Pot de plante intelligent automatique - (bricolage, imprimé en 3D, Arduino, arrosage automatique, projet): 23 étapes (avec photos)

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

Bonjour, Parfois, lorsque nous partons de la maison pour quelques jours ou que nous sommes très occupés, les plantes d'intérieur souffrent (injustement) car elles ne sont pas arrosées quand elles en ont besoin. C'est ma solution.

C'est un Smart Plant Pot qui comprend:

• Réservoir d'eau intégré.
• Un capteur pour surveiller le niveau d'humidité du sol.
• Une pompe pour pomper l'eau vers l'usine en cas de besoin.
• Un moniteur de niveau d'eau dans le réservoir d'eau.
• Une LED pour vous informer quand tout va bien, ou si le réservoir d'eau est presque vide.

Toute l'électronique, les pompes et le réservoir d'eau sont contenus à l'intérieur du pot pour lui donner un aspect élégant. Chaque pot (si vous en faites plus d'un) peut également être adapté aux besoins de différents types de plantes. Il dispose d'un Arduino Nano contrôlant tout et le coût des composants a été maintenu aussi bas que possible.

Étape 1: Tutoriel vidéo

Si vous préférez les vidéos à la lecture, veuillez consulter la vidéo ci-dessus. Sinon, continuez à lire et je vous expliquerai la création de votre propre pot de plantes intelligent une étape à la fois.

Étape 2: choses dont vous aurez besoin

Vous aurez besoin de quelques éléments pour en construire un vous-même. Voici une liste des articles ainsi que des liens vers où vous pouvez les trouver sur Amazon.

• Arduino Nano: https://geni.us/ArduinoNanoV3 x1
• Mini pompe submersible: https://geni.us/MiniPump x1
• Tube de 5 mm: https://geni.us/5mmTubing d'une valeur de 5 cm
• Transistor: https://geni.us/2npn2222 1x 2N2222
• Résistances (1k et 4,7k): https://geni.us/Ufa2s Une de chaque
• Fil: https://geni.us/22AWGWire pour connecter les composants entre eux
• LED 3 mm: https://geni.us/LEDs x1
• Capteur de niveau d'eau: https://geni.us/WaterLevelSensor x1
• Boulons: https://geni.us/NutsAndBolts M3 x 10 mm x2
• Capteur d'humidité du sol: https://geni.us/MoistureSensor x1
• Demi-planche Perma-proto: https://geni.us/HalfPermaProto x1
• Filament PLA:

Étape 3: Imprimez les pièces imprimables en 3D

Les pièces imprimées en 3D prendront un certain temps à imprimer, c'est donc un bon endroit pour les commencer pendant que vous attendez que tout ce que vous avez commandé arrive.

Vous trouverez les fichiers CAO téléchargeables ici:

J'ai imprimé tous les miens en PLA à une hauteur de couche de 0,15 mm. J'ai imprimé le "pot extérieur" avec trois périmètres et cela m'a assuré qu'il était étanche à l'eau pour moi. Vérifiez que votre impression est étanche avant de l'utiliser pour vous assurer de ne pas risquer d'endommager l'un de vos composants électroniques. En cas d'échec, vous pouvez essayer l'une des solutions suivantes:

• Imprimez-le avec plus de périmètres/murs
• Augmenter le débit de l'extrudeuse
• Traitez l'intérieur de l'impression avec une sorte de scellant

Étape 4: Préparez le schéma de l'électronique et du circuit

Nous pouvons porter notre attention sur l'électronique. Vous aurez besoin de quelques outils pour vous aider à assembler et à souder les différents composants électroniques pour ce projet:

• Fil de soudure
• Fer à souder (j'utilise ce cool alimenté par batterie que j'ai récemment acheté:
• Coupe-fil
• Coup de main

Ci-joint un schéma de soudure. Si vous préférez, vous pouvez ignorer les sections suivantes et suivre le diagramme vous-même, mais si vous préférez, je vais vous expliquer maintenant composant par composant.

Étape 5: Soudez Arduino à la carte Proto

Nous allons d'abord souder l'Arduino Nano à notre carte Perma-Prota. Au fur et à mesure, je me référerai aux trous sur la planche Perma-Prota par leurs coordonnées telles que le trou B7. Les lettres et les chiffres des trous sont écrits le long des bords de la carte Perma-Proto.

Pour positionner l'Arduino Nano au bon endroit, placez la broche D12 sur l'Arduino à travers le trou H7 sur la carte prototype. Retournez ensuite la carte et soudez les broches en place.

Étape 6: Ajouter le transistor et les résistances

Les trois pattes du transistor veulent passer par les trous C24, 25 et 26 de la carte. La face plate du transistor veut être tournée vers le centre de la carte. Une fois que vous avez soudé cela en place, coupez les longueurs de jambe en excès de l'autre côté avec les pinces coupantes.

La résistance de 4,7 k ohms (les bandes de couleur passent au jaune, violet puis rouge) passe par les trous A25 et A28.

La résistance de 1k ohm (bandes marron, noire puis rouge) passe par les trous J18 et J22.

Étape 7: Préparez la LED et connectez-vous à la carte

Soudez un fil séparé de 7 cm de long à chacune des pattes des LED. Une fois que vous avez fait cela, utilisez du ruban isolant ou du thermorétractable pour empêcher les deux jambes et les fils d'entrer en contact et de court-circuiter notre circuit plus tard.

Maintenant, la patte positive de la LED, qui est la plus longue des deux pattes, doit être soudée au trou J17 sur la carte. Le négatif est ensuite soudé au trou I22.

Étape 8: préparer la pompe

Avant d'installer et de connecter la pompe, nous devons rallonger ses fils. Ajoutez 13 cm supplémentaires sur les deux fils provenant de la pompe à eau. Encore une fois, ajoutez du ruban isolant aux connexions après les avoir soudées ensemble.

Étape 9: préparer le capteur de niveau d'eau

Cette fois, soudez trois fils de 20 cm aux trois broches du capteur de niveau d'eau.

Étape 10: Connectez les composants de détection d'humidité ensemble

Fixez un 10 cm aux broches suivantes sur le module des capteurs d'humidité:

• J0
• GND
• VCC

Ensuite, soudez le fil de D0 à J12 sur la carte Proto, le fil de terre n'importe où le long du rail de terre et enfin le fil de VCC au trou C8.

Ensuite, soudez deux fils de 25 cm aux broches négative et positive de l'autre côté du module de capteurs.

Étape 11: ajouter des connexions supplémentaires à la carte Proto

Utilisez une courte longueur de fil (vert sur les photos) pour connecter les trous B26 au rail de terre, puis un autre fil pour connecter notre rail de terre à la broche de terre de l'Arduino via le trou A20.

Nous avons besoin d'un fil de plus pour connecter les trous C28 et J7.

Étape 12: Commençons à assembler nos pièces

Utilisez de la colle thermofusible ou similaire pour fixer le capteur de niveau d'eau sur sa plaque de fixation à l'intérieur du pot extérieur. Assurez-vous que le haut du capteur est aligné avec le haut de la plaque de montage.

Faites maintenant passer les trois fils de ce capteur par le trou que vous trouverez sur le côté de la colonne qui monte du bas du pot extérieur. Quand ils apparaissent en bas, vous pouvez les faire passer. C'est aussi le moment idéal pour les étiqueter pendant que nous sommes certains de ce à quoi ils sont connectés.

Pendant que nous avons notre colle à portée de main, nous devons fixer la LED en place en la poussant à travers son trou dans le support et en la collant là.

Étape 13: Assemblez la pompe à eau

Nous pouvons également enfiler les fils de notre pompe à eau à travers le même trou dans le pot extérieur que nous l'avons fait pour le capteur de niveau d'eau, puis étiqueter les fils lorsqu'ils sortent de l'autre côté.

Maintenant, prenez les 5 cm de tuyau en caoutchouc, attachez-le à la pompe à eau, puis l'autre extrémité sous le pot intérieur.

Nous pouvons ensuite glisser soigneusement le pot intérieur dans le pot extérieur. Il y a une fine fente pour le passage des fils, attention à ne pas accrocher les fils lors de l'assemblage de ces deux parties.

Étape 14: ajouter le support

Nous pouvons maintenant enfiler tous nos fils étiquetés dans le trou du support, puis les placer à l'envers sur notre plan de travail. Utilisez de la colle thermofusible pour fixer le pot sur le support et maintenez-le en position centrale.

Ensuite, prenez les deux fils provenant de notre capteur d'humidité et enfilez-les dans l'ensemble qui traverse notre Smart Plant Pot dans l'autre sens. Ceux-ci devraient sortir par le haut de la colonne maintenant au lieu du petit trou latéral que nous utilisions plus tôt.

Étape 15: Encore plus de soudure

Soudez maintenant les fils de la pompe à eau aux trous B18 et B24.

Le fil de terre du capteur d'eau peut être connecté n'importe où le long du rail de terre. Le fil positif est soudé au trou A8 et le fil du capteur est connecté à A13.

Étape 16: Gestion des câbles

Collez maintenant le module du capteur d'humidité du sol sur l'une des parois intérieures du support comme indiqué sur la photo.

À l'aide des deux boulons, nous pouvons enrouler les fils restants dans un arrangement plus ordonné sous la planche, puis les boulonner en place. Assurez-vous que l'extrémité de l'Arduino avec la connexion USB fait face au trou dans le support pour que le câble USB puisse passer.

Étape 17: Rempotez une plante

Nous pouvons maintenant ajouter notre plante.:)

Vous pouvez être aussi créatif que vous le souhaitez avec votre choix de plante et de milieu de culture. Assurez-vous simplement de garder la sortie d'eau, l'entrée et le trou de câblage à l'écart de tout support de culture.

Vous pouvez également décorer le dessus avec quelque chose comme un petit gravier coloré si vous le souhaitez.

Étape 18: Connectez le capteur d'humidité

Nous pouvons maintenant connecter le capteur d'humidité aux deux fils sortant du haut du pot de plante, puis insérer ses broches dans le sol.

Tout excès de fil peut être repoussé dans le pot de plante.

Étape 19: Télécharger le code

Vous trouverez le code du projet ici:

Une fois que vous l'avez téléchargé, ouvrez le fichier 'SmartPlant-V1-1.ino' dans l'IDE Arduino et téléchargez-le dans votre création. Si tout se passe bien, vous devriez voir et entendre ce qui suit:

• Lorsque le téléchargement est terminé et que l'Arduino redémarre, la LED doit clignoter rapidement cinq fois pour confirmer que le code est en cours d'exécution.
• Le moniteur série IDE imprimera la lecture actuelle du niveau d'eau.
• Après quelques secondes de plus, vous devriez entendre la pompe démarrer car nous n'avons pas encore calibré les valeurs du capteur d'humidité du sol.
• La LED devrait alors commencer à clignoter lentement pour nous avertir qu'il n'y a pas d'eau dans le réservoir interne.

Étape 20: Calibrer le niveau d'humidité du sol

Sur le dessous du pot se trouve l'endroit où nous avons fixé le module de capteur pour le capteur d'humidité du sol. Ce module a un potentiomètre que nous utiliserons pour régler le niveau qu'il signalera à l'Arduino car le sol est suffisamment humide. Pour ce faire, vérifiez que l'humidité du sol pour la plante est juste au strict minimum dont vous seriez satisfait. Attendez environ une heure pour que l'humidité s'égalise à travers le substrat de culture et autour du capteur.

Nous pouvons ensuite utiliser un petit tournevis pour tourner le potentiomètre jusqu'à ce que le deuxième voyant s'allume, à ce stade, s'arrêter, puis le remettre dans le sens inverse jusqu'à ce que le voyant s'éteigne. Celui-ci est alors correctement réglé.

Si jamais vous avez besoin d'ajuster le niveau d'humidité du sol, c'est ici que vous le faites.

Étape 21: Calibrer le niveau d'eau dans le réservoir

Cette fois, ouvrez le code 'Water_Tank_Threshold_Test.ino' dans l'IDE et téléchargez-le. Nous allons l'utiliser pendant un court instant pour aider à définir le niveau de seuil correct pour le capteur de niveau d'eau.

Une fois téléchargé, ouvrez le moniteur série et commencez lentement à ajouter de l'eau dans le réservoir jusqu'à ce que vous commenciez à voir une lecture du capteur. Arrêtez-vous à ce stade et attendez que les lectures deviennent assez cohérentes. Notez la valeur moyenne qu'il affiche maintenant.

Nous pouvons maintenant télécharger à nouveau le code principal et nous diriger vers les variables en haut pour mettre à jour quelques valeurs. Nous allons d'abord entrer la valeur que nous venons de noter dans la variable 'WaterLevelThreshold'.

Pendant que nous sommes ici, nous pouvons également définir la valeur de l'intervalle de contrôle sur 180 000. Cela signifie que le niveau d'humidité du sol sera vérifié toutes les heures. La valeur 'emptyReservoirTimer' doit être définie sur 900. Cela signifie que la LED clignotera lentement pendant 30 minutes pour nous faire savoir que nous avons besoin de plus d'eau dans le réservoir avant que le code ne continue à vérifier la plante, arrosez-la si nous avons de l'eau gauche, puis recommencer à essayer d'attirer notre attention.

La variable pour le 'amountToPump' contrôle la quantité d'eau pompée vers la plante lorsque nous l'arrosons. J'ai réglé le mien à 300 mais vous pouvez ajuster cela si vous avez besoin de plus ou moins d'eau.

Étape 22: Ajoutez simplement de l'eau

Nous pouvons maintenant remplir le réservoir d'eau. Gardez un œil sur le trou de trop-plein montré dans l'image. Lorsque vous voyez de l'eau ici, arrêtez de remplir le pot. Ceci est là pour vous assurer de ne pas inonder l'électronique interne.

Étape 23: Terminé

Et c'est tout - Smart Plant Pot complet.:)

J'espère que vous avez pris plaisir à construire le vôtre. Pensez à partager votre marque sur Thingiverse, j'aime vraiment les voir:

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