Bâton de surveillance de l'humidité du sol Arduino - N'oubliez jamais d'arroser vos plantes : 4 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Vous oubliez souvent d'arroser vos plantes d'intérieur ? Ou peut-être leur accordez-vous trop d'attention et les arrosez-vous trop ?

Si vous le faites, vous devriez vous fabriquer un bâton de surveillance de l'humidité du sol alimenté par batterie. Ce moniteur utilise un capteur d'humidité du sol capacitif et un Arduino Pro Mini 3,3 V pour surveiller en permanence le niveau d'humidité du sol et vous alerter lorsque vous arrosez trop ou pas assez vos plantes.

Deux potentiomètres sur la carte permettent de régler et de régler une consigne de taux d'humidité haut et bas qui déclenchent le clignotement de deux LED pour vous alerter. Vous pouvez également facilement ajouter un buzzer au circuit si vous souhaitez également une alarme sonore.

Vous pouvez également appuyer sur un bouton pour afficher la lecture d'humidité actuelle et les points de consigne de niveau haut et bas sur l'écran OLED intégré.

Avec la configuration standard ici, l'unité dure environ 15 à 20 jours avec une seule charge de la batterie 18650 qui l'alimente. Mais, en utilisant deux techniques à faible consommation, cela peut être étendu à environ 50 à 60 jours par charge.

Fournitures

Pour construire un moniteur d'humidité du sol, vous aurez besoin de:

3.3V Arduino Pro Mini - Achetez ici

La version 5V peut être utilisée avec une batterie différente et des résistances LED 220Ω

• Programmeur USB - Achetez ici
• Capteur capacitif d'humidité du sol - Achetez ici
• 3 LED 5 mm (de préférence de couleurs différentes) – Achetez ici
• Résistance 10K - Achetez ici
• 3 résistances de 100Ω – Achetez ici
• 2 x 10K Trim Pots - Achetez ici
• Interrupteur à bouton-poussoir tactile – Achetez ici
• Interrupteur d'alimentation à glissière - Achetez ici
• Écran OLED 128x32 I2C – Achetez ici
• Broches d'en-tête mâles - Achetez ici
• Épingles d'en-tête femelles - Achetez ici
• Câble ruban - Achetez ici

Pour alimenter le moniteur

• Batterie au lithium 18650 3.7V – Achetez ici
• Support/chargeur de batterie 18650 – Achetez ici

Étape 1: Rassemblez vos composants et commandez les PCB

J'ai commencé par concevoir un circuit qui pourrait être transformé en un PCB et alimenté par une seule batterie lithium-ion 18650. Pour cette raison, j'ai choisi la version 3,3V de l'Arduino et ce moniteur d'humidité du sol capacitif particulier qui peut être alimenté à partir de 3,3V ou 5V.

Vous pouvez télécharger les fichiers PCB depuis mon blog si vous souhaitez commander le vôtre.

Vous pouvez également utiliser un Arduino Pro Mini 5V avec les mêmes composants, il vous suffira d'utiliser des résistances LED de 220 ohms au lieu de celles de 100 ohms utilisées ici. Vous devrez également l'alimenter avec une batterie plutôt qu'avec une seule batterie lithium-ion.

Vous pouvez également assembler les composants sur une planche à pain, puis faire un court trajet jusqu'au capteur d'humidité, mais le circuit imprimé en fait simplement une configuration plus compacte et plus robuste.

J'ai commandé les PCB chez PCB Way qui ne facture que 5 $ pour 5 PCB de base jusqu'à 100x100mm. Ils ont été fabriqués et expédiés très rapidement et sont également de grande qualité.

Étape 2: Assembler les PCB

Commencez par attacher vos broches d'en-tête à votre Arduino. Cette conception utilise les broches A4 et A5 pour la connexion I2C à l'écran OLED, vous devrez donc également ajouter ces deux broches. Les planches ne sont souvent pas livrées avec des épingles pour ces deux-là car elles sont séparées des bandes le long des deux côtés.

Soudez tous les composants en place sur le PCB, en faisant attention à l'orientation des LED et du bouton poussoir tactile.

Afin de connecter le capteur d'humidité à votre carte, vous devrez retirer la fiche blanche à l'extrémité, puis souder trois broches d'en-tête dans la rangée de trous la plus proche de l'extrémité du capteur. Utilisez ces broches pour souder le capteur directement sur votre PCB.

Une fois que vos composants sont tous soudés en place, coupez toutes les broches saillantes à l'arrière du PCB.

Soudez la carte du chargeur de batterie lithium-ion aux bornes d'alimentation du PCB à l'aide d'un petit câble plat afin que le support puisse être collé à l'arrière du PCB.

Étape 3: programmez votre Arduino

Afin de programmer votre Arduino Pro Mini, vous devrez utiliser votre programmeur USB et le brancher sur les broches d'en-tête correspondantes sur la sortie PCB. N'oubliez pas que Tx sur le programmeur va à Rx sur l'Arduino et vice-versa. Assurez-vous également que vous utilisez la tension de sortie correcte du programmateur, 3,3 V pour le 3,3 V Pro Mini et 5 V pour le 5 V Pro Mini.

Vous pouvez télécharger le croquis à partir de mon article de blog et lire une description détaillée de ce que fait chaque section du code.

Étape 4: Étalonnage et utilisation de votre capteur d'humidité du sol

Lorsque vous allumez le moniteur pour la première fois, vous verrez un court écran de démarrage sur l'écran et l'écran s'éteindra ensuite.

Une fois éteint, vous pouvez appuyer sur le bouton à côté de l'écran pour le rallumer et voir le niveau d'humidité réel mesuré ainsi que les deux points de consigne du niveau d'humidité. Les deux consignes peuvent être réglées en tournant les potentiomètres de niveau bas et haut. Il y a une certaine logique dans le code pour empêcher de régler le point de consigne bas plus haut que le point de consigne haut et le haut plus bas que le bas.

Avant d'utiliser le capteur, vous devez le calibrer. Pour ce faire, utilisez le programmateur USB pour afficher les valeurs brutes du capteur du capteur d'humidité. Prenez une lecture sèche du capteur dans l'air, puis plongez la partie bâton du capteur dans une cruche d'eau pour obtenir le niveau d'humidité maximal. Assurez-vous de ne pas mouiller les composants pendant cette opération. Prenez ces valeurs maximales et minimales et remplacez-les dans le code et votre moniteur est alors prêt à fonctionner. Vous pouvez également ajouter une petite marge sur le maximum et le minimum pour tenir compte des variations environnementales.

Comme mentionné précédemment, le moniteur dure environ 15 à 20 jours avec une seule charge de la batterie 18650. J'ai détaillé deux techniques sur mon blog que vous pouvez mettre en œuvre pour améliorer encore cela à environ 50-60 jours sur une seule charge. Il s'agit essentiellement d'alimenter le capteur d'humidité uniquement lorsque vous devez effectuer des lectures et de retirer la petite LED d'alimentation sur l'Arduino. Vous pouvez également améliorer la durée de vie de la batterie en prenant des lectures moins fréquemment.

J'ai également ajouté une façade acrylique au moniteur une fois celui-ci terminé pour protéger les composants électroniques

Avez-vous essayé de fabriquer votre propre moniteur d'humidité du sol? Faites-le moi savoir dans les commentaires!