ただの事業担当者から見た世界

某私立大学理工学部→生体工学研究室→通信系研究所→通信インフラ会社(←いまここ)思ったことを徒然に書いていこう。

自動水やりきを作ってみた

ちょっと前の話になるが自動水やりきを作ってみた。

嫁氏にかけかけと言われて書いております。

要件

  • お盆に家を空けるとき(4日間)は最適限持つ
  • 1日二回水やりをする
  • 家の窓はちゃんと閉まるようにする
  • 家に眠るRaspberryPi 3を使う そのぐらいです。

使ったもの

  • RaspberryPi 3B
  • リレー回路
  • 灯油用ポンプ
  • ポリタンク(水よう)
  • ホース
  • 他細々したもの(適当)

作る方針

  1. RaspberryPiで定期的にGPIOのスイッチを一定時間ONにする
  2. ONになったらSlackに投稿する
  3. GPIOの状態をリレースイッチを通して灯油ポンプのスイッチに入れる
  4. ポンプから引き上げた水をホースを通してプランターに水やりをする

作り方

1.RasoberryPiで定期的にGPIOのスイッチを一定時間ONにする and 2. ONになったらSlackに投稿する

今回は、さくっと作って試すためにNode-REDで中身を作ります。
RaspberryPiにはRaspbianOSをインストールしておきます。
ググるといっぱい出てきますが初心者のかたはここら辺を参考に
RaspbianOSをインストールすればおそらくNode-REDは元から入っているでしょう。 そしたらこんな感じにNodeをつなげていきましょう。

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簡単に解説すると、毎日6時、19時になるとGPIOの16番PINのスイッチを入れて60秒後にスイッチを切りSlackに投稿するというものです。 それほど難しいところはないでしょう。

3. GPIOの状態をリレースイッチを通して灯油ポンプのスイッチに入れる

ここら辺から、電子工作が入ってきます。
まず、回路を設計していきましょう。
今回、の回路は以下のようになってます。

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回路図

RaspberryPiのGPIOスイッチは3.3Vの50mAが最大値となります。
この、電流では石油ポンプが動作しません。
そこで、3.3Vで駆動するリレースイッチを用意して、それを経由して石油ポンプの電源をONにします。
実はここで少しだけつまりました。
リレースイッチでなんとかするという方針があったのですが、適当に買ったリレースイッチが50mAで駆動しなかったのです。
むしろ3.3V 50mAで駆動するリレースイッチが ズボラな私では 見つかりませんでした。
そこでRaspberryPIの5V給電PINからサポートをしながらリレーを駆動させる方法を考え 回路を考えるのがめんどくさいので 小型リレーボードキットLK-RB1を使いました。
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あとはハンダコテなどで配線したり、ブレッドボードで適当に作ったりしました。
ポンプの電池端子にはんだづけし回路側に持ってきたりしてます f:id:tadanonanika:20180911215712j:plain:w400

4. ポンプから引き上げた水をホースを通してプランターに水やりをする

ここからは結局は物理の世界です。
ポリタンクから水を引き上げ、ペットボトルに水を入れる。
ペットボトルの底に穴をあけプランターに向けたホースを設置する。 f:id:tadanonanika:20180911215718j:plain:w400

このホースのプランターに差し掛かる部分に穴をあけそこから水を出すようにしました。 f:id:tadanonanika:20180911221845j:plain:w600

このとき、何度か試行錯誤をしております。
まず、ペットボトルの位置を高くしなければホースに水は流れていきません。
高校物理のお話ですがこの高さを稼ぐことに若干苦労しました。
脚立の上にバケツを載せるという荒業

ホースから各プランターに出て行く水の量もホースに空けた穴の大きさに依存します。
大きすぎると水が出過ぎたり、小さすぎると張力から外に水が出なかったりします。
なにせ、水圧はペットボトルの高さの高低差ぐらいしかないので・・・

本当は、水道蛇口から給水しある程度の水力を持って
電磁弁で制御したかったのですが、ベランダに蛇口がないので断念。

しかし、ちゃんとお盆の役目は果たしてくれたのでした。