Arduino-gesteuertes Pflanzenbewässerungssystem und kundenspezifische Steckdosen

Arduino-gesteuertes Pflanzenbewässerungssystem und kundenspezifische Steckdosen für Wechselstrom: 5 Schritte

Dies ist ein Projekt zur Schaffung eines automatischen Pflanzenbewässerungssystems und einer Wechselstromsteckdose, die Sie mit einem beliebigen Mikrocontroller steuern können. In meinem Beispiel wird ein Ruggeduino verwendet, dies ist jedoch im Wesentlichen ein Arduino Uno.
Die Schaltung, die ich verwendet habe, ist nicht ungewöhnlich. Viele Beispiele im Internet zeigen Ihnen, wie Sie eine Relaisschaltung verkabeln.

Die Basis des Projekts ist die Verwendung eines digitalen Mikrocontroller-Ausgangs, um 5 V in die Spule eines Wechselstromrelais einzuspeisen.
Ein Relais für diejenigen, die nicht vertraut sind, ist ein Gerät mit einem Kontakt, der aufgrund des in einer Spule des Relais fließenden Stroms schließen oder öffnen kann.
Ein Bild eines Relais ist enthalten.

Diese benutzerdefinierte Wechselstromsteckdose wird zum Antreiben einer Wasserpumpe verwendet, die je nach Bodenfeuchtigkeit ein- oder ausgeschaltet wird.

Benötigte Materialien für die Relaisabschirmungen und den Feuchtigkeitssensor:

1. Typische Haushaltssteckdose. Ich benutze eine einzelne Steckdose, Sie können eine doppelte Steckdose verwenden.
2. Eine Box, zu der diese Steckdose normalerweise gehört. Ich bin mir nicht sicher, wie sie genau heißen, aber Ihr Elektrobereich im Baumarkt wird dies für etwa 25 Cent verkaufen.
3. Die Abdeckung für den Einzel- / Doppelausgang.
4. Ein SPDT-Relais. Meins ist ein Allzweckgerät mit der Bestellnummer Z2560-ND G5LA-14 DC5 Omron. Ich habe es bei Digikey gekauft.
Achten Sie darauf, dass Ihre Relaiskontakte für den Betrieb mit A120VAC ausgelegt sind und einen Strom (Ampere) führen, der ausreicht, um alles zu betreiben, was Sie an diese kundenspezifische Steckdose anschließen.
5. Eine Diode. Teilenummer 1N4148. Wieder von Digikey.
6. Ein gebrauchtes Netzkabel von alten Geräten, die Sie nicht mehr benötigen.
7. Ein paar kleine Klemmenblöcke, nicht erforderlich, aber schön, sie zu haben.
8. Einige Schrumpfschläuche.
9. Ein paar Transistoren (NPN 2N3904)
10. 2 Metallschraubendreher
11. Einige Drähte
12. Plastikbehälter für alte Milch oder Saft.
13. Eine Wasserpumpe. Ich benutze eine alte Innenwasserpumpe.
14. Einige Kunststoffschläuche und Konverter, wenn der Kunststoffschlauch nicht genau richtig in den Pumpenausgang eintaucht.
Gesamtkosten (5,00 USD - 10,00 USD).

Werkzeuge, die Sie brauchen:
1. Lötkolben
2. Drahtschneider
3. helfende Hände

Lasst uns beginnen.


Zubehör:

Schritt 1: Schneiden Sie Ihr Netzkabel

Die Verkabelung an der Netzsteckdose ist recht einfach.

Grundsätzlich nehmen Sie die Kabel von Ihrem unbenutzten Gerät. Es werden 2 Drähte sein. Es spielt keine Rolle, welche Sie schneiden, sondern wählen Sie eine. Sie werden es so machen, dass der Pfad auf diesem einen Draht unterbrochen ist, und die normalerweise offenen Relaiskontakte in die Mitte des Pfades einführen, so dass unter normalen Bedingungen kein Strom geöffnet werden kann.

Sie müssen mit Ihrem eigenen Relais überprüfen, welcher Pin der normalerweise offene Kontakt ist.

In dem Bild, das ich Ihnen zeige, habe ich den normalerweise offenen Kontakt verwendet, was bedeutet, dass er schließt, wenn Strom von der Arduino / Mikrocontroller-Schaltung an die Spule angelegt wird.

Ich werde Ihnen im nächsten Schritt einen weiteren Schaltplan zeigen, wie Sie die Mikrocontrollerschaltung vorbereiten können, aber Sie möchten diesen möglicherweise zuerst verkabeln.

Am Ende sollten 2 Drähte von dieser benutzerdefinierten Wechselstromsteckdose zu Ihrem Mikrocontrollerschaltkreis herausgeführt werden. Wenn Sie es auf diese Weise verdrahten, bleibt die Netzsteckdose einfach und kann je nach Schaltungsdesign von jedem beliebigen Gerät angesteuert werden.


Schritt 2: Anschluss an Ihr Relais

Ich habe Klemmenblöcke verwendet, weil ich in Zukunft die Verkabelung ändern möchte, um den normalerweise geschlossenen Kontakt zu verwenden. Ich denke, es reduziert auch die Belastung der Stifte am Relais selbst.
Wie auch immer, Sie können diesen Teil auf viele Arten erledigen. Sie können das Relais auf eine Leiterplatte legen und diese löten oder verdrahten.
Sie können auch nur Schrumpfschlauch verwenden, um die Verbindungen herzustellen.
Die wichtige Regel hierbei ist, dass Sie nicht vergessen, dass die Relaiskontakte ausreichend isoliert sind, da sie sich nicht berühren sollen, wenn die Box versehentlich heruntergefallen ist.

Das ist es, Sie können jetzt alles zurück in die blaue Box legen.

Damit ist der AC-Steckdosenteil abgeschlossen. Als nächstes folgt die Schaltung auf der Mikrocontrollerseite.

Schritt 3: Verdrahten Sie die anderen Komponenten für Relaisabschirmungen und Bodenfeuchtesensor.

Im nächsten Schritt holen Sie sich Ihr Steckbrett und verdrahten die Schaltkreise wie im beigefügten Schaltplan gezeigt.

Wieder erstelle ich den Schaltplan mit Fritzing, so dass Sie die PIN-Nummer auf den Komponenten ignorieren können. Verwenden Sie die PIN-Nummer entsprechend der Teilenummer Ihres Geräts.

Ich habe auch einen einfachen Bodenfeuchtigkeitskreislauf aufgenommen (ich glaube, ich habe eine Anweisung des MAKE Magazine befolgt).
Wie auch immer, die .ino-Datei für das Arduino ist ebenfalls enthalten, damit Sie sie verwenden können. Sie können das Timing und alles ändern.
Ich habe die Variable am Anfang so beschriftet, dass klar ist, was Sie ändern müssen.

Die Relaisabschirmungen verwenden im Wesentlichen den digitalen Pin 11. Er wird hoch, wenn eine bestimmte Bedingung erfüllt ist. In diesem Beispiel basiert es auf dem Spannungswert in Pin A0.

Pin A0 selbst ist ein Spannungswert, der auf dem Bodenfeuchtigkeitsniveau basiert. Wenn der Wert unter 2,5 V liegt, bedeutet dies, dass zwischen den beiden Bodensonden ein zu großer Widerstand besteht und Sie Pin 11 auf Hoch schalten, um die Erde zu bewässern Pflanze.

Ich stelle eine Zeitverzögerung ein, bevor die Pumpe startet, und schalte sie jeweils nur einige Sekunden lang ein.Ich möchte sicherstellen, dass das Wasser vom Boden aufgenommen wird, bevor ich wieder mit dem Gießen beginne.


Schritt 4: Einrichten des Wasserbehälters und der Bodensonden

Schneiden Sie den alten Milchbehälter teilweise auf, damit Sie die alte Springbrunnenpumpe und den Schlauch hineinfallen lassen können.
Fülle es mit Wasser.

Erstellen Sie die 2 Bodenfeuchtesonden mit alten Schrauben / Nägeln. Einige sagen, dass dies im Laufe der Zeit oxidieren wird. Ich habe gerade angefangen, ich werde herausfinden, wie lange dies dauern wird. Schrauben sind billig und ich habe sowieso Tonnen von ihnen aus gebrauchten Geräten.

Schritt 5: Filme für zusätzliche Informationen, falls erforderlich