描述

（用 DeepL 翻譯）

你有綠拇指嗎？即使你這樣做了，這個(gè)項(xiàng)目也會(huì)提醒你給植物澆水。只需將它放在花盆中您最喜歡的植物旁邊，然后將其校準(zhǔn)到合適的濕度水平。一旦土壤變得太干，LED 就會(huì)開(kāi)始閃爍并提醒您給植物澆水。

對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，您需要：

• 閣樓85
• 濕度傳感器
• 3.3V紐扣電池（CR 2032）
• 帶焊接電纜的電池座
• 引領(lǐng)
• 100Ω電阻
• 跳線
• 迷你面包板

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一個(gè)好的Plant Guard在植物旁邊的花盆里不應(yīng)該太突出，還應(yīng)該有獨(dú)立的電源。為此，ATtiny85 是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，因?yàn)槟梢允褂?3.3V 紐扣電池長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行它——前提是您不要讓它連續(xù)測(cè)量，而是在大多數(shù)時(shí)間將其置于睡眠模式。

使用該項(xiàng)目的代碼，您只需每 30 分鐘測(cè)試一次土壤是否變得太干。其余時(shí)間，工廠守衛(wèi)睡覺(jué)，從電池中汲取的電量很少。所以它應(yīng)該可以持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有問(wèn)題。

要使 Plant Guard 尺寸緊湊，請(qǐng)使用迷你面包板的正面和背面。在背面，您粘貼一些組件，這些組件通過(guò)正面的電纜連接到 ATtiny85。完成的植物防護(hù)裝置的尺寸僅為 40 x 70 x 40 毫米。

如何對(duì) ATtiny85 進(jìn)行編程

在開(kāi)始組裝之前，您必須將適當(dāng)?shù)牟輬D加載到您的 ATtiny85 上。你可以在這個(gè)項(xiàng)目的最后找到代碼。在此處了解如何在 Arduino Uno 的幫助下將其上傳到 ATtiny85。

如何組裝植物衛(wèi)士

該項(xiàng)目的設(shè)置大約需要 30 分鐘。

首先是背面

方便的是，面包板背面有一個(gè)粘性表面，您可以在其中連接一些組件。所以先把背面的保護(hù)膜去掉。然后將電池座以及濕度傳感器的電路板和探頭粘貼到表面上。一開(kāi)始只輕輕按壓所有部件。如果一切都合適，您可以用力按壓它們 - 它們會(huì)很好地固定在背面。

將電纜連接到背面

讓我們暫時(shí)留在后面。在這里，您首先必須將探頭連接到電路板。為此，您需要兩根電纜（最好 10 厘米長(zhǎng)），兩端都有插座。按如下方式附加它們：

將插座插入引腳后，將電纜放在面包板的頂部。這樣它們占用的空間最少。

現(xiàn)在是濕度傳感器板。上面有四個(gè)空閑引腳：VCC（正）、GND（負(fù)）、DO（數(shù)字輸出）和 AO（模擬輸出）。但你只需要前三個(gè)。所以首先將三根電纜連接到引腳 VCC、GND 和 DO。

有了這個(gè)，您現(xiàn)在已經(jīng)完成了植物保護(hù)裝置的背面 - 面包板正面的時(shí)間到了！

將 ATtiny85 放在板上

拿起您的 ATtiny85 仔細(xì)查看：在芯片的一個(gè)角落，您會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)小圓孔。這將其旁邊的引腳標(biāo)記為第一。

現(xiàn)在將面包板放在您面前，使?jié)穸葌鞲衅鞯奶筋^朝下。現(xiàn)在小心地將 ATtiny85 放在面包板的中間，使小凹痕指向右下角。小心，因?yàn)樾酒囊_非常敏感。因此，當(dāng)您再次將其戴上或從面包板上取下時(shí)，請(qǐng)?zhí)貏e小心。

最好為您的 ATtiny85 使用插座，以在安裝和拆卸過(guò)程中保護(hù)它。

這是完成后的樣子：

將濕度傳感器連接到 ATtiny85

在將濕度傳感器的電纜連接到面包板之前，首先查看 ATtiny85 的引腳數(shù)：

如前所述，小凹痕標(biāo)志著 ATtiny85 的引腳 1。您可以從這里逆時(shí)針計(jì)數(shù)得到其他引腳的編號(hào)。

現(xiàn)在轉(zhuǎn)動(dòng)你的面包板，使?jié)穸葌鞲衅鞯奶筋^朝上。這樣，您的 ATtiny85 指向與上圖相同的方向。

現(xiàn)在將電纜從傳感器的引腳 DO 直接插入 ATtiny85 的引腳 2 旁邊。GND 連接到引腳 4 - 這是負(fù)極。傳感器的引腳 VCC 連接在 ATtiny85 的引腳 7 旁邊。再次在概述中：

用電阻連接 LED

在將電阻器放在面包板上之前，您必須將其彎曲并縮短腿。這是電阻器在治療后應(yīng)如何處理：

現(xiàn)在拿起 LED 并將其短腿（陰極）插入 ATtiny85 引腳 4 的電纜旁邊。它的長(zhǎng)腿（陽(yáng)極）旁邊有兩個(gè)孔。

現(xiàn)在將電阻器再插入一排，以便將陽(yáng)極連接到 ATtiny85 的引腳 3。這應(yīng)該是這樣的：

為工廠警衛(wèi)供電

現(xiàn)在最重要的部分：電源。拿起手中電池座的兩根電纜，將 ATtiny85 引腳 8 旁邊的紅色電纜和黑色電纜插入引腳 4 旁邊的最后一個(gè)空閑孔：

最后一根電線

現(xiàn)在你需要一個(gè)小線橋。您將需要它來(lái)校準(zhǔn)植物保護(hù)裝置，以便在其周圍的土壤太干時(shí)發(fā)出警報(bào)。

現(xiàn)在在 ATtiny85 的引腳 8 和引腳 6 之間插入此跳線：

就是這樣！您的工廠監(jiān)視器已組裝好并可以進(jìn)行校準(zhǔn)。

這就是您校準(zhǔn)工廠監(jiān)視器的方式

開(kāi)始之前，使用螺絲刀將濕度傳感器背面的電位器雙向旋轉(zhuǎn)。正確連接所有內(nèi)容后，LED 應(yīng)該會(huì)打開(kāi)和關(guān)閉，具體取決于您左右轉(zhuǎn)動(dòng)電位計(jì)的距離。

當(dāng)它這樣做時(shí)，您可以繼續(xù)：

將帶有探頭的 Plant Guard 放在地下植物旁邊。最好是這種土壤足夠干燥，以至于您現(xiàn)在可以真正給植物澆水。轉(zhuǎn)動(dòng)背面的電位器，使 LED 即將亮起。就是這樣 - 校準(zhǔn)完成，警衛(wèi)知道何時(shí)發(fā)出警報(bào)。

現(xiàn)在取出試驗(yàn)板上引腳 6 和 8 之間的跳線并將其放在一邊。如果一切正常，現(xiàn)在 LED 應(yīng)該每隔幾秒鐘閃爍幾次 - 表示該噴壺的信號(hào)了。

然后給植物澆水 - LED 將停止閃爍，直到土壤變得太干，是時(shí)候喝一口水了。

工廠守衛(wèi)代碼

原則上，代碼由以下部分組成：

• 校準(zhǔn)傳感器
• 測(cè)量濕度
• 如果土壤太干，請(qǐng)發(fā)出警報(bào)
• 讓 ATtiny85 進(jìn)入睡眠狀態(tài)

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但是，在開(kāi)始時(shí)，必須包含兩個(gè)庫(kù)并定義一些引腳：

所需的庫(kù)

您需要兩個(gè)用于代碼的庫(kù)，它們已經(jīng)預(yù)先安裝：

#include 
#include 

使用庫(kù) avr/sleep.h，您可以將 ATtiny85 置于睡眠模式，從而確保其功耗大大降低。由于植物保護(hù)裝置由電池供電，因此這種睡眠模式尤為重要。

庫(kù) avr/wdt.h 是一個(gè)所謂的看門狗，您可以使用它在一定時(shí)間后喚醒您的 ATtiny85。

定義引腳

總的來(lái)說(shuō)，您必須定義您的 ATtiny85 使用的四個(gè)引腳：

#define calibrationPin 1
#define sensorPin 2
#define sensorValuePin 3
#define ledPin 4

請(qǐng)注意，引腳編號(hào)與您之前逆時(shí)針計(jì)數(shù)的引腳編號(hào)不匹配。如果你想用代碼控制你芯片的管腳，你需要其他的數(shù)字，你也可以在上面的方案中找到。

您的代碼的數(shù)字以 PB 開(kāi)頭。例如，如您所見(jiàn)，壓痕旁邊的第一個(gè)引腳對(duì)應(yīng)于“代碼引腳”PB5。但是，在代碼中，您省略了字母，只寫了 5 個(gè)。減去加號(hào) (VCC) 和減號(hào) (GND) 后，剩下 6 個(gè)引腳。

例如，Plant Guard 的 LED 位于支路編號(hào)旁邊。ATtiny85 的 3 個(gè) - 在您使用引腳 4 控制它的代碼中：

#define ledPin 4

從現(xiàn)在開(kāi)始，在下面的解釋中，總是指代碼的引腳號(hào)。

在草圖的設(shè)置中，您現(xiàn)在定義它們是輸入（INPUT）還是輸出（OUTPUT）：

void setup() {
pinMode(calibrationPin, INPUT);
pinMode(sensorPin, OUTPUT);
pinMode(sensorValuePin, INPUT);
pinMode(ledPin, OUTPUT);
}

工廠監(jiān)視器的校準(zhǔn)

讓我們進(jìn)入草圖的循環(huán)。在這里，您首先檢查用于校準(zhǔn)傳感器的跳線是否已插入。跳線位于正極 (VCC) 和引腳 1 之間 - 這意味著，如果連接了跳線，您的 ATtiny85 會(huì)在此引腳處測(cè)量電流 (HIGH)。

如果是這種情況，則在循環(huán)中只執(zhí)行校準(zhǔn)代碼：

if (digitalRead(calibrationPin) == HIGH) {
digitalWrite(sensorPin, HIGH);
if (digitalRead(sensorValuePin) == 1) {
digitalWrite(ledPin, HIGH);
} else {
digitalWrite(ledPin, LOW);
}
}

首先，通過(guò)將其電源引腳 (sensorPin) 設(shè)置為高電平來(lái)打開(kāi)傳感器。在第二個(gè)查詢中，當(dāng)傳感器傳輸測(cè)量值 1（到 pin sensorValuePin）時(shí)，LED 會(huì)打開(kāi)。如果地面潮濕，則 LED 關(guān)閉。

什么干什么濕意味著您可以通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)濕度傳感器板上的電位器來(lái)確定自己。如前所述，校準(zhǔn)植物監(jiān)視器的最簡(jiǎn)單方法是將其放在干燥的土壤中并轉(zhuǎn)動(dòng)電位計(jì)，使 LED 亮起。如果你然后給它澆水，它就會(huì)消失——直到土壤再次像你校準(zhǔn)它時(shí)一樣干燥。

測(cè)量水分

讓我們來(lái)實(shí)際測(cè)量濕度。這里只能有兩種狀態(tài)：土壤太干或土壤仍然足夠濕潤(rùn)。

首先傳感器開(kāi)啟 100 毫秒：

digitalWrite(sensorPin, HIGH);
delay(100);

如果傳感器隨后測(cè)量到 1 并將其傳遞下去，則意味著地球太干燥了。然后再次關(guān)閉傳感器以立即節(jié)省電量。但為此，LED 會(huì)上下閃爍 10 次。

最后，看門狗被武裝起來(lái)，因此 ATtiny85 進(jìn)入睡眠狀態(tài)并在 8 秒后喚醒并使 LED 再次閃爍 - 如果您在此期間沒(méi)有給植物澆水。

if (digitalRead(sensorValuePin) == 1) {
digitalWrite(sensorPin, LOW);
for (byte i = 0; i < 10; i++) {
digitalWrite(ledPin, HIGH);
delay(200);
digitalWrite(ledPin, LOW);
delay(200);
}
myWatchdogEnable (0b100001);
}

但是，如果您這樣做了，植物守衛(wèi)當(dāng)然不會(huì)再發(fā)出警報(bào)。它現(xiàn)在測(cè)量土壤是否足夠潮濕，并將 0 傳遞給相應(yīng)的引腳。在這種情況下，LED 和傳感器熄滅，看門狗將您的 ATtiny85 置于睡眠模式 30 分鐘：

else {
digitalWrite(ledPin, LOW);
digitalWrite(sensorPin, LOW);
for (byte j = 0; j <= 225; j++){
myWatchdogEnable (0b100001);
}
}

這里使用了 myWatchdogEnable() 函數(shù)，您也可以在 Sketch 中找到該函數(shù)。你給這個(gè)函數(shù)一個(gè)字節(jié) 0b100001，它將定時(shí)器設(shè)置為 8 秒。For-Loop 確保這個(gè) 8 秒的計(jì)時(shí)器被執(zhí)行 225 次 - 這提供了 30 分鐘的睡眠時(shí)間。