Интелигентна оранжерия: 9 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:52

Здравейте маркери, Ние сме група от трима студенти и този проект е част от предмета, наречен Creative Electronics, модул за четвърта година на Beng Electronic Engineering в Университета в Малага, Училище за телекомуникации (https://etsit.uma.es/).

Този проект се състои от интелигентна оранжерия, способна да модулира яркостта на крушката в зависимост от слънчевата светлина. Той също така се брои със сензори, които измерват влажност, температура и яркост. За показване на цялата информация има LCD екран. Освен това правим програма, използваща обработка, която ви позволява да променяте яркостта на крушката ръчно, в случай че искате, с 3D среда.

Стъпка 1: Материали

- 1 Фоторезистор

- 1 Температура/влажност на сензора DHT11

- 1 Lcd LCM1602C

- 1 Protoboard

-1 кутия (https://www.ikea.com/es/es/productos/decoracion/plantas-jardineria/socker-invernadero-blanco-art-70186603/)

- 1 крушка

- 1 10k-Ohm резистор

-1 SAV-MAKER-I (алтернатива на Arduino Leonardo). Ако някой желае да направи тази дъска вместо да използва Arduino Leonardo, добавяме връзката на github, където ще намерите цялата необходима информация (https://github.com/fmalpartida/SAV-MAKER-I).

Диммерната верига, която позволява промяната на интензитета на светлината на крушката, се основава на проектирането на един производител (https://maker.pro/arduino/projects/arduino-lamp-dimmer). Използвани материали:

- 1 330-омов резистор

- 2 33k-Ohm резистора

- 1 22k-Ohm резистор

- 1 220-омов резистор

- 4 1N4508 диода

- 1 1N4007 диод

- 1 Zener 10V 4W диод

- 1 2.2uF/63V кондензатор

- 1 220nF/275V кондензатор

- 1 оптрон 4N35

- MOSFET IRF830A

Стъпка 2: Сензор за температура/влажност

Използвахме сензора DHT11. Това

сензорът ни предоставя цифрови данни за влажността и температурата на въздуха. Смятаме, че е важно да се измерват тези параметри, тъй като това влияе върху растежа и грижите за растението.

За програмиране на сензора използвахме библиотеката Arduino DHT11. Трябва да добавите библиотеката DHT11 към папката на вашата библиотека Arduino. Включваме библиотеката за изтегляне.

Както можете да видите, ние добавяме изображение, за да покажем каква е връзката на сензора.

Стъпка 3: Сензор за светлина

За да направим светлинния сензор, използвахме фоторезистор, който е променлив резистор с промяна на светлината, и резистор 10k-Ohm. На следващото изображение е показано как да направите връзките.

Този сензор е наистина важен, тъй като всички данни, които получава, се използват за регулиране на яркостта на крушката.

Стъпка 4: LCD екран

Използвахме lcd LCM1602C. LCD дисплеят ни позволява да показваме цялата информация, която улавяме с всички сензори.

За програмиране на LCD използвахме библиотеката Arduino LCM1602C. Трябва да добавите библиотеката LCM1602C към папката на библиотеката Arduino.

Добавяме изображение, за да покажем как да свържете устройството.

Стъпка 5: Диммерна верига

Първият начин, който ви идва на ум, когато използвате Arduino и трябва да затъмнявате светлината, е да използвате ШИМ, така че това е начинът, по който отидохме. По този начин бяхме вдъхновени от добре познатата схема за проектиране на Ton Giesberts (Copyright Elektor Magazine), която прави PWM на източник на променлив ток. В тази верига захранващото напрежение за задвижване на портата се захранва от напрежението през портата. D2, D3, D4, D5 образуват диоден мост, коригиращ напрежението във веригата; D6, R5, C2 също служи като токоизправител, а R3, R4, D1 и C1 регулират стойността на напрежението в C2. Оптронът и R2 управляват портата, като превключват транзистора според стойността на ШИМ, предоставена от платката Arduino. R1 служат като защита за светодиода на оптрона.

Стъпка 6: Програмиране на SAV-MAKER-I

Функцията на тази програма е да чете и показва цялата информация, която нашите сензори получават. Освен това ние модулираме светлината с ШИМ сигнал в зависимост от стойностите на светлината. Тази част формира автоматичното регулиране.

Кодът е добавен по -долу.

Стъпка 7: Програмиране с обработка

Функцията на тази програма е да представя графично какво се случва с оранжерията в реално време. Графичният интерфейс показва 3D оранжерия с крушка (която се включва или изключва едновременно с това в реалния живот) и растение. В допълнение, той представлява слънчев ден или звездно небе в зависимост от състоянието на крушката. Програмата също така ни позволява да имаме контрол на крушката по ръчен начин.

Кодът е добавен по -долу.

Стъпка 8: Създаване на борда

Както можете да видите на добавените снимки, ние поставяме всички компоненти на протоборда, следвайки изображението на връзките, които поставяме.

Стъпка 9: Краен резултат