במדריך הזה יש הוראות מפורטות איך לאפשר לצמחים שלנו לדבר איתנו דרך האינטרנט בעלות של 100 ש”ח ועבודה של שתי שבתות +-

יצאתי לפרויקט במטרה ליצור חיישני לחות קרקע לשימוש גינות משותפות. השאיפה הייתה ליצור חיישנים זולים (עד 100 ש”ח) ואמינים ללא צורך בכיול, ותחזוקה (הטענה) רק אחת לחצי שנה, החיישנים נועדו לשדר סטטוס לקבוצת פייסבוק כאשר יש צורך בהשקייה בגינה.

המטרות לא הושגו במלואן – יש צורך בכיול, וכרגע יש צורך להטעין את המערכת כל 3-4 שבועות, כמו כן יש צורך בניסוי ארוך טווח שיוכיח עד כמה הם עמידים ואמינים לאורך זמן ועונות השנה. עם זאת, המערכת עובדת וזה ממש כיף לקבל מידע מהעציצים שלנו אונליין ואכן המחיר נמוך מ 100 ש”ח.

במדריך אני מפרט איך להרכיב ולהתקין את החיישנים כפי שהם – מה שנקרא: מדריך למשתמש. בעתיד אני מתכוון לפרסם מדריך נפרד בו אפרט על האתגרים הלא פתורים והצעות לפתרון שעלו במהלך העבודה, מה שנקרא : מדריך למשפר. מי שרוצה כבר לשפר ויש לו שאלות – אשמח לעזור.

מי שמעוניין להוסיף ידע לפרויקט מוזמן לעשות זאת כאן בהערות, או בקבוצת הפייסבוק של גן הדר lab. אם הדיון יהיה ערני מספיק נוכל לפתוח קבוצה ייעודית רק לחיישנים.

כאן המקום להודות על התמיכה האדירה שקיבלתי מהגופים כפר הסטודנטים הדר הכרמל, גן הדר ופאב לאב מדעטק, או באנשים : ענבל לוי לייבוביץ’, אוהד שוורץ ותום סופר. שכולם אנשים מוכשרים מאין כמותם ובלעדיהם הפרויקט הזה לא היה קורם עור וגידים.

עד כאן מבוא, עכשיו נצלול לתכל’ס.

 

מזמינים את הציוד

מדובר כאן בפרויקט עם רכיבים אלקטרונים ואנחנו מתחילים עם הזמנת רכיבים מסין, באופן כללי אנחנו צריכים:

1. חיישן שירגיש את הקרקע
2. לוח תקשורת שיעביר את המידע מהחיישן לתקשורת אלחוטית
3. בטריה שתתן חשמל לכל העסק
4. חומרי מבנה שישאירו את הדברים במקומם או ישמרו עליהם מתנאי הסביבה.

הוספתי קישורים לכל רכיב אבל לפעמים דברים נעלמים או מתייקרים, לכן בנוסף לקישור המומלץ הוספתי גם מילות חיפוש ודגשים לכל מוצר, מומלץ לקנות משהו שכבר רכשו אותו הרבה וקיבל פידבק חיובי (מעל 4 כוכבים)

1. ESP 8266 (לוח תקשורת) – 3.2 $ (מילות חיפוש – ESP 8266 node mcu)
2. ספק כח סולארי עמיד במים – 14 $ (מילות חיפוש – solar waterproof power bank, מומלץ לקנות עם קיבולת של לפחות 12,000 mah).
3. חיישן לחות קרקע מצופה זהב להגנה מקורוזיה6 $ (מילות חיפוש – soil moisture sensor, לשים לב שמדובר בחיישן שעובד על התנגדות (נראה קצת כמו מזלג עם שתי שיניים ארוכות)
4. כבלים -8 $ (מילות חיפוש – 2.54 mm breadboard jumper wire female to female)
5. קופסה להגנה על ה esp והחיבורים8 $ (מילות חיפוש – waterproof electronic box)
6. מעמד לפאנל הסולארי 4 $ (מילות חיפוש – phone holder arm)
7. לק ציפורניים שקוף
8. סיליקון

סה”כ כ 24 דולר (לא חישבתי את הלק והסיליקון כי צריך ממש מעט ולרוב הם נגישים)

עבודת מחשב + מחברים את הכבלים

אז אחרי שקיבלנו את כל הציוד, נפשיל שרוולים ונתיישב על המחשב, כתבתי מדריך נפרד לנושא באופן מאד מפורט כדי לא לסרבל את המדריך פה.

המדריך מלווה בתמונות וסרטונים – גם מי שלא עשה בחייו משהו מורכב על מחשב יכול להצליח, רק צריך זמן, סבלנות ולעקוב אחרי ההוראות, הכל יסתדר – אני מבטיח!

קישור למדריך

התקנה בשטח

אז אחרי שרוב עבודת המחשב מאחורינו אנחנו מוכנים לשים את החיישן בעציץ ולהתחיל לקבל תוצאות!

את החיישן יש להכניס באזור בית השורשים, כל המזלג צריך להיות באדמה, אך הפינים צריכים להיות בחוץ, כמו בתמונה מטה.

אני מציע קודם כל להכניס לעציץ ולראות שהכול עובד, אחרי שרואים שהכול עובד נעבור לשלב שנקרא הקשחות ומטרתו לגרום למערכת להיות יותר עמידה.

הקשחות

כדי לעשות מערכת באמת עמידה יש צורך להלחים את החיבורים ולבודד אותם, אבל גם למי שלא יודע איך לעשות את זה \ מכיר מי שיודע אפשר להסתדר בעזרת ההסברים מטה.

גילוי נאות – החלק הזה מסתמך כרגע כולו על המלצות של אנשים מנוסים באלקטרוניקה אבל לא על נסיון אישי, לכן חסרות לי כרגע תמונות לחלק הזה, מי שעושה בבית – ממש אשמח אם תוכלו לצלם ולשלוח ואעדכן במדריך. מי שנתקל בקשיים בעיות לא צפויות או אפילו יותר טוב- יש לו\לה הצעות לשיפור מוזמן ליצור קשר או להשאיר תגובה.

אז נתחיל בחיישן עצמו – צד אחד של חיבורי החיישן יש לבודד – החלק הזה מיועד להלחמה אם לא נבודד אותו, סיכוי סביר שילכדו שם מים שיגרמו לחיישן לתת קריאה לא נכונה, בכל אופן, זה החלק שמורחים בלק ציפורניים (שתי הבליטות הקטנות בחזית הצילום, לא נק’ החיבור של הכבלים!)

לגבי הכבלים עצמם, בעיקר חשוב לנו שהם ישארו מחוברים, ולכן נעטוף אותם בסיליקון כשהם מחוברים.

את ה ESP והפוטנציומטר נכניס לקופסה שקנינו, נחתוך שני חריצים קטנים בקופסה משני צדדיה – בצד אחד נכניס את הכבלים מהחיישן ובצד השני את הכבל מהבטריה, נסגור את המכסה עם הברגים, ונסגור עם סיליקון כדי לאטום.

את הבטריה נמקם עם החיבורים מטה (על מנת שלא ירטבו) פונה כלפי השמש (מומלץ כלפי דרום אם אין חסימה של השמש) בסטנד שקנינו לצורך זה.

כמו שכתבתי קודם, כרגע יש רק תמונה ישנה מהניסויים הראשונים שלי בלי המעמדים והקופסאות -הראשון שמקים את המערכת – נא לשלוח תמונה כדי שאוכל לעדכן.

בכל מקרה – המידע מתחיל לזרום אלינו :) ועכשיו נלמד איך לקרוא אותו.

כיול – מה הגרף הזה אומר בכלל? ומה עושים הלאה?

שימו לב,החיישן בעצם מודד מוליכות חשמלית בין שתי היתדות שלו, כאשר האדמה לא צמודה ליתדות למעשה נקבל ערך לא מייצג, בצד החיובי – אחרי השקייה אחת או שתיים האדמה לרוב תסדר מסביב לחיישן, שימו לב שאחרי כל פעם שתזיזו את החיישן יקח זמן עד שהקריאות יתייצבו.

סך הכל נשארה לנו עוד פעולה פשוטה אחת – לקבוע שני מספרים – מתי העציץ צמא, ומתי הוא ממש צמא, כל מה שנכתב בפרק זה הוא כדי להבין איזו מספרים לקבוע.

כעת צריך להציג את הגרף באתר Adafruit, אפשר לנסות לבד או לחזור להיעזר במדריך לעבודת מחשב.

אחרי כמה ימים שניתן לחיישן לעבוד ולאתר לרשום את המידע אנחנו אמורים לראות גרף עם צורה כזאת בערך (זה הבזיליקום מהתמונה הקודמת מדבר אלינו).

הערך שהחיישן קורא ומשדר הוא ההתנגדות החשמלית של האדמה שהוא נמצא בה, ההתנגדות החשמלית יורדת ככל שהאדמה לחה יותר.

בצורה הפשטנית ביותר – גבוה זה יבש, נמוך זה רטוב…

כל נפילה בגרף המצורף היא בזמן אחרי שהשקתי את העציץ, לאט לאט האדמה מתייבשת והקו עולה.

* מידע מדוייק ומפורט יותר על משמעות הערכים המתקבלים יופיע במדריך למפתח שיפורסם בהמשך.

כפי שכתבתי קודם – לוקח זמן לאדמה להסתדר מסביב לחיישן ולקריאות להתייצב, השקו כרגיל, בדקו את האתר מדי פעם וחכו עד שהגרף מתייצב עם צורה דומה.

לאחר שהגרף התייצב, תנו לאדמה להתייבש עד השלב בו אתם בדרך כלל משקים, רשמו לפניכם מה הערך שנרשם בגרף בשלב זה – כדי לקבל את הערך יש לעמוד על הקו של הגרף בחלק הימני ביותר שלו כמו בתמונה מטה (כאן למשל, הקריאה התקבלה ב 19:26 וערכה – 636.

זה הערך הראשון הנחוץ לנו -מתי העציץ צמא.

חכו עוד יום ללא השקיה, (בקיץ אפשר להסתפק בחצי יום)  ורשמו את הערך הנוכחי – זה הערך השני שנחוץ לנו – מתי הצמח ממש צמא.

עכשיו כדאי ומומלץ להשקות את הצמח המסכן שלנו, אחרי ההשקיה נשתמש בערכים שרשמנו כדי ליצור התראות שיעזרו לצמח לדבר איתנו, את ההתראות יוצרים באתר שנקרא IFTTT, הממשק פשוט ואיטואיטיבי אז שוב, אפשר לנסות לבד או להיעזר במדריך לעבודת מחשב.

 

לסיכום

תתחדשו, מעכשיו הצמח שלכם רשמית יכול לדבר איתכם :)

אתגרים שעדיין מחכים לפתרון הם:

1. הארכת הזמן בין הטענה להטענה
2. וידוא – האם הערכים יציבים לאורך זמן וגם כשמדשנים? (כנראה שלא… אבל השאלה עד כמה)

פתרון אפשרי לשני האתגרים הוא שימוש בחיישן טיפה יותר יקר ומורכב, למשל זה

מקווה שתהנו! תרגישו בנוח לפנות עם כל שאלה \ הצעה