Slimme Plantenalarmer – DIY Sensor voor Optimale Hydratatie

Onderdelen en benodigdheden

Benodigde tools

• Solderbout
• Loodvrij soldeerdraad

Apps en online diensten

• Patchr PCB Editor
• Patchr PCB Fabricatie (kortingscode: GoPatchr voor 15% korting)
• Arduino IDE
• Onshape (3D CAD)

Over dit project

Hoe het begon

Ik moet eerlijk zijn: ik ben een vreselijke plantenouder. Of ik geef te veel water, of te weinig. Niets houdt mijn planten levend! Ik hou van hun gezelschap, hoe ze een ruimte opvrolijken. Daarom bouwde ik de Thirsty Plant Detector: een apparaat dat namens je planten 'kikkert' als ze dorst hebben.

Het project gebruikt een Explorer Uno (ATmega328-gebaseerd), een bodemvochtsensor en een piezo-buzzer die een krikgeluid produceert wanneer de grond te droog is. De sensor meet de geleidbaarheid tussen twee proeven in de grond (0-1023); hoe vochtiger, hoe lager de weerstand.

Bekijk de bouwvideo of volg de stappen hieronder.

Stap 1: Breadboard-prototype

Eerst alles op een breadboard bouwen om de software te testen. Gebruik een Arduino Uno, later zet je de ATmega328 op de PCB. Je kunt een kant-en-klaar sensor gebruiken of zelf maken met twee metalen staven, draad en een 47k Ω weerstand.

Upload de code van GitHub: Thirst Alert Arduino Code. Als je de proeven aanraakt, moet het geluid stoppen.

Stap 2: PCB-ontwerp met Patchr

1. Log in op Patchr (maak account). Gebruik de Explorer Uno template.
2. Vergroot het bord voor sensor en buzzer.
3. Plaats de 10k Ω weerstand tussen 5V en A0, voeg doorgangsgaten toe voor de vochtproeven.
4. Plaats de buzzer: één pin op GND, de andere op digitale pin 5.
5. Controleer verbindingen met breadboard, exporteer voor productie bij Patchr Manufacturing.

Stap 3: Behuizing ontwerpen

Terwijl de PCB geproduceerd wordt, ontwerp de behuizing in Onshape of TinkerCAD. Let op de PCB-afmetingen (BRD-tab). Download mijn ontwerp van Thingiverse of print elders.

Stap 4: Montage!

PCB's zijn aangekomen: tijd om te solderen! Gebruik het Patchr-project en schema's als referentie. Ik soldeerde draden naar de buzzer omdat die bovenaan de behuizing zit. Als je de buzzer direct op de PCB wilt, reken dan met ruimte tijdens ontwerp.

Hopelijk zijn je planten nu gelukkig! Deel je hacks in de reacties.

Code

Thirst Alert Arduino Code

/* * Built for Patchr.io's Thirst Alert Plant Alarm * Tutorial: www.hackster.io/patchr * PCB Design: www.patchr.io * November 2019 */
#include "Volume.h"
int sensorPin = A0;
int sensorValue;
int limit = 300;
Volume vol;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  vol.begin();
  vol.setMasterVolume(1.00);
  vol.delay(500);
}

void loop() {
  sensorValue = analogRead(sensorPin);
  Serial.println(sensorValue);
  if (sensorValue > limit) {
    Serial.println("*cricket*");
    chirp();
    vol.delay(random(1000, 30000));
  } else {
    vol.noTone();
  }
}

void chirp() {
  int freq = random(3700, 4000);
  float volume = random(10, 101) / 100.00;
  int chirpType = 1;
  if (chirpType == 1) {
    int chirpCount = random(1, 3);
    chirp(chirpCount, freq, volume);
  }
}

void chirp(byte times, int freq, float volume) {
  float fadeOut = 1.00;
  while (times > 0) {
    float mv = 0;
    while (mv < 1.00) {
      for (int v = 0; v < 255; v += 4) vol.tone(freq, v * volume * mv * fadeOut);
      for (int v = 255; v > 0; v -= 4) vol.tone(freq, v * volume * mv * fadeOut);
      vol.delay(20);
      mv += 0.2;
    }
    mv = 1.00;
    while (mv > 0.00) {
      for (int v = 0; v < 255; v += 4) vol.tone(freq, v * volume * mv * fadeOut);
      for (int v = 255; v > 0; v -= 4) vol.tone(freq, v * volume * mv * fadeOut);
      vol.delay(20);
      mv -= 0.2;
    }
    vol.noTone();
    fadeOut -= 0.75;
    times--;
  }
}

Aangepaste onderdelen en behuizingen

• Thirst Alert Behuizing – CAD-bestand op Thingiverse
• Gerber-bestand voor Patchr Manufacturing: thirstalertpcb_5kbOAcFilw.zip

Schema's