资料介绍
描述
介绍
也许这发生在你身上,但在过去的几年里,当我离开家去度假或忘记给它们浇水时,我杀死了很多植物。因此,我考虑将任务自动化以挽救未来的植物生命。本文描述了生成的项目。
我将 Arduino Uno 与 Infineon 的TLE94112 多半桥一起使用,为我的家庭植物创建了一个自动水泵。
有关这些部分的介绍以及如何熟悉相应的库,请参阅这篇 hackster 文章。我还假设您对 Arduino 和 C++ 编程有一些基本知识。
硬件
Arduino 和 TLE94112 像任何其他 Arduino 盾牌一样组合在一起。
棘手的部分是泵与TLE94112的连接,因为我们需要几个半桥来为泵提供足够的电流。就我而言,总共有 8 个,4 个高侧和 4 个低侧半桥,为泵提供高达 3.6A 的电流。问题是,这是我的泵产品页面中列出的电流的两倍多,因为大多数制造商只包括他们产品的平均电流负载,但对我们来说,开关期间的峰值电流是有限的,因为TLE94112如果超过每半桥 0.9A 的限制,将进入紧急关断状态。
这就是为什么我从三个螺丝端子中焊接了一个从 2 x 4 到 2 根电线的适配器:
泵上的连接取决于您选择的泵。就我而言,它带有预连接的电线。
关于直流泵的另一个注意事项:在我的例子中,泵中的电机以相同的方向旋转,而不管连接的极性如何。对于这个项目,这不是问题,但如果您想适应其他应用程序,请记住这一点。
最后,将软管连接到泵上,并将一端放在水箱(例如喷壶)中,另一端放在植物的花盆中:
现在,我使用我的实验室工作台电源作为整个设置的电源。根据您的泵选择合适的来源(可以是电池供电的)。请记住,TLE94112 将您的电源连接到泵。
软件
由于我使这个项目相当可扩展,因此代码被分成了几个文件,但别担心,它非常简单,我们将详细介绍所有细节。
该项目可以在任何与 arduino 兼容的 IDE 中设置,我们将使用默认的Arduino IDE ,但例如 Platformio 也可以。
前两个文件,helpers.cpp
仅helpers.hpp
包含一些包装器,用于启用和关闭可切换到串行终端的日志记录。
使用此处提供的功能,您可以简单地使用
logger.log("hello world");
代替
Serial.print("hello world");
该类Logger
包装 Serial.print
等,并且仅logger.logging
在设置为时打印/记录true
。需要创建该类的一个实例,然后您可以像通常的Serial
类一样使用它:
Logger logger(500, true); //logger wraps Serial.print in order to disable logging with one variable, here it is enabled.
logger.logln("Init ready");
第一个变量设置应将 TLE94112的错误消息提取并记录到串行终端的时间段(以毫秒为单位)(请参阅本文,第 5 节以了解有关板的错误消息的说明)。第二个完全启用/禁用日志记录。
第二组文件是包含植物类的基本功能定义的文件plant.cpp
,plant.hpp
以支持通过同一设置浇灌多个植物。
class Plant {
private:
/* data */
uint32_t pump_duration; //pump powered time in millis
uint8_t pump_interval_days; //nr of days between pumping
Tle94112Motor *pump_motor;
public:
void pump(); //function to pump water for pump_time length
Plant(Tle94112Motor* pump_motor_p, uint32_t pump_duration_p, uint8_t pump_interval_days_p); //constructor
void setPump_duration(uint32_t t_milli);
uint32_t getPump_duration();
void setPump_interval_days(uint8_t interval);
uint8_t getPump_interval_days();
};
标题是不言自明的。
每株植物都有一个泵(Tle94112Motor *pump_motor;
),应该uint32_t pump_duration;
每隔几天激活一次()一段时间( uint8_t pump_interval_days;
)
这些函数是这两个变量的 getter 和 setter,以及激活泵送的函数。
我要特别注意void pump();
.cpp文件中函数的函数定义:
void Plant::pump(){
pump_motor->rampSpeed(255, pump_duration);
delay(pump_duration);
pump_motor->coast();//coast the motor to save power (as opposed to forced holding)
}
如您所见,泵电机并未立即完全启动,但泵送速度在泵持续时间内上升至全速。这种“软开关”是必要的,因为同时打开电机会消耗比TLE94112能够处理的更多的电流。这通常也超过了电机/泵的电流消耗标签。
现在我们已经来到了plant_watering.ino
文件,代码的核心。
前几行只是库包含和串行波特率的定义。
#include
#include
#include
#include
#include "plant.hpp"
#include "helpers.hpp" //Logger
#define BAUD 115200
接下来是为 TLE94112、记录器和工厂创建所有类对象。在此示例中,我只使用一种植物,但您可以以相同的方式添加其他植物:
// Tle94112 Object on Shield 1
Tle94112Ino controller = Tle94112Ino();
// Tle94112Motor Objects on controller
Tle94112Motor motor_0(controller);
Logger logger(500, true); //logger wraps Serial.print in order to disable logging with one variable, here it is enabled.
Plant p1(&motor_0, 2000, 1); //attach the motor, the watering time and the days between watering
const uint8_t plant_nr = 1;
Plant* plants[plant_nr] = { //array of all plants, for iteration purposes
&p1
};
所有植物都必须保存到一个plants
size 的数组中plant_nr
。
接下来是一些有助于安排浇水任务的变量。这被排除在工厂类之外,以便轻松切换到不同的计时方案,例如实时时钟。但是,在这种情况下,我们将使用该millis();
函数。
//Timing:
uint32_t millis_in_day = (uint32_t)1000*60*60*24; //calculate the milliseconds in a day, for timekeeping
// uint32_t millis_in_day = (uint32_t)1000*5; //this is the testing version to see immediate results
uint32_t last_pumped[plant_nr] = {0}; //this is not a plant::variable since timing method is independent of plant class
出于测试目的,您可以通过减少一天中的毫秒数来模拟更快的时间流逝。
该setup()
函数初始化之前创建的所有对象。每个电机的半桥数量也在此处设置。在我的情况下,我必须使用最多四个,但根据您的泵,您可能可以使用更少。我建议您查看这篇文章以了解错误代码和调试TLE94112 。
void setup()
{
// Switch on communications
Serial.begin(BAUD);
while (!Serial){};
// Enable MotorController on all Shields and Motors
controller.begin();
// IMPORTANT connect PWM to Lowside as higside is active Free wheeling
motor_0.initConnector(motor_0.HIGHSIDE, controller.TLE_NOPWM, controller.TLE_HB1, controller.TLE_HB2, controller.TLE_HB7, controller.TLE_HB8);
motor_0.initConnector(motor_0.LOWSIDE, controller.TLE_PWM1, controller.TLE_HB3, controller.TLE_HB4, controller.TLE_HB5, controller.TLE_HB6);
// start the motor controller
motor_0.begin();
motor_0.coast();
// end the setup function
logger.logln("Init ready");
}
反复检查阵列中的loop()
所有植物,最后一次浇水的时间,以及该时间是否超过所需的浇水间隔(以天为单位)。如果是这样,则给植物浇水。最后的延迟减少了这些检查之间的时间。
void loop()
{
uint32_t ct = millis();
for(int i = 0; i < plant_nr; i++){
if((ct - last_pumped[i]) >= (plants[i]->getPump_interval_days()) * millis_in_day){
logger.log("Pumping Pump ");
logger.log(i);
logger.log(" at ");
logger.logln(ct);
plants[i]->pump();
last_pumped[i] = ct;
}
}
logger.error_status(controller);
delay((uint32_t)1000); //this can be increased even more
}
这就是这个项目的全部内容。随意在您自己的设置中使用代码并通过例如使用 RT-Clock 或包括多个泵来扩展它。
在这里你可以看到我的设置:
- 节日花环自动化开源项目
- 温室自动化开源硬件
- 家庭自动化开源案例
- 照明自动化开源分享
- WaterSmart植物浇水装置开源
- 自动植物浇水系统开源分享
- 智能植物浇水系统开源案例
- 双植物浇水系统开源分享
- 室内植物浇水系统开源分享
- 智能植物浇水系统开源
- 智能植物浇水系统开源分享
- 智能植物浇水系统开源项目
- 家庭自动化开源分享
- PCB家庭自动化开源分享
- 使用树莓派2实现的植物浇水系统的资料合集 56次下载
- 自动化焊接机器人:引领制造业未来的高效工具 333次阅读
- 工业自动化和自动化区别是什么 1029次阅读
- 过程自动化控制和运动自动化控制的原理详解 1350次阅读
- Selenium在自动化中有何用处 1612次阅读
- 如何利用树莓派Zero实现自动室内园丁的设计 1356次阅读
- 如何自学PLC与自动化? 2567次阅读
- 欧司朗推出的新型LED技术帮助植物生长促进绿色生态 772次阅读
- 自动浇灌喷淋控制系统怎样来实现 4427次阅读
- 自动浇花系统的设计及制作 基于Arduino 2.5w次阅读
- ATE自动化测试系统是什么_ATE自动化测试系统介绍 3.2w次阅读
- 自动化领域初涉水 非标自动化和自动化到底有哪些区别? 6088次阅读
- jenkins自动化部署 4558次阅读
- arduino测量土壤湿度自动浇水提醒 1.3w次阅读
- 红帽推出Ansible 2.2 :为开源自动化框架奠定牢靠的基础 984次阅读
- 工程师DIY智能灌溉器解决植物浇水难题 2364次阅读
下载排行
本周
- 1山景DSP芯片AP8248A2数据手册
- 1.06 MB | 532次下载 | 免费
- 2RK3399完整板原理图(支持平板,盒子VR)
- 3.28 MB | 339次下载 | 免费
- 3TC358743XBG评估板参考手册
- 1.36 MB | 330次下载 | 免费
- 4DFM软件使用教程
- 0.84 MB | 295次下载 | 免费
- 5元宇宙深度解析—未来的未来-风口还是泡沫
- 6.40 MB | 227次下载 | 免费
- 6迪文DGUS开发指南
- 31.67 MB | 194次下载 | 免费
- 7元宇宙底层硬件系列报告
- 13.42 MB | 182次下载 | 免费
- 8FP5207XR-G1中文应用手册
- 1.09 MB | 178次下载 | 免费
本月
- 1OrCAD10.5下载OrCAD10.5中文版软件
- 0.00 MB | 234315次下载 | 免费
- 2555集成电路应用800例(新编版)
- 0.00 MB | 33566次下载 | 免费
- 3接口电路图大全
- 未知 | 30323次下载 | 免费
- 4开关电源设计实例指南
- 未知 | 21549次下载 | 免费
- 5电气工程师手册免费下载(新编第二版pdf电子书)
- 0.00 MB | 15349次下载 | 免费
- 6数字电路基础pdf(下载)
- 未知 | 13750次下载 | 免费
- 7电子制作实例集锦 下载
- 未知 | 8113次下载 | 免费
- 8《LED驱动电路设计》 温德尔著
- 0.00 MB | 6656次下载 | 免费
总榜
- 1matlab软件下载入口
- 未知 | 935054次下载 | 免费
- 2protel99se软件下载(可英文版转中文版)
- 78.1 MB | 537798次下载 | 免费
- 3MATLAB 7.1 下载 (含软件介绍)
- 未知 | 420027次下载 | 免费
- 4OrCAD10.5下载OrCAD10.5中文版软件
- 0.00 MB | 234315次下载 | 免费
- 5Altium DXP2002下载入口
- 未知 | 233046次下载 | 免费
- 6电路仿真软件multisim 10.0免费下载
- 340992 | 191187次下载 | 免费
- 7十天学会AVR单片机与C语言视频教程 下载
- 158M | 183279次下载 | 免费
- 8proe5.0野火版下载(中文版免费下载)
- 未知 | 138040次下载 | 免费
评论
查看更多