【源码】基于Arduino的自动植物浇水系统

项目简介

AutoWater是借助Arduino板实现自动化浇水的项目。该项目利用电容式土壤湿度传感器测量土壤湿度，当湿度低于设定阈值时，触发常闭的电磁阀，向盆栽中泵水，为植物提供适宜的水分。

项目的主要特性和功能

1. 能准确测量土壤湿度并实时显示读数。
2. 可自动控制电磁阀进行浇水操作。
3. 支持校准土壤湿度传感器，使湿度读数更精准。
4. 可通过串行监视器查看系统状态和湿度读数，便于用户监控。

安装使用步骤（假设用户已经下载了本项目的源码文件）

所需材料

• Arduino Uno板或兼容板，搭配9V电源供应。
• TIP 120晶体管。
• 1N4007二极管。
• 1k欧姆电阻。
• 模拟电容式土壤湿度传感器（V1.0）。
• 面包板。
• 10根以上跳线。
• 2个鳄鱼夹。
• 电磁阀。
• 10英尺的塑料管。
• 1盆盆栽植物。

具体操作步骤

1. 连接并测试土壤湿度传感器
   • 在tests目录下找到MoistureSensorTest.ino文件用于测试。
   • 将湿度传感器放入盆栽植物，使白色水平线不被淹没，土壤高度距此线约1英寸。
   • 用3根跳线（红、黑、蓝）连接传感器与Arduino板，红色接5V引脚，蓝色接模拟0引脚，黑色接地引脚（GND）。
   • 连接Arduino板到电脑，打开Arduino IDE，上传MoistureSensorTest.ino文件，若有权限问题，参考错误信息执行相应命令，如sudo chmod a+rw /dev/ttyACM0。
   • 上传成功后，在IDE的“Tools”菜单中选“Serial Monitor”查看传感器读数，若显示乱码，确保监视器波特率与代码中设置一致（默认9600 Bd）。
   • 向植物缓慢加水，传感器读数应逐渐降低以确保传感器正常工作。
2. 校准土壤湿度传感器（可选）
   • 按上述步骤设置好传感器进行测试，准备一杯水。
   • 擦干传感器，运行MoistureSensorTest.ino，记录传感器在空气中的读数作为0%湿度值。
   • 将传感器浸入水中至白色水平线，待读数稳定后记录作为100%湿度值。
   • 打开Arduino IDE，将全局变量DEBUG的值从0改为1，把AIR_VALUE和WATER_VALUE分别修改为记录的0%和100%湿度值，设置INTERVAL为(AIR_VALUE - WATER_VALUE)/4（结果取整）。
   • 保存代码并重新上传到Arduino板，再次测试，输出应显示如“Humidity: >50%”的信息。
3. 设置并测试电磁阀
   • 参考项目文档中的“电磁阀设置图”进行连接，连接时注意引脚不与湿度传感器测试时的引脚冲突。
   • 打开IDE，连接Arduino板到电脑，上传SolenoidTest.ino文件，靠近电磁阀应能听到每秒一次的开启声音。
   • 断开Arduino板连接，将一段短的水族管一端插入电磁阀，另一端放入水容器或泵中，另一段管插入电磁阀另一端并放入水桶。
   • 重新连接Arduino板并运行SolenoidTest.ino，电磁阀应每秒开启和关闭一次，将水排入水桶。
4. 整合系统并运行
   • 若上一步未拔掉湿度传感器，可直接进行此步骤；若拔掉了，按连接湿度传感器的步骤重新连接，同时保留电磁阀的连线。
   • 将湿度传感器放入土壤，将水管出水口对准植物，但不要直接对着传感器。
   • 打开AutoWater.ino文件，根据湿度传感器校准值修改代码，设置DEBUG值以控制日志级别（0为最小日志，1为正常日志，2为最大日志且禁用实际浇水功能）。
   • 将修改后的文件上传到Arduino板，打开串行监视器，应立即看到湿度传感器读数。若读数过低且DEBUG < 2，系统将自动为植物浇水。
   • 根据植物需水情况调整代码中的时间变量，让植物得到合适的照顾。

下载地址

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