «рассыпуха»: полевые транзисторы, резисторы, конденсаторы (электролитические и керамические)
• Выключатели и кнопки

Монтажная «схема» устройства:

Пояснения по схеме:

1. 4 аккумулятора формата 18650 соединены параллельно. Общая емкость – около 13000 мА/ч.
2. Аккумулятор подключен к зарядно – защитному модулю TP4056. Зарядка осуществляется через разъем micro USB от телефонной зарядки. Зарядка нужна с током не менее 1А. Примерное время полной зарядки – 13 -14 часов. Индикаторные светодиоды можно выпаять и вывести на корпус.
3. Далее через выключатель подключен повышающий преобразователь до 5В. Он будет питать большую часть компонентов схемы, включая помпы. С падением уровня заряда аккумуляторов напряжение снизится с 4,2В до 2,7В, что для работы схемы не достаточно. Модуль обеспечит стабильное напряжение. На выход модуля ставится фильтр из электролитического и керамического конденсаторов. Электролитический конденсатор выполняет сглаживающую, стабилизирующую роль. Керамический конденсатор служит для борьбы с высокочастотными помехами. Если у модуля «пищит» дроссель во время работы, для устранения этого явления можно поставить ещё дополнительный электролитический конденсатор на вход модуля. Электролитические конденсаторы емкостью 1000 мкФ на 6,3В. Керамические конденсаторы подойдут от 1-2 мкФ. В схеме использованы на 10 мкФ, потому, что у меня было много лишних.
4. Для питания дисплея нужно напряжение 3,3В, поэтому добавляется понижающий преобразователь с аналогичными фильтрами из конденсаторов.
5. Модуль часов DS3231, нужен для более точного отсчета времени. Светодиод Power (1) отпаян у модуля DS3231. Сделано это для целей энергосбережения. Если вы используете обычные батарейки (не аккумуляторные), то нужно отпаять резистор (2). Модуль рассчитан на аккумуляторные батарейке в том числе заряжает их. Если батарея обычная, зарядный ток быстро приведет ее в негодность.

8. На дисплей выводится вся информация. Для пробуждения дисплея, нужно удерживать кнопку до 10 секунд. При смене минуты в часах система уйдет в сон, а дисплей отключится.

Сначала тесты на макетной плате и написание прошивки

Далее соединил всё при помощи навесного монтажа

Дополнительные моменты по сборке:
• Емкость с водой, должна обязательно располагаться ниже горшков, иначе есть риск, что после отключения помп вода продолжит литься.
• Расстояние от дна емкости до конца трубки не должно превышать 70см. На большую высоту помпе будет сложнее поднять воду.
• На мини помпу с Али отлично подходят прозрачные шланги 6х1,5 мм
• Важно чтобы отверстие помпы для забора воды не упиралась в стенку емкости с водой, иначе нормального напора не будет.
• Для крепления шланга на помпу нельзя использовать железные детали (хомуты, проволоку и т.д.) Всё ржавеет очень быстро.
• У помпы короткие провода. Их скорее всего придется наращивать. Для герметизации проводов лучше всего использовать термоклей, а сверху термоусадку.

Логика работы программы:

• Arduino выходит из сна
• Показания модуля DS3231 (дата и время) присваиваются переменным
• При изменении даты меняется значение счетчика прошедших дней
• Если период работы (настройка) совпадает с числом прошедших дней, проверяется час
• При совпадении часа (настройка) и часа из модуля времени включаем помпу на время указанное в настройках
• Arduino уходит в сон
• Если удерживать кнопку выхода из сна подается питание на дисплей и Arduino пробуждается

Настройки полива указываются вот в этой части кода:

В целом системой я доволен. Она исправно поливает мои растения на подоконнике около года. Сейчас я перенес систему в другую комнату, а в своей собрал новую, более удобную и интересную, но это уже другая история…

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector