Hydroponický skleníkový monitorovací a riadiaci systém: 5 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

V tomto návode vám ukážem, ako vytvoriť hydroponický monitorovací a riadiaci systém skleníka. Ukážem vám zvolené súčiastky, schému zapojenia, ako bol obvod zostrojený, a skicu Arduina použitú na programovanie Seeeduino Mega 2560. Na záver tiež zverejním niekoľko videí, aby ste videli konečný výsledok

Vstupy:

DHT11

Výstupy:

• Vodné čerpadlo
• Vzduchová pumpa
• 2 fanúšikovia
• Svetelný pás LED
• LCD obrazovka 4x20

Funkcia:

• Čerpadlo vzduchu a vody je pripojené k externej prerušovacej funkcii, ktorá je ovládaná spínačom SPDT. To umožňuje užívateľovi zmeniť výživový roztok alebo drotár so zavlažovacím systémom bez toho, aby musel vypnúť celý okruh. To je dôležité, pretože keď vypnete celý obvod, načasovanie svetla sa resetuje.
• Svetlá sú ovládané jednoduchými matematickými funkciami, ktoré umožňujú užívateľovi určiť, ako dlho by chceli, aby boli svetlá zapnuté a vypnuté.
• Ventilátory sú ovládané teplotou. Relé som naprogramoval tak, aby zapínalo ventilátory vždy, keď snímač číta nad 26 stupňov Celzia. A byť VYPNUTÝ kedykoľvek pod 26 stupňov Celzia.

Mám pocit, že by som mal spomenúť, že tento projekt je stále nedokončenou prácou. Do konca leta plánujem nainštalovať senzor pH, elektrovodivosti a DO (pretože tieto sú nevyhnutné pre správne monitorovanie hydroponického systému). Ak sa vám teda páči to, čo vidíte, kontrolujte sa sporadicky počas celého leta a sledujte môj pokrok!

** Aktualizácia (30.1.19) ** Kód pre tento projekt je teraz k dispozícii prostredníctvom súboru Greenhouse_Sketch.txt. (nachádza sa v spodnej časti časti 4

Krok 1: Výber komponentu

Fotografia zobrazená v kroku 1 zobrazuje; Komponent, model, spoločnosť, funkcia a cena.

S najväčšou pravdepodobnosťou nájdete tieto komponenty za nižšie ceny prostredníctvom Amazonu alebo iných zdrojov. Práve som zhromaždil tieto informácie zo zdroja každého komponentu, pretože som súčasne zbieral aj listy so špecifikáciami.

*** Upraviť ***

Uvedomil som si, že som pre svoj zoznam dielov vynechal 2x nepájivé dosky. Sú dosť lacné a dajú sa kúpiť prostredníctvom Amazonu alebo takmer u akéhokoľvek predajcu komponentov.

Krok 2: Zapojenie obvodu

Na fotografiách zobrazených pre krok 2 nájdete schému zapojenia a fyzickú štruktúru obvodu. V tomto kroku bolo vykonaných dosť spájkovania, aby sa zaistilo pevné spojenie s relé, ako aj s vypínačom a svetlami.

Ak máte problémy s uvedením komponentu do prevádzky, pamätajte, že DMM je v tomto kroku NAJLEPŠÍM priateľom. Paralelne kontrolujte napätie na komponente a kontrolujte prúd cez komponent v sérii. Zistil som, že kontrola súčiastok pomocou DMM bola oveľa rýchlejšia ako pokus o sledovanie káblov a hľadanie dôvodu, prečo niečo nefunguje.

POZNÁMKA: Všimnete si, že som na vrch svojho Seeeduino Mega 2560 použil štít MicroSD. Toto nie je potrebné pre tento projekt, pokiaľ nechcete zaznamenávať údaje (na ktoré som zatiaľ nenaprogramoval …).

Krok 3: Výstavba hydroponického skleníka

Veľkosť vášho skleníka je skutočne na vás. Najlepšie na tomto projekte je, že všetko, čo potrebujete na jeho výrobu vo väčšom meradle, sú dlhšie káble! (A vodné čerpadlo s viac ako 50 cm hlavy)

Základný rám skleníka bol vyrobený z dreva spoločnosti LOWE's a na vytvorenie kapoty rámov som použil flexibilnú PVC rúrku a kuracie drôty. (Foto 1)

Na zakrytie kapoty a vytvorenie izolovaného ekosystému pre rastliny bola použitá jednoduchá plastová fólia. Na pohyb vzduchu cez skleník slúžili dva sériové ventilátory. Jeden na nasávanie vzduchu a druhý na vytiahnutie vzduchu. To sa urobilo tak, aby sa skleník čo najskôr ochladil a simuloval vietor. Ventilátory sú naprogramované tak, aby boli vypnuté, keď DHT11 meria teplotu alebo = na 26 *C. Toto sa zobrazí v časti náčrtu návodu. (Foto 2)

Hydroponický systém pozostáva z 3 -palcovej rúrky z PVC O. D. s dvoma 2 -palcovými otvormi vyrezanými zhora pre sieťované hrnce. Sú od seba vzdialené 3 ", aby mala každá rastlina dostatok priestoru na zakorenenie aj pestovanie. Na poskytnutie živného roztoku rastlinám bol použitý odkvapkávací systém a zo spodnej časti PVC bol vyrezaný 1/4" otvor. vody, aby sa vrátila do nižšie uvedenej nádrže. Čerpadlá vzduchu a vody sú pripojené k prerušovaciemu spínaču, ktorý ich ovláda z druhej prázdnoty prebiehajúcej paralelne s hlavnou prázdnou slučkou. Urobilo sa to, aby som mohol vypnúť čerpadlá na výmenu živného roztoku bez ovplyvnenia zvyšku systému. (Foto 3, 4 a 5)

K vnútornej hornej časti kapoty bol pripevnený svetelný pás LED a zapojený do relé cez zosilňovač RBG. Svetlo svieti na časovači, ktorý je ovládaný príkazmi „If“a „else if“. V mojom programovaní nájdete, že sú naprogramované tak, aby sa zapínali a vypínali každých 15 sekúnd. Toto je čisto na ukážkové účely a malo by sa zmeniť podľa normálneho svetelného cyklu, aby sa dosiahli optimálne rastové podmienky. Tiež pre skutočné podmienky pestovania odporúčam použiť skutočné svetlo na pestovanie, a nie jednoduchý pás LED, ktorý som použil vo svojom projekte triedy. (Foto 6)

Krok 4: Programovanie v Arduine

Foto 1: Nastavenie knižníc a definícií

• nepodpísaný dlhý timer_off_lights = 15 000

  tu určíme, kedy vypnúť LED diódy. Svetlá sú v súčasnosti naprogramované tak, aby sa zapínali, kým sa nedosiahne tento čas. Na skutočné použitie odporúčam skontrolovať požadovaný svetelný cyklus pre rastlinu, ktorú chcete pestovať. Napríklad: ak chcete, aby vaše svetlá boli zapnuté 12 hodín, zmeňte tento čas z 15 000 na 43 200 000

V tejto časti programu nie sú potrebné žiadne ďalšie zmeny

Foto 2: neplatné nastavenie

V tejto časti nie sú potrebné žiadne zmeny

Foto 3: prázdna slučka

• else if (time_diff <30 000)

  Pretože sú svetlá naprogramované tak, aby sa rozsvietili na začiatku a zhasli 15 sekúnd po programe. 30 000 funguje ako obmedzenie meraného času. Svetlá zostanú vypnuté, kým čas nedosiahne 30 000, a potom sa resetujú späť na 0, čím sa svetlá znova zapnú, kým sa znova nedosiahne 15 000. 30 000 by sa malo zmeniť na 8 6400 000, aby predstavovalo 24 -hodinový cyklus

• ak (t <26)

  tu program hovorí fanúšikom, aby zostali VYPNUTÉ. Ak vaše rastliny vyžadujú rôzne teploty, zmeňte 26 na požadovanú teplotu

• inak ak (t> = 26)

  tu program hovorí fanúšikom, aby zostali ZAPNUTÉ. Zmeňte toto 26 na rovnaké číslo, na ktoré ste zmenili predchádzajúci výpis

Foto 4: neplatné StopPumps

toto je sekundárna prázdnota uvedená na začiatku tohto pokynu. Nie sú potrebné žiadne zmeny, jednoducho povie pripojeným kolíkom, čo majú robiť, keď je prepínač SPDT preklopený z pôvodnej polohy.

Krok 5: Videá ukazujúce funkciu systému

Video 1:

Zobrazuje vzduchové a vodné čerpadlo ovládané spínačom. Môžete tiež vidieť, ako sa LED svetlá na relé menia pri hodení spínača.

Video 2:

Pri pohľade na sériový monitor vidíme, že svetlá sa rozsvietia po spustení programu. Keď časový rozdiel prekročí prah 15 000 ms, svetlá sa vypnú. Rovnako tak, keď time_diff prekročí prahovú hodnotu 30 000 ms, môžeme si pozrieť, ako sa time_diff resetuje späť na nulu a svetlá sa opäť zapnú.

Video 3:

Na tomto videu môžeme vidieť, že teplota ovláda ventilátory.

Video 4:

Stačí prechádzka okolo skleníka

Veľká cena v súťaži senzorov 2016