Système d'arrosage automatique des plantes Arduino : 8 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Découvrez Sprout - la jardinière d'intérieur moderne qui arrosera automatiquement vos plantes, herbes, légumes, etc. et révolutionnera votre jeu de jardinage.

Il se compose d'un réservoir d'eau intégré à partir duquel l'eau est pompée et maintient le sol de la plante hydraté.

Un capteur d'humidité du sol est calibré de telle sorte qu'il mesure périodiquement l'humidité du sol, régulant ainsi le débit d'eau. Si le sol est trop sec, la pompe à eau se met automatiquement en marche et s'arrête lorsque l'humidité du sol a atteint le niveau souhaité.

Si vous êtes la personne qui sous-marine ses plantes, Sprout vous assurera que vous n'aurez plus jamais à vous soucier d'être un mauvais jardinier. Et si vous êtes le genre de personne qui arrose ses plantes pour compenser l'absentéisme, cela signifie que vous ne risquez pas de noyer vos plantes ou vos graines.

La capacité du réservoir d'eau de Sprout est d'environ 500 ml / 17 fl oz, ce qui vous permet de négliger vos plantes jusqu'à un mois avant qu'elles n'aient besoin d'être rechargées.

La fonction Bluetooth en option peut être utilisée pour basculer et contrôler manuellement la pompe à eau sans fil depuis votre smartphone.

Développer: Êtes-vous un programmeur, un ingénieur ou un concepteur qui a une excellente idée pour une nouvelle fonctionnalité/conception dans Sprout ? Vous n'êtes peut-être qu'un débutant ou vous avez repéré un bug ? N'hésitez pas à récupérer notre code, nos schémas, nos fichiers de conception 3D et nos fichiers de découpe laser sur Github et à les bricoler.

Sprout: GitHub

Étape 1: Conception électronique

Liste des composants électroniques:-Arduino Nano: Pompe à eau AliExpressDC: Capteur d'humidité AliExpressSoil: AliExpressHC-05 Module Bluetooth: AliExpressLM7805 Régulateur de tension: AliExpressIRF540 MOSFET: AliExpress220 Ohm Résistance: AliExpressIN4001 Diode: AliExpressHeader Pin Strips: AliExpressDC Barrel Jack: AliExpressScrew Terminal Block: AliExpressPCB: Adaptateur AliExpressAC-12VDC: AliExpress

Outils: - Fer à souder: AliExpressFil à souder: AliExpress

Bloc de puissance

Le 7805 régule la tension d'alimentation et la réduit à une tension constante de 5 V, ce qui le rend approprié pour faire fonctionner l'Arduino et le capteur d'humidité du sol.

Contrôle de la pompe

Le MOSFET agit comme un commutateur contrôlé par l'Arduino. Nous utilisons le MOSFET car l'Arduino ne peut pas alimenter directement la pompe à courant continu. La résistance connectée à la grille du MOSFET empêche le MOSFET d'être endommagé. La diode flyback connectée à travers la pompe fournit un chemin pour la dissipation de l'énergie stockée lorsque la pompe est éteinte. L'anode de la diode est connectée au drain du MOSFET. La cathode de la diode est connectée au rail d'alimentation 9V. La source de la diode est connectée à GND.

Capteur d'humiditéLe capteur fournit une valeur analogique à l'Arduino. Le taux d'humidité seuil est calibré par l'utilisateur en fonction du type de plante utilisé.

Module Bluetooth

Utilise la communication série pour transférer des données entre l'Arduino et votre smartphone.

Étape 2: Assemblage électronique

Un PCB imprimable à l'échelle 1x ainsi que la vue de la carte et le schéma sont disponibles dans le référentiel GitHub.

Sprout: GitHub/Électronique

Le référentiel contient également un PDF au format A4 qui contient plusieurs PCB sur une seule page. Cela peut être utilisé pour fabriquer plusieurs PCB à la fois pour la production de masse

Soudez tous les composants selon les schémas donnés.

Les fichiers Eagle modifiables sont disponibles ci-dessous.

Vous pouvez commander le PCB ici: PCBWay

Étape 3: Configuration du logiciel et du Bluetooth

Logiciel

Le capteur d'humidité est connecté à une broche d'entrée analogique de l'Arduino. Une valeur seuil détermine si la pompe doit être activée/désactivée.

Vous pouvez trouver le code sur Sprout: GitHub/Code

N'hésitez pas à modifier et à contribuer au référentiel GitHub.

Application smartphone et configuration Bluetooth

Le module Bluetooth HC-05 est le bloc intermédiaire entre le Smartphone et l'Arduino. Il utilise la communication série pour envoyer des données du smartphone à l'Arduino et agit comme une télécommande.

L'application transmet la valeur '48' ou '49' qui représentent respectivement 'ON' et 'OFF'. La pompe peut ainsi être commandée sans fil.

Ouvrez simplement l'application, recherchez les appareils détectables et associez-le au module HC-05. puis cliquez sur « Switch Mode » et activez le bouton à l'écran.

L'application est disponible sur Bluetooth App

Étape 4: Conception mécanique

Le corps principal de Sprout est une boîte de 30 cm X 15 cm X 19 cm en MDF.

Toutes les étapes de conception mécanique ont été clairement démontrées dans la vidéo jointe au début de l'Instructable. Vous pouvez également le vérifier sur Sprout: conception vidéo/mécanique

La boîte est divisée en deux sections:

1. La plus grande section contient le sol et les plantes
2. La plus petite section est encore divisée en deux autres sections de telle sorte qu'une section contient le circuit imprimé tandis que l'autre contient le réservoir d'eau.

Le réservoir d'eau est une bouteille en plastique de 500 ml.

La boîte en MDF a 8 faces imbriquées séparées qui peuvent être découpées au laser et insérées les unes dans les autres.

Les fichiers de découpe laser, le fichier de conception Fusion 360 (fichier de conception 3D), les vues isométriques et orthogonales de chaque face sont disponibles sur Sprout: GitHub/Mechanical Design

Vous pouvez également trouver des fichiers Illustrator modifiables dans le référentiel GitHub qui peuvent être modifiés selon vos besoins/dimensions spécifiques, puis peuvent être découpés au laser.

Étape 5: Assemblage mécanique: Préparation de la bouteille

Le réservoir d'eau est une bouteille en plastique de 500 ml. Une bouteille de soda en plastique typique de 500 ml peut être utilisée pour cela.

Le diamètre maximum de la bouteille doit être de 74 mm. Le diamètre maximum du bouchon de la bouteille doit être de 50 mm. La hauteur maximale entre la base du flacon et la partie la plus basse du bouchon doit être de 18,5 cm.

Le flacon doit être découpé à environ 50 mm au-dessus de sa base pour que la pompe puisse être placée à l'intérieur. Des trous doivent être découpés dans la bouteille de manière à ce que le tuyau de sortie et les fils d'alimentation puissent passer à travers la bouteille.

Une fois que le tuyau de sortie et les fils ont été retirés de leurs trous respectifs, la bouteille peut être à nouveau scellée. Pour sceller la bouteille, nous devons utiliser un composé époxy qui durcira en quelques heures. Cela empêchera toute fuite d'eau.

L'eau peut être rechargée par le haut de la bouteille en ouvrant simplement son bouchon.

Étape 6: Assemblage mécanique: Préparation de la boîte

Une fois que vous avez réussi à découper au laser les 8 faces différentes de la boîte, appliquez plusieurs couches d'un vernis à bois de haute qualité sur chaque côté de chaque face. Cela la rend très hydrofuge et la rend résistante à l'humidité et à l'humidité.

Montez également la prise d'alimentation sur la plaque arrière et connectez-la au circuit imprimé.

Montez le circuit imprimé sur la plaque arrière de la boîte de manière à ce qu'il s'insère dans leur section respective.

Tirez le tuyau de sortie de la pompe à travers les trous indiqués de manière à ce qu'il atteigne la section du sol végétal. Faites de même pour les fils du capteur d'humidité.

N'oubliez pas de connecter la pompe à eau au circuit imprimé comme indiqué dans le schéma

Commencez à emboîter les différentes faces de la boîte et assurez-vous que la bouteille s'adapte parfaitement à sa zone désignée.

Appliquez de la colle à bois ou un adhésif pour sceller toute la boîte

Toutes ces étapes ont été démontrées dans la vidéo trouvée au début de ce Instructable.

Étape 7: Assemblage mécanique: Ciment

Cette étape déterminera la texture et la finition finale de la boîte et donnera à la jardinière un autre revêtement protecteur.

Appliquez de la colle sur chaque face de la boîte. Ensuite, saupoudrez un peu de ciment sur la colle. Utilisez le morceau de MDF circulaire restant qui a été coupé dans la plaque supérieure pour lisser le ciment sur la surface de chaque face de la boîte. Répétez cette étape pour chaque face de la boîte comme illustré dans la vidéo.

Une fois le ciment sec, arroser d'eau toutes les 6 heures pendant 1 jour. Cela permettra au ciment de durcir, sans fissures et empêchera également l'eau de fuir.

Étape 8: Ajoutez la terre et les plantes

Une fois que le ciment a durci, remplissez la boîte avec de la terre.

N'oubliez pas de thermosceller l'extrémité du tuyau de sortie avant de faire un trou pour le goutteur. Le goutteur sert à réguler l'eau qui sort du tuyau afin que l'eau ne s'écoule pas de la jardinière.

Placez le capteur d'humidité du sol à l'intérieur du sol.

Power Sprout à travers la prise d'alimentation à la plaque arrière et assurez-vous de remplir le réservoir d'eau au niveau complet.

Testez si tout fonctionne et vous devriez avoir terminé.

Finaliste au Epilog Challenge 9

Finaliste du concours Arduino 2017