PlantCare este un sistem ce îsi propune să eficientizeze și să ușureze îngrijirea plantelor de apartament. Proiectul se bazează pe un sistem inteligent și automat care decide când și cât să ude plantele pe care acesta le supraveghează. PlantCare este ideal pentru persoanele începătoare în domeniul îngrijirii plantelor, dar și pentru situațiile în care plantele sunt lăsate nesupravegheate mai mult timp. Sistemul este echipat cu ecran pentru o interacțiune mai prietenoasă cu utlizatorul.

Mai jos sunt descrise principalele module ale proiectului si modul lor de functionare:

• Placuta Arduino UNO ce foloseste microcontroller-ul ATmega 328p, necesara in controlul sistemului
  
• Ecran LCD 16×2 ce afiseaza informatii colectate de la senzori
  
• Adaptorul MicroSD este utilizat pentru a stoca informatii referitoare la timpii de udare
  
• Senzorul de temperatura colecteaza date referitoare la temperatura din incapere pentru a fi afisate pe display
  
• Pompa de apa ajuta la transportul apei prin furtun in ghiveci

Sistemul este compact, plasat intr-o cutie de dimeniuni 10×15 cm si supravegheaza nivelul de umiditate din sol si activeaza pompa atunci cand nivelul de apa din sol este insuficient. Pe display sunt afisate la intervale regulate mesaje referitoare la temperatura si umiditate. Daca se doreste inregistrarea timpului trecut de la ultima udare, utilizatorul poate opta sa introduca un card microSD in compartimentul din interior. Senzorul de umiditate se plaseaza in pamant, mai aproape de furtun daca ghiveciul este mic, sau mai departe daca ghiveciul este mai mare.

Deoarece nu este necesara colectarea continua de date privind umiditatea din sol, senzorul de umiditate este conectat la un pin digital de la placuta pentru a putea fi controlat. Astfel, se evita coroziunea senzorului prin folosire continua, dar si consumul in plus de curent. Acest lucru reprezinta o optimizare adusa proiectului.

Pompa este conectata la sistem printr-un circuit format din:

• 1 tranzistor
• 2 condensatoare pentru reducerea zgomotului produs de pornirea pompei(acest lucru a fost necesar deoarece pornirea pompei inducea zgomot in circuit, iar LCD-ul nu mai functiona cum trebuie)
• 1 dioda

Elementul de noutate al proiectului consta in faptul ca acesta dispune de un slot pentru cardul micro sd menit pentru a retine timpul trecut de la ultima udare, util pentru a realiza o analiza cu privire la frecventa udarilor.

unsigned long SD_START, SD_STOP, SD_TIME;
File file;
 
// functie pentru scriere in SDcard
void write_time(unsigned long start, unsigned long finished, unsigned long elapsed, File file) {
 
  float h, m, s, ms;
  unsigned long over;
 
  elapsed = finished - start;
  h = int(elapsed / 3600000);
  over = elapsed % 3600000;
  m = int(over / 60000);
  over = over % 60000;
  s = int(over / 1000);
  ms = over % 1000;
 
  if (file) {
    file.print("Elapsed time: ");
    file.print(h,0);
    file.print("h ");
    file.print(m,0);
    file.print("m ");
    file.print(s,0);
    file.print("s ");
    file.print(ms,0);
    file.println("ms");
    file.println();
    Serial.println("Written");
 
    file.close();
  } 
}
 
// utilizare functie folosind millis()
    SD_START = SD_STOP;
    SD_STOP = millis();
    SD_TIME = SD_STOP - SD_START;
    write_time(SD_START, SD_STOP, SD_TIME, file);

Am utilizat intreruperi pentru a controla pompa submersibila atunci cand umiditatea depaseste valoarea inregistrata de 900. Dupa ce se realizeaza un ciclu de udat si umiditatea din sol creste, pompa fie se opreste fie continua udarea pana cand solul este suficient de umed. Apoi sistemul continua sa afiseze pe display datele colectate de la senzori.

Logica pentru rutina de tratare a intreruperii este urmatoarea:

#define INT0_PIN 2
 
  // in interiorul setup()
  pinMode(INT0_PIN, OUTPUT);
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(INT0_PIN), INT0_ISR, RISING);
 
  // in interiorul loop()
   if(sensorValue > 900) {
    digitalWrite(INT0_PIN, LOW);
    delay(1);
    digitalWrite(INT0_PIN, HIGH);
    // water for 5 seconds
    delay(5000);
    analogWrite(pump_pin, 0);
    delay(3000);
  }
 
  // ISR
  void INT0_ISR() {
  analogWrite(pump_pin, speed);
}

Senzorul de umiditate porneste o data la o ora, dar acest interval poate fi marit(din cod).

// after an hour start the humidity sensor
  if(moisture_elapsed_time >= 36000000) {
    digitalWrite(moisture_sensor_vcc_pin, HIGH);
    moisture_value = analogRead(moisture_sensor_data_pin);
    // delay for stability
    delay(2000);
    moisture_value = analogRead(moisture_sensor_data_pin);
  }
}

Un sistem automat de udare a plantelor care poate fi alimentat la o baterie externa.

Concluzia la care am ajuns dupa ce am lucrat la acest proiect timp de mai multe zile este ca “socoteala de acasa nu este la fel cu socoteala din targ”. Ce vreau sa zic este ca initial am plecat cu o idee a proiectului ce utiliza un servomotor pentru a dirija apa in ghiveci, insa cand am realizat hardware-ul am observat un comportament neprevazut: servomotorul pornit in acelasi timp cu pompa incepea sa se invarta rapid la 360 de grade. Acest lucru era cel mai probabil cauzat de zgomotele produse in circuit de pompa de apa, facand servomotorul sa se comporte imprevizibil.
Ignorand acest mic incident, lucrul la proiect a fost o activitate placuta din care am avut mai multe de invatat, atat din punct de vedere software, dar mai ales hardware.

09.05.2024: Comandare componente
18.05.2024: Finalizare Hardware Design
19.05.2024: Eliminare servomotor si inlocuirea acestuia cu senzorul de temperatura
23.05.2024: Finalizare Software Design
25.05.2024: Finalizare carcasa
26.05.2024: Finalizare pagina WIKI

Resurse Software:

1. https://www.instructables.com/Arduino-Timing-Methods-With-Millis/ → temporizare folosind millis()
2. https://docs.arduino.cc/learn/programming/sd-guide/ → scriere/ citire in sd card

Resurse Hardware:

1. https://forum.arduino.cc/t/how-to-reduce-noise-from-motor/888641/4 → reducerea zgomotului de la pompa
2. https://www.instructables.com/ → util in realizarea cablajului
3. https://www.tinkercad.com/ → realizare schema electrica

Export to PDF