描述

現代園藝意味著用電子、比特和字節使事情變得更加復雜和艱巨。將微控制器和園藝相結合是一個非常流行的想法。我認為那是因為花園有非常簡單的輸入和輸出，很容易讓你頭暈目眩。我猜人們（包括我自己）看到了一個出了名的簡單和輕松的愛好，不禁感??到不得不把它復雜化。

在這個項目中，我將向您展示如何使用 Arduino 開發板構建一個更簡單的室內花園版本。

我提供了完整的分步指南，向您展示如何打造自己的美麗花園，并詳細解釋硬件和軟件部分，以便將本指南變成最簡單的方法，引導您嘗試您的擁有自己的電子制作技能。在獲得我們從JLCPCB訂購的定制 PCB 以改善我們汽車的外觀后，這個項目非常方便，并且本指南中有足夠的文檔和代碼，可讓您創建您的自動花園系統。

我們只用了 7 天就完成了這個項目，僅用了 3 天就完成了硬件制作和組裝，然后用 4 天準備了代碼和 android 應用程序。為了通過它控制花園。在開始之前讓我們先看看

您將從本教程中學到什么：

• 根據您的項目功能選擇正確的組件

• 制作電路以連接所有選擇的組件

• 組裝所有項目部件并開始測試

• 使用安卓應用。通過藍牙連接并開始操作系統

第 1 步：什么是室內花園！

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大多數植物都有簡單的需求。客人去的時候，他們的要求相對不高。在您決定邀請植物回家之前，您只需要了解三件基本的事情：光、水和空氣。如果你能掌握這四個要素，從植物的角度來看，你幾乎可以在世界任何地方和一年中的任何季節創造一個室內花園。

• 光- 大多數園林植物每天至少需要六個小時的光照。但它必須是良好的光線。如果您將手放在窗前并且沒有投下陰影，那么光線很可能不足以讓大多數植物過上幸福的生活。但是，您總是可以用生長燈來補充弱光條件。如果您家中的自然光適中并且不想對特殊照明大驚小怪，請堅持使用通常需要弱光條件的植物，或者嘗試將您的花園移至陽光明媚的窗臺。

• 水——植物需要接近其原生棲息地的條件。以沙漠為家的植物比生活在沼澤中的植物需要更少的澆水。了解植物喜歡什么水條件是保持室內花園成功的第一步。這比您想象的要容易，因為植物本身通常會為您提供線索。具有厚橡膠葉的植物是水囤積者，通常比葉子薄而細膩的植物可以用更少的水生存。如果您討厭給植物澆水，請選擇可以少用的品種，或者選擇帶有隱藏水庫的花盆來減少澆水工作。

• 空氣——作為光合作用的副產品，植物通過葉子產生氧氣并過濾來自家庭環境的有害氣體，如甲醛。為了保持植物健康，您需要保持葉子清潔并保持周圍空氣流動和濕潤。為此，您可以將它們放置在空氣流通良好的地方，或者為它們提供一個小風扇。

我將制作一個基于 Arduino 的系統來監控我工廠的溫度和濕度狀態，并自動提供其必要的需求，如光照強度、水和純凈的新鮮空氣，為此我需要一些傳感器來控制一些執行器。例如，我將根據從光亮度傳感器接收到的信號來控制光強度，就像澆水一樣.

第 2 步：傳感器和執行器

制作這個系統是一些傳感器和執行器的組裝，以便訪問工廠周圍的物理數據，并能夠找到工廠需要哪些東西以及何時應該提供它。

這就是為什么你應該使用一些傳感器和執行器都連接到一個 Arduino 板的原因：

傳感器

• 光傳感器 BH1750 : BH1750FVI 是一款數字光傳感器，它是用于 I2C 總線接口的數字環境光傳感器 IC。該IC最適合獲取調整手機LCD和Keypad背光功率的環境光數據。可以在高分辨率下檢測寬范圍。（1 - 65535 lx）。

• 土壤濕度傳感器：測量兩個觸點之間土壤基質的電阻或電導率的濕度傳感器基本上是垃圾。首先，阻力不是水分含量的一個很好的指標，因為它高度依賴于許多因素，這些因素可能因花園而異，包括土壤 ph 值、水中溶解的固體和溫度。其次，它們大多質量差，觸點容易腐蝕。在大多數情況下，你會很幸運能得到一個持續整個賽季的人。

• 溫度和濕度傳感器：DHT11 是一種基本的、超低成本的數字溫度和濕度傳感器。它使用電容式濕度傳感器和熱敏電阻來測量周圍的空氣，并在數據引腳上輸出數字信號（不需要模擬輸入引腳）。它使用起來相當簡單，但需要謹慎的時間來獲取數據。該傳感器唯一真正的缺點是您每 2 秒只能從中獲取一次新數據，因此在使用我們的庫時，傳感器讀數可能長達 2 秒。

執行器

• 淺白色 LED：發光二極管 (LED) 是一種雙引線半導體光源。激活時發光的是 ap-n 結二極管。 [5] 當對引線施加合適的電壓時，電子能夠與器件內的電子空穴復合，以光子的形式釋放能量。

• 水泵：泵是一種通過機械作用移動流體（液體或氣體）或有時是泥漿的裝置。泵可以根據它們用來移動流體的方法分為三大類：直接提升泵、位移泵和重力泵。泵通過某種機構（通常是往復式或旋轉式）運行，并通過移動泵消耗能量來完成機械工作。體液。泵通過多種能源運行，包括手動操作、電力、發動機或風力，有多種尺寸，從用于醫療應用的微型泵到大型工業泵。

• DC 12V 冷卻風扇：了解冷卻技術很重要，這些冷卻技術可用于在需要保持植物處于健康狀態時通過在植物周圍移動新鮮空氣來保護植物的生命。

第 3 步：PCB 制作（由 JLCPCB 生產）

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關于JLCPCB

JLCPCB（深圳市佳立創電子科技發展有限公司），是國內最大的PCB樣板企業，是一家專業從事快速PCB樣板和小批量PCB生產的高科技制造商。

JLCPCBh擁有超過 10 年的 PCB 制造經驗，在國內外擁有超過 200,000 家客戶，每天有超過 8,000 個 PCB 原型和小批量 PCB 生產的在線訂單。年生產能力為200,000平方米。適用于各種 1 層、2 層或多層 PCB。JLC是一家規模大、設備精良、管理嚴格、質量上乘的專業PCB制造商。

回到我們的項目

為了生產PCB，我比較了許多PCB生產商的價格，我選擇了JLCPCB最好的PCB供應商和最便宜的PCB供應商來訂購這個電路。我需要做的只是一些簡單的點擊來上傳 gerber 文件并設置一些參數，比如 PCB 厚度顏色和數量，然后我只花了 2 美元就在 3 天后得到了我的 PCB，我注意到那里是這個在線訂購平臺不時提供的一些免費送貨優惠。

您可以從此處獲取電路 (PDF) 文件。

正如您在上面的圖片中看到的那樣，PCB 制造得非常好，我的 PCB 葉子形狀與我們設計的相同，所有標簽和徽標都在那里指導我在焊接步驟中。

第4步：成分

現在讓我們回顧一下這個項目的必要組件，您可以找到在線訂購的所有相關鏈接，因此我們需要：

• - 我們從JLCPCB訂購的 PCB

• - Arduino Nano

• - ESP01 模塊

• - HC-05 或 HC-06 藍牙模塊

• - 光傳感器 BH1750

• - 溫度和濕度傳感器

• - 濕度傳感器

• - 水泵

• - 12V 直流風扇

• - 白色 LED

• - 一些接頭連接器

第 5 步：組裝

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顯示所有 9 項

我們現在準備好了，讓我們開始焊接組件，不要忘記遵循標簽以避免焊接錯誤。我們首先焊接 Arduino 連接器來測試電源，您還可以編寫一些基本的測試代碼來驗證每個傳感器（如光傳感器）的正確連接以及 LED 的正確連接，因為它們都直接連接到電路板（Arduino ) 所以你可以完全訪問它們。

注意：您需要保持烙鐵干凈整潔。這意味著每次使用時都要在海綿上擦拭。烙鐵頭應該干凈有光澤。每當您看到烙鐵頭被助焊劑或氧化變臟時，這意味著失去光澤，您應該清潔它。即使您正在焊接。擁有干凈的烙鐵頭可以更容易地將熱量傳遞到焊接目標。

我們從JLCPCBw訂購的 PCB 將指導您將所有物品放置在正確的位置，因此如果您想查看我們制作的 PCB 并進行在線訂購，請隨時訪問此鏈接。

如您所見，由于其質量，使用此 PCB 非常方便，并且可以肯定那里的所有標簽都為您提供了最佳指導，因此您將 100% 確定您不會犯任何焊接錯誤。

我已將每個組件焊接到其位置，您可以使用 PCB 的兩側來焊接電子部件。

現在我們已經準備好 PCB 并且所有組件都焊接得很好，之后我準備了這個設計來進行 CNC 激光切割，以便將電子部件和植物插入一個支架中，所以如果你想制作相同的設計我的在這里找到（DXF）文件

第 6 步：Android 應用程序。

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這個應用程序將允許您通過藍牙連接到您的 Arduino，并使用手動模式，您可以訪問風扇、燈以及水泵以進行 ON 和 OFF 控制，而不會忘記可以讀取數據的傳感器按下“獲取數據”按鈕，所有適當的數據將顯示在您的智能手機屏幕上。

您可以從此鏈接免費獲取此 android 應用程序

第 7 步：Arduino 代碼和測試驗證

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該代碼可用，您可以像往常一樣從此鏈接下載它。正如您在照片中看到的那樣，代碼非常簡單并且注釋很好，因此您可以理解它。

正如你所看到的，每個按鈕都有系統的功能，但我真正欣賞的是自動控制燈光亮度的模式前燈 LED 的數量取決于傳感器信號。我們還可以直接在智能手機的屏幕上讀取溫度和濕度值，這真是令人印象深刻。