投稿類別 : 資訊類篇名 : 智慧澆花器作者 : 游智皓永春高中高一 16 班陳建勳永春高中高一 16 班張凱傑永春高中高一 16 班指導老師 : 陳慶隆老師

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促傅
5 years ago
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1 投稿類別 : 資訊類篇名 : 作者 : 游智皓永春高中高一 16 班陳建勳永春高中高一 16 班張凱傑永春高中高一 16 班指導老師 : 陳慶隆老師

2 壹前言一研究動機本專題是以 arduino 為主題, 透過土壤濕度感應器來感測土壤中水分含量多寡, 利用繼電器控制沉水馬達, 每隔 20 秒檢測一次, 當水分含量過低時, 沉水馬達會抽取並注入適量的水, 直到土壤中的水份含量到達適中的標準, 程式會控制繼電器關閉這個裝置可使現今社會減少水資源的浪費進入工業時代以後, 許多原本仰賴人類的工作都被機器取代了, 不僅減少失誤也節省了很多的人力, 為了因應現代環境的需求, 希望能把減少水資源浪費這種觀念融入我們的日常生活中由於時代的變遷迅速, 現代人的生活繁忙, 生活步調太快速時常外地出差, 以至於常會忘記給植物澆水, 因而導致植物枯萎死亡, 我們想藉由此裝置拯救一些植物二研究目的 ( 一 ) 運用濕度感應器來檢測土壤中的水分含量 ( 二 ) 利用繼電器控制沉水馬達, 藉此達到智慧澆花目的三研究方法選定研究主題文獻探討購買材料組裝硬體程式設計測試數據結論圖 1 1

3 貳正文一實驗器材 : ( 一 ) 杜邦線 ( 公母接頭 ) 可以用於麵包板電腦內部的連接, 不需要焊接, 就可以進行感測元件及活動數據內的數據傳輸 ( 二 ) 土壤溼度感應器圖 2 杜邦線這是一個簡易的水分含量感應器, 可利用前端金屬來測量土壤中的水分含量 ( 三 )Arduino UNO 圖 3 土壤溼度感應器 Arduino UNO 可以透過 USB 連接埠電源輸入插座 Vin 腳位提供電源, 運作電壓為直流電 5V ( 四 ) 繼電器模組圖 4 Arduino UNO 是一種電子控制物件, 通常用在自動控制電路中, 是運用小電流控制大電流的一種自動開關 ( 五 ) 麵包板圖 5 繼電器模組麵包板是不需要經過焊接, 就可以將各種電子元件加以連接, 進而進行電路特性的測量, 以驗證電路功能是否正常 ( 六 ) 沉水馬達圖 6 麵包板可用於抽水給氧循環過濾等多種用途, 我們在此作品中, 將沉水馬達與水管相接, 再與電源插座連接圖 7 沉水馬達 2

4 二實驗流程與組裝過程 : ( 一 ) 實驗架構流程研究零件運作原理圖 8 組裝相關零件組裝澆花器的相關元件如圖 8 圖 9 設計程式設計程式並除錯如圖 9 測試並修改如圖 10 ( 二 ) 程式流程架構程式開始圖 10 實際測試是感測數值是否達 100 是數值是否達 200 是數值是否達 300 是數值是否達 400 是數值是否達 500 澆水澆水 5 秒澆水 4 秒澆水 3 秒澆水 2 秒澆水 1 秒圖 11 程式流程圖 3

5 二程式 const int sensorpin= 0; // 土壤溼度感測器接在 A0 const int LEDPin= 13; // 控制繼電器開關的針腳接在 13 int wet_level; // 宣告濕度值變數 void setup() { Serial.begin(9600); // 設定監控視窗的傳輸速率 pinmode(sensorpin, INPUT); // 設定土壤溼度感測器為輸入 pinmode(ledpin, OUTPUT); } // 設定繼電器開關為輸出 void loop() { delay(20000); // 每隔 20 秒感測土壤溼度 wet_level= analogread(sensorpin); // 讀取溼度感測器的類比數值 (0~1023) Serial.println(wet_level); // 將類比數值顯示在監控視窗 if(wet_level <= 100){ // 假如濕度不大於 100 delay (5000); // 延遲 5 秒 digitalwrite(ledpin, LOW);} else if(100<wet_level&&wet_level<=200){ // 假如濕度介於 100~200 之間 delay(4000); // 延遲 4 秒 digitalwrite(ledpin, LOW);} else if(200<wet_level&&wet_level<=300){ // 假如濕度介於 200~300 之間 4

6 delay (3000); // 延遲 3 秒 digitalwrite(ledpin, LOW); } else if(300<wet_level&&wet_level<=400){ // 假如溼度介於 300~400 之間 delay (2000) ; // 延遲 2 秒 digitalwrite(ledpin, LOW); else if(400<wet_level&&wet_level<=500){ // 假如溼度介於 400~500 之間 delay (1000) ; // 延遲 1 秒 digitalwrite(ledpin, LOW);} else if(500<wet_level){ // 假如溼度大於 500 digitalwrite(ledpin, LOW);}} 參結論一研究發現 ( 一 ) 從開始製作之後, 過程有很多的細節我們都沒有注意到, 在購買材料方面, 我們原以為可以使用伺服馬達, 但使用後發現無法使用, 才改為使用沉水馬達, 在組裝的過程中更是花費了不少時間, 因此我們一再的測試與重組, 最後才將各個元件建置為完整系統 ( 二 ) 在開始製作後, 軟體和硬體的配合上遇到一些問題, 因為使用許多相同的線, 卻使用不同的接腳, 因此常常弄亂混淆, 程式常常因而無法啟動, 因此我們改使用彩色線, 記錄每條線所對應的變數, 方便之後的程式設計程序 5

7 二研究結果這個作品可以感測出土壤水分含量不足時, 即時對植物進行澆水, 每間隔二十秒再次重新感測的迴圈設計, 只要一感測到土壤中的水分含量不夠, 沉水馬達即可立即加水, 並且重新再檢測一次確認土壤中的水分含量是否到達我們所設定的標準, 可以使在沒有人的情況下也能夠控制植物自行智慧生長, 實現了科技結合生活園藝的例子三未來展望這個系統我們目前只針對植物進行感測和澆花等動作, 若是能夠有更大的空間, 更多的感應器管線, 我們可以使一整片花園自動化培育, 不僅僅可以澆水而已, 還可以自動施肥自動噴灑農藥以及其他更多的用途肆引註資料一范運平 (2012) Arduino+scratch 澆水裝置 2017 年 3 月 2 日, 取自二 boygot(2011) 繼電器中文百科在線 2017 年 3 月 16 日, 取自三石致和 (2013) Arduino 基本介紹 2017 年 3 月 2 日, 取自四趙英傑 (2013) 超圖解 arduino- 互動設計課程臺北市 : 旗標五林盈達黃世昆楊昌彪葉正聖謝育平 (2016) 大學能力檢定-CPE 祕笈臺北市 : 美商麥格羅希爾國際股份有限公司台灣分公司 6

SVS26CS Sensors Module User Guide Rev. 1.0 Aug Copyright 2018 Sivann Inc., All Rights Reserved.

SVS26CS Sensors Module User Guide Rev. 1.0 Aug Copyright 2018 Sivann Inc., All Rights Reserved. User Guide Rev. 1.0 Aug. 2018 Copyright 目錄一介紹... 2 1.1 相關開發文件... 2 1.2 硬體規格... 3 二硬體配置... 5 三接腳圖... 7 四接腳描述... 8 五版本歷史... 10 Rev. 1.0 1 / 10 一介紹 Sivann 為一通用型的感測器應用模組, 其包含了 6 種常用的感測器與 2 種控制器感測器包含溫濕度

投稿類別 : 資訊類 篇名 : 智慧澆花器 作者 : 游智皓 永春高中 高一 16 班陳建勳 永春高中 高一 16 班張凱傑 永春高中 高一 16 班 指導老師 : 陳慶隆老師

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