Ovládač hydroponie: 7 krokov (s obrázkami)

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

Šikovná organizácia s názvom Seeds of Change tu v Anchorage na Aljaške pomáha mladým ľuďom začať s produktívnym obchodom. Prevádzkuje veľký vertikálny hydroponický rastový systém v prerobenom sklade a ponúka zamestnanie na štúdium podnikania v oblasti starostlivosti o rastliny. Zaujímal ich systém IOT, ktorý by mal pomôcť automatizovať ich ovládanie vody. Tento pokyn má dokumentovať predovšetkým moje dobrovoľnícke úsilie o vybudovanie cenovo dostupného a rozšíriteľného systému mikrokontrolérov, ktoré by im v tomto úsilí pomohli.

Veľké operácie hydroponického pestovania v posledných rokoch prichádzajú a odchádzajú. Konsolidácia v tomto odvetví bola poznačená ťažkosťami pri dosahovaní zisku. Musíte automatizovať ako blázon podľa všetkých účtov, aby sa efektné vrecia šalátu predávali so ziskom. Tieto vertikálne jednotky neprodukujú nič so skutočnými kalóriami-v zásade pestujete pekne zabalenú vodu-takže ju musíte predať za príplatok. Táto vodeodolná nastaviteľná jednotka je postavená tak, aby kontrolovala hladinu vody v hlavnej nádrži a neustále merala jej hĺbku, ph a teplotu. Hlavná jednotka beží na ESP32 Featherwing a svoje zistenia hlási prostredníctvom webu do blynk aplikácie vo vašom telefóne na monitorovanie a e -mailové alebo textové upozornenia, ak vám niečo pôjde.

Krok 1: Zhromaždite svoje materiály

Návrh bol založený na lacných vodotesných elektrických boxoch od Lowes a niekoľkých držiakoch, ktoré boli vytlačené 3D. Ostatné časti sú relatívne lacné, okrem jednotky pH od spoločnosti DF Robot a ETape od spoločnosti Adafruit. Spoločnosť DF Robot predáva svoju novú 3 -voltovú verziu analógového senzora pH s lacnejšou pH sondou a na trvalé ponorenie budete pravdepodobne musieť investovať do drahej verzie. Zatial som nezahrnul tester vodivosti, ale toto bude pravdepodobne v aktualizácii, keď som videl, ako si tento stojí.

1. Dva vodotesné elektrické boxy od spoločnosti Lowes-s rôznymi tvarovkami na uchytenie rovných a ohnutých rúrok-10 dolárov

2. 12 štandardný kvapalinový snímač hladiny eTape s plastovým puzdrom Adafruit -59 dolárov môžete získať bez plastového krytu za 20 dolárov menej …

3. Adafruit HUZZAH32-ESP32 Feather Board-skvelá doska. 20 dolárov

4. Aiskaer 2 kusy bočne namontovaný akváriový tank bočne namontovaný horizontálny kvapalinový plavákový spínač hladina vody 4 doláre

5. Mini Relay FeatherWing, ktoré nie je vhodné pre Adafruit

6. Lipo-batéria 5 dolárov (záložné napájanie)

7. Pár rôznych farieb LED

8. Vodotesný digitálny snímač teploty DS18B20 + doplnky 10 dolárov Adafruit

9. Gravitácia: Súprava analógového senzora/merača pH V2 DF Robot 39 dolárov-Priemyselná pH sonda bude stáť 49 dolárov viac

10 vodotesných odolných kovových vypínačov s červeným LED krúžkom - 16 mm červený zap/vyp 5 dolárov

11 plastový vodný solenoidový ventil - 12V - 3/4 (Nedostávajte 1/2 palca - nezmestí sa nič …)

12. Diymall 0,96 palcový žltý modrý I2c IIC sériový modul LED LED, 5 dolárov

Krok 2: Pripojte ho

Postupujte podľa Fritzingovej schémy zapojenia. Esp32 bol namontovaný na fotografickú dosku s obrazovkou OLED na opačnej strane, kde by smeroval k malému otvoru v strednej zadnej časti gang-boxu. LED diódy boli pripojené k dvom digitálnym výstupom ESP. Jeden naznačuje pripojenie WiFi a druhý oznamuje, či je relé zapnuté na výstupe vody. Batéria Lipo je pripevnená k vstupu batérie na doske. Všetky ostatné dosky (pH, relé, Etape, jednožilová teplota, OLED) sú napájané z 3 voltov na doske. Zapnutie/vypnutie je spojené so zemou aktivačným kolíkom na základnej doske-LED dióda je napájaná ŽIADNYM pripojením k napájaniu. ETape je rozhodne potrebné starostlivo preskúmať - na mojej doske boli obrátené sily a uzemnenie (ČERVENÁ/ČIERNA) a zdá sa, že to platí aj pre ostatných, ktorí majú tento problém (tento problém vyhľadajte na webovej stránke adafruits …) tiež odpor zahrnutý v hlave by mal byť starostlivo zmeraný-nie je taký, ako je publikovaný. Nová doska DH Robot pracuje s 3V teraz a funguje aj s ESP32. A0 nemôže fungovať - neberie vstupy pred pripojením Wifi, takže som použil iné analógové vstupy.

Krok 3: Postavte to

Všetko zapadá pomerne úhľadne do hlavného boxu. Dva póly elektrického vedenia krásne zapadajú z vodotesných bradaviek v spodnej časti. Tieto podporujú meracie prístroje. Môžu byť vyrobené ľubovoľne dlhšie alebo kratšie, aby zavesili box vyššie alebo nižšie k hladine vody-vaše jediné limity sú dĺžka prepojovacích káblov, ktoré musia ísť do boxu. Tieto rúrky by mali byť na dne utesnené silikónom. Nástroje sú zavesené na 3D tlačených konektoroch, ktoré zodpovedajú zakriveniu telesa etape a potrubia. Sú ľahko nastaviteľné pomocou krídlových matíc. Boli vytlačené aj špeciálne držiaky pre pH sondu a jednodrátovú teplotnú sondu. Podpora boxu pre spínače úrovne - vody - bola tiež vytlačená 3D. Tieto prepínače sú vodotesné a dobre navrhnuté a lacné. Zdá sa, že sú to uzavreté jazýčkové spínače. Krabica bola naplnená silikónom potom, čo boli zaistené pribalenou maticou na vnútornej strane. Vzdialenosť medzi týmito prepínačmi určí, koľko tekutiny je dovreté pred vypnutím. Všetky vodiče sú vedené spodným otvorom a potom utesnené kremíkom. Drôt sondy pH bol zavedený horným otvorom, pretože bude s najväčšou pravdepodobnosťou často menený. Vypínač bol horúci prilepený na svojom mieste. Stojan na bezpečné pripevnenie esp32 s obrazovkou bol vytlačený 3D. Malé okrúhle plastové okienko bolo silikónové cez otvor zadného krytu, aby chránilo obrazovku OLED pred vodou.

Krok 4: Súbory 3D tlače

Toto sú súbory STL pre všetkých súvisiacich držiteľov a podpory. Všetky boli navrhnuté tak, aby zodpovedali funkciám podpory. Krabica pre solenoid musí byť upravená dodatočnou tlačou pre ovládacie porty napájania/relé a otvor pre diódy LED na prednej strane.

Krok 5: Kontrola vody

12voltový solenoid bol umiestnený do vlastného 3D tlačeného puzdra, ktoré tiež obsahovalo port pre samostatné napájanie a riadiace vedenie z dosky relé peria v hlavnom kryte. Jeho súčasťou bola aj malá červená dióda, ktorá sa rozsvietila pri aktivácii solenoidu. Bežná záhradná hadica sa môže spojiť s 3/4 palcovými otvormi-nezískajte 1/2 palcovú škálu tohto-budete ťažko hľadať konektory….

Krok 6: Naprogramujte si to

Kód je pomerne jednoduchý. Spúšťa niekoľko rôznych podprogramov a hlási ich prostredníctvom siete Blynk. Ak ste pracovali s Blynkom, než poznáte cvičenie. Musíte zahrnúť všetok softvér Blynk a kľúč na pripojenie pre konkrétny mikrokontrolér a stanicu hlásenia. Musíte tiež poskytnúť poverenia pre vaše pripojenie Wi -Fi. Všetko to funguje celkom krásne a poskytuje skutočne ľahký spôsob, ako hlásiť komplikované údaje bez toho, aby ste museli veľa pracovať. Pre každý meraný senzor musíte nastaviť sériu časovačov sprostredkovaných spoločnosťou Blynk. Tieto je potrebné spustiť a spustiť v samostatnom podprograme. Mám samostatné pre pH, teplotu, výšku vody a čas, kedy solenoidový ventil zostáva otvorený-toto je kontrola, či je voda zapnutá príliš dlho bez naplnenia nádrže-nie je dobré. Podprogram výšky vody trvá v priemere viacnásobné čítanie z deliča napätia na páske eTape (pozri predchádzajúcu poznámku-tento prístroj bol zle zapojený z výroby …) a potom opravil čítanie mapou a obmedzil funkcie vykonávané pomocou meraní vo vode. nádrž na vysokých a dolných medziach pásky. Podprogram pH bol komplikovanejší. DH Robot obsahoval nejaký softvér na inicializáciu, ale nemohol som ho vôbec spustiť. Budete musieť odčítať nespracované hodnoty z portu A2 s vyrovnávacími pamäťami 4.0 a 7.0 (súčasť súpravy) a nastaviť ich na „hodnotu kyslosti“a „neutrálnu hodnotu“v hornej časti programu. Potom identifikuje sklon a zachytenie y, aby pre vás vypočítal všetky nasledujúce hodnoty pH. Na kontrolu sa bude musieť pH približne každé 2 mesiace znova kalibrovať. Dočasný podprogram je váš štandardný jednovodičový program. Jedinou aktivitou v sekcii prázdnej slučky je skontrolovať stav dvoch plavákových spínačov a určiť, kedy zapnúť vodu a spustiť časovač.

Krok 7: Použite to

Na počiatočných pokusoch stroj fungoval dobre-mal ľahko nastaviteľný rozsah nástrojov a vodotesný kryt, ktorý uľahčuje nastavenie v rýchlo sa meniacom prostredí. Bude potrebné zistiť, či je vzdialenosť medzi dvoma spínačmi hladiny vody adekvátna. Prostredie Blynk uľahčuje podávanie správ a ovládanie pomocou mobilného telefónu. Priame ovládanie výstupného relé pomocou telefónu umožňuje prepísanie systému v prípade desivých situácií na úrovni hladiny vody. Jednoduchosť, s akou môžete okamžite poskytovať smerovaný výstup na čo najviac zariadení, robí zdieľanie údajov s viacerými ľuďmi bezproblémovým. Budúce záujmy budú s automatizáciou dodávky živín, testovaním vodivosti (známe problémy s meraním pH) a sieťovými sieťami s inými uzlami na meranie vzdialených miest v rastovom komplexe.