ทำให้โรงงานของคุณฉลาด! (โดย Arduino): 5 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:06

คุณจึงสงสัยอยู่เสมอว่าจะเพิ่มเทคโนโลยีให้กับพืชของคุณได้อย่างไร? ด้วยโปรเจ็กต์สุดเจ๋งนี้ คุณสามารถมั่นใจได้ว่าต้นไม้ที่น่ารักของคุณจะอยู่ในสภาพดีอยู่เสมอ หลังจากทำโครงการนี้ คุณจะ:

• เรียนรู้วิธีใช้เซ็นเซอร์เอาต์พุตแอนะล็อก
• เรียนรู้วิธีแสดงข้อมูลบนจอแสดงผล OLED
• ทำให้ต้นไม้ของคุณยิ้มได้หากทุกอย่างเรียบร้อยและร้องไห้หากมีสิ่งผิดปกติ

โรงงานอัจฉริยะ; พื้นฐานของความคิดคืออะไร?

ทุกวันนี้ เราสามารถเพิ่มประสิทธิภาพของงาน งานอดิเรก ไลฟ์สไตล์ ฯลฯ โดยการเพิ่มเทคโนโลยีให้กับเครื่องมือและสิ่งของที่มีส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์พื้นฐาน การเพิ่มปัญญาประดิษฐ์ให้กับสิ่งที่เราสนใจนั้นน่าดึงดูดและน่าทึ่งมาก คุณอาจเคยเห็นบ้านสีเขียวที่ใช้การควบคุมและดูแลต้นไม้ ดอกไม้ ฯลฯ อย่างชาญฉลาด พวกเขาสามารถควบคุมเวลาและปริมาณน้ำของพืช แสงสว่าง อุณหภูมิ และพารามิเตอร์ที่สำคัญและมีประสิทธิภาพอื่นๆ อีกมากมาย ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นที่ดี เพื่อเข้าสู่โลกที่น่าตื่นเต้นนี้และเรียนรู้วิธีการทำ ในโครงการนี้ เราจะได้รับรายละเอียดที่จำเป็นเกี่ยวกับสภาพของโรงงาน เช่น ความชื้นทราย อุณหภูมิสิ่งแวดล้อม และปริมาณแสงที่พืชสามารถรับได้ การตรวจสอบข้อมูลเหล่านี้สามารถช่วยให้โรงงานของเราอยู่ในสภาพดีอยู่เสมอ การอ่านข้อมูลจากเซ็นเซอร์โดย Arduino นั้นค่อนข้างง่าย และการตรวจสอบบนหน้าจอก็ไม่ยาก ดังนั้นสิ่งที่คุณรอ? มาทำให้พืชของเราฉลาดกันเถอะ!

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุที่จำเป็น

• Arduino นาโน R3 (×1 ชิ้น)
• DHT11 เซ็นเซอร์ความชื้นและอุณหภูมิ (×1 ชิ้น)
• 0.96 นิ้ว SPI 128X64 โมดูลแสดงผล OLED (× 1)
• YwRobot โมดูลเซ็นเซอร์ความชื้นในดิน (×1 ชิ้น)
• เซ็นเซอร์ LDR (×1 ชิ้น)
• สายริบบิ้น (×1 ชิ้น)

ขั้นตอนที่ 2: วงจร

มีประเด็นสำคัญบางประการที่คุณควรให้ความสนใจ ขั้นแรก คุณต้องมีแหล่งจ่ายไฟที่สามารถจ่ายไฟอย่างน้อย 5V และ 20mA หากแหล่งจ่ายไฟของคุณไม่ตรงตามเงื่อนไขเหล่านี้ คุณควรเชื่อมต่อโมดูลกับพิน 5V ของ Arduino (อย่าใช้ 3v3) คุณควรทราบด้วยว่ามีการใช้จอแสดงผล OLED ที่มีโปรโตคอล SPI หากจอแสดงผลของคุณเป็น I2C คุณต้องเชื่อมต่อกับพิน A4 และ A5 ของ Arduino นอกจากนี้ เซ็นเซอร์ความชื้นที่ใช้ในที่นี้มี 2 พิน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีบอร์ดแอมพลิฟายเออร์ที่มีเอาต์พุตแบบแอนะล็อกหนึ่งอัน เซ็นเซอร์ DHT11 สามารถวัดได้ทั้งอุณหภูมิและความชื้น แต่เราโค้ดของเราแสดงเฉพาะอุณหภูมิเท่านั้น คุณสามารถเพิ่มความชื้นได้โดยการเพิ่มโค้ดสองสามบรรทัด

ขั้นตอนที่ 3: การประกอบ

เนื่องจากกระถางดอกไม้ของเรามีขนาดเล็กและมีพื้นที่จำกัด เราจึงใช้ลวดริบบิ้นเส้นเล็กที่เหมาะกับกระถางดอกไม้ของเรา

สำหรับการเชื่อมต่อสายนี้ แยกส่วนหัวของพินออกจากส่วนประกอบจะดีกว่า ขั้นแรก ควรถอดส่วนหัวของหมุดสำหรับจอแสดงผล OLED ออก ในการทำเช่นนี้ คุณสามารถใช้หัวแร้ง แต่ควรใช้การบัดกรีด้วยฮีตเตอร์

จอแสดงผล OLED ติดอยู่กับบอร์ดที่ให้การสื่อสาร SPI เพื่อให้มองเห็นจอแสดงผลและซ่อนสายไฟได้ดีขึ้น คุณสามารถแยกแผงแสดงผลออกจากบอร์ดได้ ใช้มีดคมในการทำเช่นนี้

ตอนนี้ได้เวลาบัดกรีสายไฟเข้ากับบอร์ดแล้ว กระดานจะถูกวางในทรายเปียก ดังนั้นเราจึงต้องทำให้การเชื่อมต่อและส่วนประกอบทั้งหมดกันน้ำได้ ขั้นแรก เราคลุมด้วยพลาสติกแรป จากนั้นเราก็คลุมด้วยท่อหด คุณควรอุ่นให้ติดกับกระดาน ตอนนี้เติมตะเข็บด้วยกาวร้อน

เซ็นเซอร์ความชื้นที่เราเลือกนั้นต้องมีแอมพลิฟายเออร์แยกต่างหาก ขั้นแรก แยกส่วนหัวของหมุดออก แล้วทำให้กันน้ำได้

สำหรับเซ็นเซอร์ LDR คุณต้องเชื่อมต่อตัวต้านทาน 10k ohm ระหว่าง GND และพินของเซ็นเซอร์ สิ่งนี้จะต้องทำให้กันน้ำได้

สำหรับเซ็นเซอร์อุณหภูมิ คุณต้องเชื่อมต่อตัวต้านทาน 10k ohm ระหว่าง Vcc และขาสัญญาณ

ถึงเวลาเชื่อมต่อเซ็นเซอร์และโมดูลแสดงผลทั้งหมดกับ Arduino Nano หลังจากประกอบเสร็จเรียบร้อยแล้ว อย่าลืมทำให้ Arduino กันน้ำได้ด้วย

ตอนนี้เททรายออกจากหม้อ (ไม่ใช่ทั้งหมด มันเป็นอันตรายต่อพืช) แล้วใส่บอร์ดและเซ็นเซอร์ (ยกเว้นเซ็นเซอร์อุณหภูมิ) ข้างใน เซ็นเซอร์อุณหภูมิจะต้องออกจากหม้อ ตอนนี้เติมหม้อด้วยทรายที่เอาออก

เราทุกคนทำเสร็จแล้ว! มาโหลดโค้ดกัน

ขั้นตอนที่ 4: รหัส

ในโค้ดนี้ เราใช้ไลบรารี SSD1306 และ DHT สำหรับจอแสดงผล OLED และ DHT 11 คุณควรเพิ่มไลบรารีเหล่านี้ก่อน จากนั้นจึงคอมไพล์และอัปโหลดโค้ดไปยัง Arduino Nano หากนี่เป็นครั้งแรกที่คุณใช้งานบอร์ด Arduino ไม่ต้องกังวล เพียงทำตามขั้นตอนเหล่านี้:

1. ไปที่ www.arduino.cc/en/Main/Software และดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ของระบบปฏิบัติการของคุณ
2. ติดตั้งซอฟต์แวร์ IDE ตามคำแนะนำ
3. เรียกใช้ Arduino IDE และล้างโปรแกรมแก้ไขข้อความและคัดลอกโค้ดต่อไปนี้ในโปรแกรมแก้ไขข้อความ
4. นำทางไปยังร่างและรวมไลบรารี (ดาวน์โหลดไลบรารีจากลิงก์ต่อไปนี้) ตอนนี้คลิกเพิ่มไลบรารี่ ZIP และเพิ่มไลบรารี
5. เลือกบอร์ดในเครื่องมือและบอร์ด เลือก Arduino Nano
6. เชื่อมต่อ Arduino กับพีซีของคุณและตั้งค่าพอร์ต com ในเครื่องมือและพอร์ต
7. กดปุ่มอัปโหลด (เครื่องหมายลูกศร)
8. คุณพร้อมแล้ว!

ขั้นตอนที่ 5: มีอะไรต่อไป

ตอนนี้คุณสามารถพัฒนาโครงการนี้ตามความสนใจของคุณ นี่คือคำแนะนำบางส่วนที่คุณสามารถเพิ่มลงในโครงการ:

• คุณสามารถมีนาฬิกาบนจอแสดงผลและวัดเวลาของสภาวะต่างๆ และคาดการณ์เวลาของสภาวะที่พืชต้องการน้ำหรือแสงมากขึ้นได้ คุณควรเพิ่มโมดูล RTC เช่น DS1307 และเพิ่มโค้ดบางส่วนเพื่ออ่านเวลาและปฏิทิน และแสดงหรือบันทึกบางส่วนเพื่อให้มีรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับโรงงาน
• การเพิ่มออดทำให้คุณสามารถตั้งการเตือนเพื่อเตือนคุณเกี่ยวกับสภาพของพืชได้ เช่นเมื่อทรายแห้งมากสามารถดังได้ 1 ครั้งต่อชั่วโมง
• เราตั้งค่าอีโมจิเพียงสองตัวสำหรับเงื่อนไขที่แตกต่างกัน คุณสามารถเพิ่มรูปแบบใบหน้าเพิ่มเติมได้ในทุกสภาวะ สำหรับสิ่งนี้ คุณควรอ่านบทแนะนำการแสดงผล OLED เพื่อเรียนรู้วิธีแปลงรูปภาพของคุณเป็นรหัส Hex