Arduino Zelfwaterende Plantentoren (NL)

Mijn interesse ligt bij het maken van een moestuin en het maken van mijn eigen gegroeide kruiden. De enigste problemen zijn, ik heb geen achtertuin en ik heb geen groene vingers, daarom was ik van plan om een zelfwaterende plantentoren te maken. Hierbij neemt het weinig ruimte in beslag op een kamer of appartement en hoef je niet in de gaten te houden wanneer je kruidenplantjes weer water moet geven.

Deze zelfwaterende plantentoren checkt namelijk met een vochtsensor hoe vochtig de grond is waar de planten in staan en liggend aan dat percentage zet de zelfwaterende plantentoren de pomp aan om de plantjes weer water te geven. Hierbij komt de water naar boven en eindigt uiteindelijk weer onderaan in de watertank, dit voorkomt dat de planten ook niet te veel water krijgen en misschien de wortels rotten.

Dus het is perfect voor mensen met geen groene vingers en niet te veel ruimte voor een moestuin!

Wat heb je nodig om dit te maken:

Componenten:

• 1 5 flessen van 1 L
• 2 Spraypaint primer
• 3 Spraypaint in de kleur van je keuze
• 4 Jute lint
• 5 Touw

Gereedschap:

• 6 Schaar
• 7 Boor
• 8 2mm boorstuk
• 9 1 inch boorstuk
• 10 Schuurpapier

Technisch:

• 11 Arduino R3
• 12 Batterij houder clip
• 13 9V batterij
• 14 3V relais
• 15 Vochtsensor
• 16 Draad
• 17 1 meter USB-B naar USB-A kabel
• 18 USB-B poweradapter
• 19 12V pomp

Spoel de verzameling van flessen om en zorg ervoor dat zo veel mogelijk water uit de fles is na het spoelen.

Schroef de dop stevig op de fles en monteer de fles aan de tafel door het gebruik van een klem

Monteer de 1 inch boorstuk op de boor en boor een 1 inch gat aan de onderkant van 5 flessen. Hierbij probeer te boren in het midden van de onderkant van de fles. Daarna schuur de rand met een schuurpapier van het gat dat je net geboord hebt.

Monteer 2mm boorstuk op de boor en boor een 2mm gat aan de bovenkant in het midden van de 3 doppen van de fles.

Knip een ronde vorm uit met aan de onderkant een rechte lijn in 3 flessen met beide een dop gat en onderkant gat, zichtbaar in de afbeelding hierboven. Daarna schuur de rand met een schuurpapier van het gat dat je net geknipt hebt.

Knip een ronde vorm uit in een fles met alleen aan de onderkant een gat, alleen dit keer kleiner, maar groot genoeg voor de waterpomp. Maak ook een gaatje aan de zijkant van de fles voor de bedrading voor later. Zie de afbeelding voor de positie van de gat.

Knip de fles met een gat aan de onderkant in helft, net onder de vervorming van de fles. Zie de afbeelding voor de positie.

Na de stappen hebben gevolgd te hebben kom je uit op:

• 3x flessen met een gat aan de bovenkant en onderkant met een groter geknipt gat aan de bovenkant van de fles (deze flessen gaan we plantenbak flessen noemen)
• 1x fles met een gat aan de bovenkant en een klein geknipt gat aan de bovenkant en zijkant (deze fles gaan we de watertank fles noemen)
• 1x fles met een gat aan de onderkant en de bovenkant weggeknipt met een klein gaatje aan de zijkant ( deze fles gaan we de technische fles noemen)

(Zie afbeelding voor verduidelijk beeld van de verschillende flessen)

Probeer restanten van de plastic af te stofferen en maak de flessen nu grondig schoon. Daarna pak je schilders tape en tape een lijn op de fles op 3 plantenbak flessen. De lijn hoort zich te bevinden op de gat die je net geknipt hebt. Daarna pak een paar vellen van een krant en tape deze vast aan de bovenkant van de fles. Hierna tape de dop van de fles. Zie afbeelding voor voorbeeld tape en positie kranten.

Bij de watertank fles tape de dop van de fles en tape onder de gat een lijn, om later het waterlevel te zien van je watertank.

Als eerste spraypaint de fles met primer. Zorg ervoor dat je spraypaint vanuit ongeveer een afstand van 20 cm, dit vermijd enige lelijke druipers die voorkomen bij het te dichtbij spraypainten. Laat daarna de flessen drogen voor een dag. En doe de volgende dag dit weer opnieuw maar nu met de spraypaint in de kleur je van keuze en laat dit vervolgens ookweer een dag drogen.

Na het laten drogen van de flessen kan je nu de kranten en schildertape verwijderen van de fles. Na deze stappen gevolgd te hebben, heb je nu in totaal 5 'flessen' gespraypaint.

Pak je arduino, kabels en pc of laptop. Koppel de 5V pin met de VCC van de vochtsensor via een kabel. Koppel de A0 pin met de AOUT van de vochtsensor via een kabel. Koppel de GND pin met de GND van de vochtsensor via kabel. Daarna pak je pc/laptop en verbind je Arduino ermee via de usb kabel en open de Arduino applicatie.

void setup() {
  Serial.begin(9600);
}


void loop() {
  Serial.Println(analogRead(A0); //lees de waarde van A0 pin
  delay(100); 
}

Kopieer deze code en plak deze in de Arduino app en upload dit naar je Arduino. Vervolgens open de seriële monitor door in de Arduino app op hulpmiddelen te klikken en vervolgens op seriële monitor.

Pak een glas water en zorg dat deze van veilige afstand is van je pc/laptop en pak een handdoek. Kijk naar de seriële monitor en noteer de hoogste waarde die je ziet, dit is je waarde voor droog voor de volgende codeblok verder in het stappenplan. Nu pak je vochtsensor en verlaag die langzaam in het glas water. Noteer nu de laagste waarde die je ziet, dit je waarde voor nat voor de volgende codeblok verder in het stappenplan.

Hierbij de overzicht van het technisch schema van de zelfwaterende plantentoren, hierbij kan je terugkijken of je alle componenten op de goede plek hebt verbonden.

De volgende componenten moeten met volgende componenten verbonden worden:

• Arduino 3.3V pin -> Relais DC+
• Arduino GND -> Relais DC-
• Arduino digital pin 2 -> Relais IN
• Relais NO -> + van de batterijclip
• Relais COM -> + van de waterpomp
• - van de waterpomp -> - van de batterijclip

De vochtsensor heb je al verbonden in de vorige stappen, maar hierbij alsnog de lijst voor de vochtsensor:

• Arduino analoog A0 -> Vochtsensor AOUT
• Arduino 5V -> Vochtsensor VCC
• Arduino GND -> Vochtsensor GND

const int droog = ; //waarde van de droge sensor, vul voor ; de waarde in
const int nat = ; //waarde van de natte sensor, vul voor ; de waarde in


const int relais_pomp = 2; //de relais is verbonden via pin 2


void setup() {
  
  Serial.begin(9600);
  pinMode(relais_pomp, OUTPUT); 
}


void loop() {
  
  int sensorWaarde = analogRead(A0); //waarde van de vochtsensor gaan naar pin A0
  
  int percentageVocht = map(sensorWaarde, nat, droog, 100, 0); //percentage van vocht
  
  
  Serial.print(percentageVocht);
  Serial.println("%");


  if (percentageVocht <= 10){ 
  digitalWrite(relais_pomp, HIGH); // the water pomp gaat aan wanneer percentagevocht onder 10% is
  }
  else{
    digitalWrite(relais_pomp, LOW); // the water pomp stopt
  }
}

Kopieer en plak de code in de Arduino app en pas de int droog en int nat aan op de waarde die je had getest in de vorige stappen. Vervolgens upload de code naar je Arduino.

Nu dat je alle technische componenten hebt werken is het belangrijk om er nu een veilige hoes erom heen te maken. Als eerste knip je een streep karton en rol deze in de technische fles. Zorg ervoor dat er genoeg ruimte is om de karton erin en eruit te halen. Wanneer er genoeg ruimte is tape de cilinder goed vast.

Hierna deel deze cilinder op in verschillende blokken/onderdelen. Hierbij moet de batterij, de relais en de Arduino inpassen. Dus liggend aan de grote van de fles kan je de voorbeeld volgen of een alternatieve indeling bedenken voorin de fles.

Hierna knip een rechthoek uit voor de Arduino blok. Daarna knip een kleine streep karton om deze onderaan de Arduino te wikkelen en aan de rechthoek te plakken. Hierdoor kan je Arduino makkelijk erin en eruit halen, doordat deze niet permanent vast zit.

Daarna knip je een rechthoek voor de relais blok. Hierbij doe je hetzelfde als bij de Arduino blok, alleen dan in ander formaat.

Hierna de batterij blok, pakken we het iets anders aan en maken we een onderaan afgesloten blokje. Hierbij kan de batterij erin en eruit worden gehaald alleen zal deze niet naar beneden vallen door onderaan nog een rechthoek vast te plakken als bodem voor de batterij.

Na deze stappen hebben te volgen, maak je alleen nog een handvat om de technische gedeelte makkelijker uit de fles te halen. Hierbij kan je karton gebruiken, maar hierbij is het beter om tape te gebruiken. Hierbij kan de tape schuin inwikkelen en zorgt voor een stevig handvat.

Nadat sluit de usb kabel met de Arduino aan en zorg dat de kabel in de onderste gat valt. Schuif verder het technische gedeelte in de fles en haal de kabels door het kleine gat en verbind deze kabels weer met de pomp en vochtsensor in de watertank fles en plantenbak fles. Verbind deze flessen met elkaar door de dop af te schroeven en de fles in de andere grote gat te duwen en hierna de dop weer op te schroeven.

Hoewel na het schroeven van de flessen op elkaar de constructie redelijk stevig is geven we de flessen extra steun door het touw erom te wikkelen. Als eerste pakken we dus een touw en wikkelen we deze rond de fles en vervolgens maken we een dubbele knoop en vervolg dit weer op de andere flessen. Hierbij wil je nog een klein beetje ruimte laten voor de volgende stap, wanneer je aan een kant alle knopen hebt gemaakt.

Nadat je aan een kant gedraaid hebt rondom de fles en een dubbele knoop hebt gemaakt, ga je nu bovenaan weer terug naar beneden aan de andere kant. Hierbij ga je het touw rondom het andere touw draaien door eerst er onderdoor te gaan en vervolgens nog een keer er onderdoor.

Nadat beide kanten stevig vast zitten, pak je vervolgens de technische fles en plaat deze onder de watertank fles. Daarna ga je met het touw eronder door en maak je bovenaan weer een dubbele knoop.

Als laatste stap en als extra, kan je de kabels verbergen door de jute lint te gebruiken om de kabels daarmee om te wikkelen. Hierbij kan je naald en draad gebruiken om dit te bevestigen.

Nu heb je alle stappen voltooid en kan je nu genieten van je zelfwaterende plantentoren!