植物澆水自動(dòng)化開(kāi)源分享

這就是為什么我從三個(gè)螺絲端子中焊接了一個(gè)從 2 x 4 到 2 根電線的適配器：

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1 / 2 ?適配器的詳細(xì)視圖。一個(gè)長(zhǎng)螺絲端子將四個(gè)半橋連接在一起。

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泵上的連接取決于您選擇的泵。就我而言，它帶有預(yù)連接的電線。

關(guān)于直流泵的另一個(gè)注意事項(xiàng)：在我的例子中，泵中的電機(jī)以相同的方向旋轉(zhuǎn)，而不管連接的極性如何。對(duì)于這個(gè)項(xiàng)目，這不是問(wèn)題，但如果您想適應(yīng)其他應(yīng)用程序，請(qǐng)記住這一點(diǎn)。

最后，將軟管連接到泵上，并將一端放在水箱（例如噴壺）中，另一端放在植物的花盆中：

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1 / 2

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現(xiàn)在，我使用我的實(shí)驗(yàn)室工作臺(tái)電源作為整個(gè)設(shè)置的電源。根據(jù)您的泵選擇合適的來(lái)源（可以是電池供電的）。請(qǐng)記住，TLE94112 將您的電源連接到泵。

軟件

由于我使這個(gè)項(xiàng)目相當(dāng)可擴(kuò)展，因此代碼被分成了幾個(gè)文件，但別擔(dān)心，它非常簡(jiǎn)單，我們將詳細(xì)介紹所有細(xì)節(jié)。

該項(xiàng)目可以在任何與 arduino 兼容的 IDE 中設(shè)置，我們將使用默認(rèn)的Arduino IDE ，但例如 Platformio 也可以。

前兩個(gè)文件，helpers.cpp僅helpers.hpp包含一些包裝器，用于啟用和關(guān)閉可切換到串行終端的日志記錄。

使用此處提供的功能，您可以簡(jiǎn)單地使用

logger.log("hello world");

代替

Serial.print("hello world");

該類(lèi)Logger 包裝 Serial.print等，并且僅logger.logging在設(shè)置為時(shí)打印/記錄true。需要?jiǎng)?chuàng)建該類(lèi)的一個(gè)實(shí)例，然后您可以像通常的Serial類(lèi)一樣使用它：

Logger logger(500, true); //logger wraps Serial.print in order to disable logging with one variable, here it is enabled.

logger.logln("Init ready");

第一個(gè)變量設(shè)置應(yīng)將 TLE94112的錯(cuò)誤消息提取并記錄到串行終端的時(shí)間段（以毫秒為單位）（請(qǐng)參閱本文，第 5 節(jié)以了解有關(guān)板的錯(cuò)誤消息的說(shuō)明）。第二個(gè)完全啟用/禁用日志記錄。

第二組文件是包含植物類(lèi)的基本功能定義的文件plant.cpp，plant.hpp以支持通過(guò)同一設(shè)置澆灌多個(gè)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();
};

標(biāo)題是不言自明的。

每株植物都有一個(gè)泵（Tle94112Motor *pump_motor;），應(yīng)該uint32_t pump_duration;每隔幾天激活一次（）一段時(shí)間（ uint8_t pump_interval_days;）

這些函數(shù)是這兩個(gè)變量的 getter 和 setter，以及激活泵送的函數(shù)。

我要特別注意void pump();.cpp文件中函數(shù)的函數(shù)定義：

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)
}

如您所見(jiàn)，泵電機(jī)并未立即完全啟動(dòng)，但泵送速度在泵持續(xù)時(shí)間內(nèi)上升至全速。這種“軟開(kāi)關(guān)”是必要的，因?yàn)橥瑫r(shí)打開(kāi)電機(jī)會(huì)消耗比TLE94112能夠處理的更多的電流。這通常也超過(guò)了電機(jī)/泵的電流消耗標(biāo)簽。

現(xiàn)在我們已經(jīng)來(lái)到了plant_watering.ino文件，代碼的核心。

前幾行只是庫(kù)包含和串行波特率的定義。

#include 
#include 
#include 
#include 

#include "plant.hpp"
#include "helpers.hpp" //Logger

#define BAUD 115200

接下來(lái)是為 TLE94112、記錄器和工廠創(chuàng)建所有類(lèi)對(duì)象。在此示例中，我只使用一種植物，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
};

所有植物都必須保存到一個(gè)plantssize 的數(shù)組中plant_nr。

接下來(lái)是一些有助于安排澆水任務(wù)的變量。這被排除在工廠類(lèi)之外，以便輕松切換到不同的計(jì)時(shí)方案，例如實(shí)時(shí)時(shí)鐘。但是，在這種情況下，我們將使用該millis();函數(shù)。

//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

出于測(cè)試目的，您可以通過(guò)減少一天中的毫秒數(shù)來(lái)模擬更快的時(shí)間流逝。

該setup()函數(shù)初始化之前創(chuàng)建的所有對(duì)象。每個(gè)電機(jī)的半橋數(shù)量也在此處設(shè)置。在我的情況下，我必須使用最多四個(gè)，但根據(jù)您的泵，您可能可以使用更少。我建議您查看這篇文章以了解錯(cuò)誤代碼和調(diào)試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");
}

反復(fù)檢查陣列中的loop()所有植物，最后一次澆水的時(shí)間，以及該時(shí)間是否超過(guò)所需的澆水間隔（以天為單位）。如果是這樣，則給植物澆水。最后的延遲減少了這些檢查之間的時(shí)間。

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
}

這就是這個(gè)項(xiàng)目的全部?jī)?nèi)容。隨意在您自己的設(shè)置中使用代碼并通過(guò)例如使用 RT-Clock 或包括多個(gè)泵來(lái)擴(kuò)展它。

在這里你可以看到我的設(shè)置：

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