Хидропонна система за наблюдение и контрол на оранжерии: 5 стъпки (със снимки)

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

В тази инструкция ще ви покажа как да изградите хидропонна система за наблюдение и контрол на оранжерии. Ще ви покажа избраните компоненти, схема на свързване на начина на изграждане на веригата и скицата на Arduino, използвана за програмиране на Seeeduino Mega 2560. Ще публикувам и няколко видеоклипа в края, за да можете да видите крайния резултат

Входове:

DHT11

Изходи:

• Водна помпа
• Въздушна помпа
• 2 фенове
• LED светлинна лента
• 4x20 LCD екран

Функция:

• Въздушната и водната помпа са свързани към външна функция за прекъсване, която се управлява от SPDT превключвател. Това позволява на потребителя да смени хранителен разтвор или калайджия с напоителната система, без да се налага да изключва цялата верига. Това е важно, защото когато изключите цялата верига, времето за светлината се нулира.
• Светлините се управляват от прости математически функции, които позволяват на потребителя да определи колко дълго би искал светлините да светят и изключват.
• Вентилаторите се контролират от температура. Програмирах релето да включва вентилаторите всеки път, когато сензорът отчете над 26 по Целзий. И да бъде изключен по всяко време под 26 по Целзий.

Чувствам, че трябва да спомена, че този проект все още се работи. До края на лятото планирам да инсталирам pH, електропроводимост и DO сензор (тъй като те са от съществено значение за правилното наблюдение на хидропонна система). Така че, ако харесвате това, което виждате, проверявайте спорадично през лятото, за да проверите напредъка ми!

** Актуализация (1/30/19) ** Кодът за този проект вече е достъпен чрез файла Greenhouse_Sketch.txt. (намира се в долната част на раздел 4

Стъпка 1: Избор на компонент

Показаната снимка за стъпка 1 показва; Компонент, модел, компания, функция и цена.

Най -вероятно можете да намерите тези компоненти за по -ниски цени чрез Amazon или други източници. Току -що събрах тази информация от източника на всеки компонент, тъй като по същото време събирах и спецификационни листове.

***Редактиране***

Току -що разбрах, че съм оставил 2х платки за списъка си с части. Те са доста евтини и могат да бъдат закупени чрез Amazon или почти всеки търговец на компоненти.

Стъпка 2: Окабеляване на веригата

На снимките, показани за Стъпка 2, ще намерите електрическата схема, както и физическата структура на веригата. В тази стъпка беше направено доста запояване, за да се осигурят стабилни връзки към релето, както и прекъсвачът и светлините.

Ако имате проблеми с включването на компонент, не забравяйте, че DMM е най -добрият ви приятел в тази стъпка. Паралелно проверете напрежението в компонент и проверете тока през компонент последователно. Открих, че проверката на компонентите чрез DMM е много по -бърза, отколкото опитът да проследя кабелите си, за да търся причината, поради която нещо не работи.

ЗАБЕЛЕЖКА: Ще забележите, че използвах MicroSD щит на върха на Seeeduino Mega 2560. Това не е необходимо за този проект, освен ако не искате да записвате данни (за които все още не съм програмирал …).

Стъпка 3: Изграждане на хидропонна оранжерия

Размерът на оранжерията наистина зависи от вас. Най -хубавото в този проект е, че всичко, от което се нуждаете, за да го направите в по -голям мащаб, са по -дълги проводници! (И водна помпа с повече от 50 см глава)

Основната рамка на оранжерията е изработена от дърво от LOWE и използвах гъвкава PVC тръба и пилешка тел, за да създам качулката на рамката. (Снимка 1)

За покриване на аспиратора и създаване на изолирана екосистема за растенията беше използван обикновен пластмасов лист. Два последователни вентилатора бяха използвани за преместване на въздуха през оранжерията. Един за вкарване на въздух и един за извеждане на въздух. Това беше направено, за да се охлади оранжерията възможно най -бързо и да се симулира бриз. Вентилаторите са програмирани да бъдат изключени, когато DHT11 измерва температура или = до 26 *C. Това ще се покаже в скицата на инструктажа. (Снимка 2)

Системата за хидропоника се състои от 3 "диаметър PVC тръба с два 2" отвора, изрязани отгоре за мрежестите саксии. Те са разположени на разстояние 3 инча един от друг, за да дадат на всяко растение достатъчно място както за вкореняване, така и за отглеждане. Използва се капкова система, за да се осигури хранителния разтвор на растенията и от дъното на PVC се изрязва 1/4 "дупка, за да се позволи вода да се върне в резервоара по -долу. Въздушната и водната помпи са свързани към прекъсвач, който ги контролира от втора празнота, работеща паралелно на главния контур на празнотата. Това беше направено, за да мога да изключвам помпите, за да променя хранителния разтвор, без да засягам останалата част от системата. (Снимки 3, 4 и 5)

LED светлинна лента беше прикрепена към вътрешната част на капака и свързана към релето чрез усилвател RBG. Лампата е включена на таймер, който се контролира от операторите "Ако" и "иначе ако". В моето програмиране ще откриете, че те са програмирани да се включват и изключват на всеки 15 секунди. Това е само за демонстрационни цели и трябва да се промени в съответствие с нормалния светлинен цикъл за оптимални условия на отглеждане. Също така, за реални условия на отглеждане, препоръчвам да използвате истинска растяща светлина, а не обикновената LED лента, която използвах в моя клас проект. (Снимка 6)

Стъпка 4: Програмиране в Arduino

Снимка 1: Настройване на библиотеки и дефиниции

• unsigned long timer_off_lights = 15000

  тук ние определяме кога да изключим LED светлините. В момента светлините са програмирани да се включват до достигане на това време. За реална употреба препоръчвам да проверите желания светлинен цикъл за растението, което искате да отглеждате. Например: ако искате светлините ви да са включени 12 часа, променете този път от 15000 на 43200000

Не са необходими други промени в този раздел на програмата

Снимка 2: настройка на празнотата

В този раздел не са необходими промени

Снимка 3: празен цикъл

• иначе ако (time_diff <30000)

  Тъй като светлините са програмирани да светят в началото и да се изключват 15 секунди след програмата. 30000 действа като ограничение на измереното време. Светлините остават изключени, докато времето достигне 30000 и след това се връща на 0, като по този начин светлините се включват отново, докато отново се достигне 15000. 30000 трябва да се промени на 86400000, за да представлява 24 -часов цикъл

• ако (t <26)

  това е мястото, където програмата казва на феновете да останат изключени. Ако вашите растения изискват различни температури, променете 26, за да отговарят на вашите нужди

• иначе, ако (t> = 26)

  това е мястото, където програмата казва на феновете да останат включени. Променете този 26 на същия номер, на който промените предишното изявление

Снимка 4: невалидни StopPumps

това е вторичната празнота, спомената в началото на тази инструкция. Не са необходими промени, той просто казва на свързаните щифтове какво да правят, когато превключвателят SPDT се обърне от първоначалното си положение.

Стъпка 5: Видеоклипове, показващи функцията на системата

Видео 1:

Показва въздушната и водната помпа, управлявана от превключвателя. Можете също да видите как LED светлините на релето се променят, когато превключвателят е хвърлен.

Видео 2:

Като гледаме серийния монитор, можем да видим, че светлините се включват след стартиране на програмата. Когато time_diff преминава прага от 15000 ms, светлините се изключват. Също така, когато time_diff пресича прага от 30000 ms, можем да видим как time_diff се нулира обратно до нула и светлините се включват отново.

Видео 3:

Можем да видим в това видео, че температурата контролира вентилаторите.

Видео 4:

Само разходка из оранжерията

Голяма награда в конкурса за сензори 2016