物联网播种机DIY图解

第1步：收集工具和材料

步骤1a：序言

这个项目有很多工具和材料。因此，我将列表分成几个部分，以便您可以查看所需的材料，具体取决于您正在构建的项目部分。我还为每个产品提供了亚马逊链接，因此您可以轻松找到所需的部件。

让我们进入它！

工具：

Pointy Bits：（请小心！）

剪刀

对角刀

Exacto Knife

手钻（带位）

拆卸：

新月扳手

Prying Tool

针鼻钳

Allen钥匙套

热门材料：（也要小心！）

打火机

热胶枪

对于电子产品：

烙铁

剥线器

用于染色：

泡沫刷

纸巾

材料：

Jar Planter：

Mason Jar

Rocks（可选）

Wire Mesh

纱线/灯芯

电子产品：

ESP32

蜂鸣器（压电）

继电器模块

面包板（2x）

水分传感器

水高传感器

5V微型USB壁疣

100Ω电阻器

跳线

木质底座：

Wood Square

木圈斑块

木环

紫外线灯

消耗品：

热缩

热胶

电工胶带

松香芯焊料

木胶

木材污渍

（注意：其中一些工具可能非常危险，建议孩子完成此项目的监督。）

第2步：准备基础

步骤2a：钻进Mounti ng Hole

一旦我们拥有了所有材料，就该开始了！我们将首先为Mason Jar创建木质底座。

首先，我们需要钻一个洞，以便以后安装灯。为此，我们将使用Sharpie制作一个小墨迹。这标志着钻孔的位置。我们希望它尽可能靠近角落！

不要担心犯一些错误，木环会帮助隐藏这些。

现在它是是时候钻了。确保底座牢固安装/夹紧，然后开始钻孔。不要走得太快，否则你将冒险分裂木材。

我也在铺着地毯的公寓客厅做了这个。..。..也许尝试在外面做呢？

步骤2b：将基地粘在一起

之后钻孔，将碎片粘在一起。在片的底部涂上适量的胶水，然后将它们放在底座上。现在我们等待胶水干燥。..

*危险音乐开始播放*

步骤2c：染色基础

现在胶水干了，我们可以弄脏木头！

小心地用平头螺丝刀或撬工具打开污渍罐。罐子打开后，慢慢搅拌污渍，确保它已准备好使用。放下纸巾以保护您的工作表面。然后我们将使用泡沫刷在木头上涂上一层污渍。确保得到所有的面，以及小角和裂缝。

第3步：连接灯

步骤3a：拆卸夹子

取决于您购买的灯泡和您使用的底座，这个步骤很可能会改变，但我在这里添加它是为了完全解释我的过程，如果有人完全遵循我采取的步骤。对我来说，我的灯在末端有一个夹子，六角螺栓将它固定在一起。我用我的艾伦螺丝刀松开了这个（同时还用弹簧扣住了我的手指。不推荐）。

在拆卸过程中，请记住要注意压缩能量可能隐藏的位置。

一旦我将夹子分开，我不得不从底座上卸下一个14mm的螺母，这是必需的我把夹子的一部分向下弯曲，这样我才能进入螺母。

步骤3b：卸下开关

螺母离开后，是时候打开并取下电源开关了。

我们将在稍后使用继电器。

这将需要再次使用撬动工具，然后使用烙铁拆下开关。现在开关已经不见了，我们可以将电线穿过底座上的孔。

步骤3c ：（实际上）安装灯泡

只需从底部伸出电缆即可完全剥离灯泡。将其滑过我们之前钻过的孔，然后将螺母滑到导线上。将灯颈尽可能远地压入木材中，然后开始将螺母拧紧到底部。这样做直到它很好并牢固安装。

应该可以自己站起来。 （如第一张图所示）

步骤4：制作播种机

步骤4a：添加岩石

构建种植者的时间！从梅森罐子上取下盖子，切开岩石袋。倒入一些岩石，直到你达到你喜欢的水平，我的大约只有两层高。

步骤4b：形成网格

一旦添加了岩石，就可以制作网格了。为此，我使用了一些工艺线形式，我在Hobby Lobby找到了它。打开包装并展开网格。然后，用剪刀剪开网眼，使其宽度约为罐子开口的三倍。开始将其推入罐中，用手指形成。尽量适合它，并使用提供的图像作为参考。网格形成后，使用剪刀修剪多余的材料。

注意尖锐的位！

清理边缘后，从罐子中取出网格。

步骤4c：制作吸水灯

是时候让这个播种机自我浇水了！

打开麻线并解开它。我们需要开始切割它。

这个部分有点主观，取决于你使用的罐子大小，但是你希望它是从网格底部到岩石的两倍长度。我的长八英寸。

从6到9之间切割。现在我们需要添加一些结。在每个中间打一个结，一个简单的循环就可以了。将每根细绳穿过金属网的底部，在网的内侧打结。

选项：我选择编织灯芯，因为我认为它使它们看起来更漂亮，但你没必要！只是一个艺术选择！ （我非常擅长编织）

一旦添加了灯芯，将网格放回到罐子里面。确保灯芯几乎接触到岩石。

步骤5：准备传感器

步骤5a：防水传感器

因为我们的两个传感器将浸没在水中（并种植在潮湿的土壤中）防水它们是很重要的。这不是最好的解决方案，但热胶似乎可以很好地防水，同时仍然可以让我们看到LED状态指示灯。确保用胶水覆盖任何暴露的金属，并慷慨地施加。我们要确保没有水可以进入电子设备。

请勿用胶水覆盖传感器的焊盘，否则电路将无法工作。只需盖住电气元件。

步骤5b：添加热收缩

此步骤的第二部分是添加热收缩。我使用两个跳线来使电线足够长，所以如果使用常规电线，则可能不需要这样做。

这样可以防止跳线在传感器到位时断开连接。

剪掉一小段大热缩并将其向上滑动。将其轻轻推过三针连接器，小心，因为针的尖角可能会刺破热量收缩。使用打火机，在热缩的所有侧面加热，慢慢转动电线。保持火焰远离热缩约一英寸，以防止烧伤痕迹。

您的传感器现在已准备好接线！

步骤6：连接电子设备

步骤6a：放置面包板

是时候开始挂钩了！我们需要做的第一件事是布局组件。我们将从面包板开始。

这个面包板实际上是我粘在一起的两块独立板。我需要一个足够宽的板子让ESP32适合。您可以通过从面包板上移除一个电源线，然后将其与第二个面包板一起对齐来制作一个

连接面包板后，取下粘性背衬并将其牢固地放在播种机的角落。然后添加ESP32。

步骤6b：接线继电器

现在面包板和ESP32都已进入，是时候设置继电器了。首先，将生长光的接地引线焊接在一起。我们将用电工胶带覆盖它。然后将其中一根导线插入继电器的中间接地端子，另一根导线将插入NO（常开）螺丝端子。

每当继电器通电时，此配置将有效地形成闭合电路。

将继电器放在面包板旁边（由于高度限制）。稍微推一下，把它粘在底座的软木上。

现在放置继电器，是时候将它连接到ESP32了。取三个跳线并连接引脚：

正 - 》 3.3V

负 - 》 GND

信号 - 》 D15

继电器已准备就绪！

步骤6c：接线组件

安装继电器后，将蜂鸣器放在面包板上。使用斜切刀从传感器跨接线上剪下两端，然后用剥线器剥去两端。将这些电线滑过木质底座中的一个狭缝。使用提供的接线图作为参考，将引脚连接起来：

蜂鸣器：

正 - 》未使用

负 - 》100Ω电阻 - 》 GND

信号 - 》 D25

水位：

正 - 》 3.3V

负 - 》 GND

信号 - 》 VN

土壤水分：

正 - 》 3.3V

负 - 》 GND

信号 - 》 VP

步骤6d：钻电缆线路

现在我们需要切断电源线的通道。这将确保播种机的底座完全平放。使用Dremel切出两个凹槽，每个凹槽比电源线稍小一些。 （所以它们贴合得很舒服。）

此后，将所有东西插入，将电缆插入插槽，然后将播种机竖直放置。将两根电源线插入墙壁。

步骤6e：测试！

是时候测试了！

确认所有传感器都已插入并由在每个传感器上寻找红色LED。所有LED应以红色常亮点亮。 ESP32还应该有一个红/蓝灯亮。

唯一不应该亮的是继电器。

第7步：代码！

步骤7a：在ESP32中使用Arduino IDE

所以我们已经连接了ESP32，但究竟是什么呢？简而言之，ESP32非常类似于Arduino，但它内置了WiFi和蓝牙。因此，我们实际上可以使用Arduino IDE来编程我们的ESP32。在我们开始之前，我们必须安装电路板，所以我在这里提供了如何设置它的链接。

步骤7b：安装所需的库

安装完板后，让我们安装库。对于这个项目，我们需要ESPAsyncWebServer和ESPAsyncTCP库。下载两者。

要在Arduino IDE中安装库，请转到草图 - 》包含库 - 》添加.ZIP库。..然后选择刚刚下载的库的zip文件。完成后重新启动IDE。

步骤7c：推送代码

下载附加的.INO文件并在Arduino IDE中打开它。它将提示您将其移动到与项目同名的文件夹中。您应该看到所有代码，我们将要修改几行。

对于SSID和密码，您需要使用自己的网络凭据替换它们：

const char* ssid = “Network SSID”;

const char* password = “Network Password”;

更新这些值后，您可以点击复选标记验证一切正常。验证后，通过Micro USB线将ESP32插入计算机。转到工具 - 》串行监视器。 （我们将需要将其打开以进行下一步）单击箭头按钮开始推送代码。

这部分 非常重要 。当控制台文本变为红色并开始打印出“。...___ ____”模式时，按住ESP32上的BOOT按钮。如果不这样做，您将收到标题错误。

步骤7d：测试它！

现在代码被推送，请查看串行监视器。它应该每隔几秒打印一次电路板的IP地址以及传感器的当前读数。在笔记本电脑或手机上打开网络浏览器，然后输入IP地址

确保您与ESP32位于同一个WiFi网络上。

您应该看到接口负载。如果您插入灯泡并点击Toggle Light按钮，您应该看到灯开关打开和关闭。你也可以看到传感器的值，虽然他们现在应该说“空”和“干”。蜂鸣器偶尔也会发出哔哔声，警告说没有检测到水。

步骤7e：深入分解

对于任何对实际感兴趣的人代码，这里有细节：

我们将从顶部开始：

// Import required libraries

#include “WiFi.h”

#include “ESPAsyncWebServer.h”

// Replace with your network credentials

const char* ssid = “Network SSID”;

const char* password = “Network Password”;

#define relay_pin 15

#define soil_moist 36

#define water_level 39

//Variables for Buzzer

int freq = 261.63; //Set frequency of the buzzer， this is a C note

int channel = 0;

int resolution = 8;

//Boolean for light status

bool light = true;

//Set thresholds for sensors （Tweak depending on plant/soil type）

float highWater = 1000;

float lowWater = 700;

float highMoist = 1200;

float lowMoist = 500;

// Create AsyncWebServer object on port 80

AsyncWebServer server（80）;

这部分是关于声明变量的全部内容包括图书馆。非常基本的东西，但有一点需要注意，您可能希望根据您的播种机更改水传感器的阈值。另一个有趣的事情是蜂鸣器的频率。如果更改此值，则会更改嗡嗡声的音高。现在它被设置为C5。

//Returns soil moisture reading

String readSoilMoisture（） {

float m = analogRead（soil_moist）;

if （isnan（m）） {

Serial.println（“Failed to read from Soil Moisture sensor！”）;

return “--”;

}

else {

Serial.println（m）;

//Sets text depending on values

if（m 》 highMoist）{

return String（“High”）;

} else if （m 》 lowMoist） {

return String（“Low”）;

} else {

//Beeps the buzzer for 250ms

ledcWriteTone（channel， freq）;

delay（250）;

ledcWriteTone（channel， 0）;

Serial.println（“Buzzer Activated”）;

return String（“Dry”）;

}

}

} //Returns water level reading

String readWaterLevel（） {

float l = analogRead（water_level）;

if （isnan（l）） {

Serial.println（“Failed to read from Water Level sensor！”）;

return “--”;

}

else {

Serial.println（l）;

//Sets text depending on values

if（l 》 highWater）{

return String（“High”）;

} else if （l 》 lowWater） {

return String（“Low”）;

} else {

//Beeps the buzzer for 250ms

ledcWriteTone（channel， freq）;

delay（250）;

ledcWriteTone（channel， 0）;

Serial.println（“Buzzer Activated”）;

return String（“Empty”）;

}

}

} //Toggles the light status

String toggleLight（） {

if（light）{

light = false;

//Activates relay

digitalWrite（relay_pin， LOW）;

return String（“OFF”）;

} else if （！light）{

light = true;

//Deactivates relay

digitalWrite（relay_pin， HIGH）;

return String（“ON”）;

}

}

这三个部分都是返回字符串值的函数。这就是我们如何推导传感器数据，以及我们如何切换灯光。

这是HTML位之后。我不会介绍HTML的工作原理，但是我想提一下，按钮标签调用JavaScript函数，这就是切换光线的方法。您可以实现此操作来执行更复杂的接口，例如添加/设置计时器。另请注意，此代码中的两个JavaScript函数位于SetInterval（）中;这意味着它们将重复我们目前设置为1000毫秒的每个“间隔”。这些函数不断加载传感器值并刷新页面。

//Updates variable text with current values

String processor（const String& var）{

//Serial.println（var）;

if（var == “SOILMOISTURE”）{

return readSoilMoisture（）;

}

else if（var == “WATERLEVEL”）{

return readWaterLevel（）;

}

return String（）;

}

接下来，我们得到这个代码，这是每次重新加载网页时设置传感器值的代码

最后，我们有我们的设置功能，它实际上只是启动异步Web服务器，并处理页面导航（路由）：

//Runs at the start

void setup（）{

// Serial port for debugging purposes

Serial.begin（115200）; //Setup the buzzer

ledcSetup（channel， freq， resolution）;

ledcAttachPin（25， channel）; //Setup the pinMode for the relay

pinMode （relay_pin， OUTPUT）;

// Connect to Wi-Fi

WiFi.begin（ssid， password）;

while （WiFi.status（） ！= WL_CONNECTED） {

delay（1000）;

Serial.println（“Connecting to WiFi.。”）;

} // Print ESP32 Local IP Address

Serial.println（WiFi.localIP（））; // Route for root / web page

server.on（“/”， HTTP_GET， ［］（AsyncWebServerRequest *request）{

request-》send_P（200， “text/html”， index_html， processor）;

}）;

server.on（“/soil-moisture”， HTTP_GET， ［］（AsyncWebServerRequest *request）{

request-》send_P（200， “text/plain”， readSoilMoisture（）.c_str（））;

}）;

server.on（“/water-level”， HTTP_GET， ［］（AsyncWebServerRequest *request）{

request-》send_P（200， “text/plain”， readWaterLevel（）.c_str（））;

}）;

server.on（“/toggle-light”， HTTP_GET， ［］（AsyncWebServerRequest *request）{

request-》send_P（200， “text/plain”， toggleLight（）.c_str（））;

}）;

// Start server

server.begin（）;

}

有关使用异步的更多信息Web服务器，请务必查看他们的GitHub页面。此外，对Rui Santos大肆宣传，他编写了这段代码所依据的教程。 （他比我更好地解释了所有代码。）

并确保查看我的GitHub以获取所有文件。

步骤7f ：未来的可能性

使用ESP32为我们提供了大量的可选功能。我试着把它留给一个非常基本的模板，这样你就可以自己进入并修改代码，添加功能，并希望告诉我你做了什么！

我考虑的一些可能的功能是：

电子邮件通知（当播种机停水时）

自定义蜂鸣器噪音/音调（干燥后播放Toto非洲）

使用内置RTC设置灯光的计时器

我很想看看你为你的播种机想出什么！

步骤8：添加工厂

步骤8a ：采摘植物

对于这个项目，我们使用了Janet Craig Compacta，但如果您愿意，可以使用许多其他植物。

重要警告！！ ！ Janet Craig Compacta是 Dracaena物种的成员， 已知对猫和狗（可能还有人类）有毒。如果你有动物，请不要使用这种植物还是小孩子！保持小小的floofers安全！ ：））

热带植物，例如需要大量水的植物，在自动浇水的播种机中做得很好。需要干燥土壤的植物，如多肉植物，不会。 不要将多肉植物放在这个播种机中。

Plonty，是一个需要大量阳光的热带植物应该在这个播种机中茁壮成长，具有极度潮湿的土壤和生长灯的额外好处。其他喜欢这种播种机的植物包括（但不限于）：

Hostas

Lobelias

樱桃西红柿

Silantro

其他草药

步骤8b：安装工厂

一旦你选择了一个植物，就该把它移到罐子里了。从工厂中取出临时锅。轻轻地打破一些额外的土壤，小心不要破坏根部。我们只需要让植物足够小以适应播种机。一旦去除多余的污垢，轻轻推动金属丝网内的土壤。

不要太紧在土壤中包装。

现在，将梅森罐子的盖子滑到金属丝网上（见图片）花点时间，以免损坏种植或粉碎金属丝网。

用水填充Mason Jar，然后将网状物放回播种机内，但不要紧固盖子。

步骤8c：设置基础

已经制作了播种机，现在是时候在基础上进行设置了。将梅森罐放在底座上。将水位传感器滑入梅森罐内，然后拧紧盖子。

确保传感器完全浸没在水中。

然后小心地将土壤湿度传感器串入土壤中，避免损坏根部。一旦连接了所有传感器，就应该完全完成播种机！

步骤8d：完成触摸

最后，我们将要测试我们的设备。连接到我们之前使用的IP地址，并查看传感器是否正在录制。可能需要根据您的设置调整阈值。还要测试是否可以打开和关闭灯。

首次加载页面时，可能需要按几次按钮才能使灯光翻转。

就是这样。你做了播种机！恭喜！

第9步：结论

最后的想法

总的来说，我认为Plonty喜欢他的新发现！ （不是吗？）我很高兴设计这个播种机，我希望你喜欢这个骑行。感谢您查看我的Instructable，如果您有任何疑问，请务必在下面发表评论，或者您只是想打个招呼！当我修改代码时，我会继续更新这个Instructable，所以希望我们将来会看到更多的功能！