M5Stack Podlewaczka roślin w stylu minimalistycznym

[H1M4W4R1]

W tym artykule, mała dygresja o podlewaniu roślinek. Jako, że kiedyś udało mi się zasuszyć kaktusa oraz to, że dzięki współpracy z Botlandem miałem moduł podlewania roślin to postanowiłem zbudować minimalistyczny moduł do podlewania mojej papryczki habanero (ma działać i nie kłuć w oczy).

Moduł podlewania - cover dla ładnego wyglądu na głównej

Elektronika i mechanika

Wybór padł na wyżej wymieniony moduł podlewania roślin oraz na M5 Atom S3R, który nadaje się idealnie ze względu na wbudowany LCD, dzięki czemu łatwo zauważymy czy moduł jest zasilany oraz jaki jest obecnie status rośliny. Myślałem o dołożeniu akumulatorka, aczkolwiek pobór prądu pompy szybko by go zużywał (albo byłby zbyt duży), więc postanowiłem go pominąć i zasilać urządzenie ze złącza USB-C. 

Niestety M5 Atom nie posiada otworów montażowych i trzeba było zaprojektować i wdrożyć obudowę, do której zostanie zamocowany, a która te otwory doda (by móc go przykręcić bezpośrednio do modułu podlewającego). Model został zaprojektowan w Fusion360 i był stworzony na podstawie rysunków producenta. Krawędzie zostały zaokrąglone (lub ścięte), by przypadkiem nie rozciąć sobie palca (można się zdziwić jak ostry potrafi być plastik z drukarki 3D).

STL.zip
Obudowa dla M5 ATOM

Oprogramowanie - wstępne przygotowania

Na starcie trzeba było wykorzystać M5Burner, by wgrać firmware UIFlow2 na płytkę. Standardowo zapomniałem tego zrobić na początku, więc dla zapominalskich przypominam: bez tego UIFlow nie wgra oprogramowania  O wgrywaniu rozpisywałem się już w tym wątku, a nie lubię się powtarzać.

Mając LCD stwierdziłem, że dobrym pomysłem będzie wyświetlanie emotek na ekranie. Niestety wszystkie, które znajdowałem w sieci były na płatnych serwisach z plikami graficznymi, a płacić nie zamierzałem. Poszedłem więc do starego zaufanego przyjaciela zwanego ChatGPT i poprosiłem go o wygenerowanie buziek. Rezultat poniżej.

Emoji wygenerowane przez ChatGPT

Wygląd był w sam raz, a więc teraz wystarczyło to pociąć. W ruch poszła ciężka artyleria: Paint3D (ze względu na bardzo dobre zaznaczanie magiczne) oraz Affinity Designer 2.

Obróbka obrazu przy użyciu Paint3D oraz Affinity Designer 2

Obróbka była prosta: zaznaczyć magicznie każdą buźkę z osobna i przerobić ją na osobny element (dzieje się to automatycznie po wykonaniu zaznaczenia magicznego). Potem skopiować element to Affinity Designer 2, którego kanwa jest odrobinę większa niż rozmiar elementu (do sprawdzenia użyłem zwykłego Painta, w którym zmniejszyłem kanwę do minimalnych rozmiarów i wkleiłem obrazek; zwykły Paint zawsze skaluje kanwę do rozmiaru obrazka, a wartość wyświetlana jest na dole).

W Affinity Designer 2 wystarczyło ustawić anchor point nad środku obrazka, przenieść go na środek (połowa szerokości i wysokości kanwy) i wyeksportować do PNG/JPG. Dla leniwych gotowiec: Emoji.zip (wersja przezroczysta i z czarnym tłem).

Oryginalnie chciałem użyć wersji przezroczystej, ale okazało się, że M5 nie czyści ekranu i pojawiały się paski. Dlatego do emoji zostało dodane czarne tło, które gwarantuje prawidłowe wyświetlanie obrazków.

Oprogramowanie - ustawienie UIFlow2 oraz ekran

Następnym etapem było przygotowanie oprogramowania w UIFlow2. Do tego celu założyłem nowy projekt na bazie ATOM S3R oraz dodałem moduł Watering Unit z menu po lewej stronie.

Wybór modułu Watering Unit w UIFlow2

Kolejnym etapem było dodanie obrazków oraz kanwy obrazu na ekranie. W tym celu z paska po lewej stronie wybrałem "Image" oraz ustawiłem jego rozmiar tak, by pokrywał cały ekran. Obrazki (pliki graficzne) wgrywamy mając zaznaczoną kanwę obrazu i klikając przycisk zaznaczony na czerwono.

Wgrany obrazek umieszczony na kanwie

Należy też pamiętać, by podczas wgrywania zsynchronizować pliki z modułem, gdyż w innym przypadku program może nie działać poprawnie.

Zapytanie o synchronizację plików (naciśnij SYNC, o ile pliki nie są już wgrane)

Oprogramowanie - kod programu

Kod programu w bloczkach

Ostatnim elementem było stworzenie programu. Uprościłem go dzieląc go na dwie funkcje - jedna analizuje dane odczytane z czujnika, a druga zarządza pompą i obrazkiem na wyświetlaczu, ale od początku...

Na starcie program inicjuje wszystko co potrzebne - mikrokontroler i moduł Unit. W następnym kroku obracamy ekran o 180 stopni, gdyż w normalnym ułożeniu spód ekranu jest od strony portu USB, a w zaprojektowanej obudowie port jest umieszczony od góry. Po tym inicjowane są dwie zmienne (właściwie to stałe, ale UIFlow ich nie rozróżnia, gdyż używa microPythona), które definiują histerezę pracy systemu. Należy dobrać je eksperymentalnie korzystając z tego, iż pętla programu po odczytaniu danych z czujnika wyświetla je na porcie szeregowym.

Gdy czujnik jest suchy (dla pewności można go przetrzeć szmatką) uzyskujemy wartość dla suchego podłoża, a umieszczając czujnik w szklance z wodą otrzymujemy wartość dla 100% wilgotności. Od tych wartości bierzemy poprawkę na niedokładności pomiarowe i wpisujemy wartości do zmiennych.

Opór czujnika maleje wraz ze wzrostem wilgotności, gdy pętla dotrze do funkcji analizującej wartość z czujnika weryfikujemy czy czujnik jest suchy (wartość ADC przekracza wartość graniczną dla suchego podłoża). Jeżeli tak to przypisujemy wartość 0 (czujnik suchy) do zmiennej. W innym przypadku porównujemy wartość ADC z wartością dla stanu mokrego. Jeżeli jest większa to zmieniamy wartość na 1 (czujnik mokry), a jak mniejsza to 2 (podłoże nasycone). Warto zauważyć, że wygląda to nielogicznie, ale jest jak najbardziej poprawne (nasycone podłoże ma większą wilgotność, a więc mniejszą wartość ADC niż podłoże mokre).

Po zwróceniu wartości przypisujemy ją do zmiennej i uruchamiamy pętlę kontrolującą układ. Jeżeli wartość nie zmieniła się od ostatniego czasu to pomijamy cały kod (w innym przypadku obrazek może migotać lub wyświetlać się w formie skanowania). Gdy wartość uległa zmianie to aktualizujemy ją do nowej wartości i wchodzimy w analizę tej wartości względem stanu, na który się zmieniła.

Gdy nowa wartość wynosi 0 (stan suchy) to aktywujemy pompę i wyświetlamy smutną buźkę. Gdy przejdziemy na 1 (stan mokry) to zmieniamy buźkę na uśmiechniętą i dezaktywujemy pompę (można usunąć dla roślin, które lubią bardzo wilgotne podłoże). W przypadku wartości 2 (stan nasycony) wyłączamy pompę i wyświetlamy szeroko uśmiechiętą buźkę. 

I wracamy do pętli (funkcja się kończy).

Rezultat - działający układ podlewania rośliny i moja bardzo niezadowolona papryka,
która pije więcej wody niż student kawy;
Oryginał był prześwietlony, więc ChatGPT poprawił kolory, co by w oczy nie raziło.

Wpis powstał we współpracy ze sklepem Botland, który jest dystrybutorem rozwiązań M5Stack.

[berecik]

Bardzo porządny projekt

Bereciaż

[H1M4W4R1]

Dorzucam pliki projektu (UIFlow) dla chętnych: Watering Unit.zip

[robotykLEGO]

co znaczy "współpracuję z botlandem" ?

ja też korzystam z tej strony.

gemini też generuje grafiki, a nowej wersji także dźwięki.

[Treker (Damian Szymański)]

Dnia 1.03.2026 o 10:42, robotykLEGO napisał:

co znaczy "współpracuję z botlandem" ?

Szukałem ostatnio osoby do współpracy, która chciałby stworzyć kilka projektów z wykorzystaniem konkretnych modułów. Stąd nawiązaliśmy współpracę m.in. z @H1M4W4R1, który od dawna realizował różne projekty i szukał tego typu zajęć. Jeśli w przyszłości będziemy poszukiwać kolejnych osób do tworzenia takich treści to zapewne pojawi się oddzielne ogłoszenie na forum. Na razie nie robiliśmy publicznej "rekrutacji", bo są to testy  

[robotykLEGO]

ja tam kiepsko programuję, więc, choć mam arduino, to wykorzystuję je do zasilania.

[robotykLEGO]

chodzi o to że głównie buduję, nie programuję.