Sistem de monitorizare și control al serii hidroponice: 5 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:44

În acest instructiv, vă voi arăta cum să construiți un sistem de monitorizare și control al serii hidroponice. Vă voi arăta componentele alese, o schemă de conectare a modului în care a fost construit circuitul și schița Arduino folosită pentru a programa Seeeduino Mega 2560. De asemenea, voi posta câteva videoclipuri la final, astfel încât să puteți vedea rezultatul final

Intrări:

DHT11

Ieșiri:

• Pompă de apă
• Pompa de aer
• 2 fani
• Benzi de lumină LED
• Ecran LCD 4x20

Funcţie:

• Pompa de aer și apă este atașată la o funcție de întrerupere externă care este controlată de un comutator SPDT. Acest lucru permite utilizatorului să schimbe soluția nutritivă sau să treacă cu sistemul de irigare fără a trebui să oprească întregul circuit. Acest lucru este important, deoarece atunci când opriți întregul circuit, timpul pentru lumină se resetează.
• Luminile sunt controlate de funcții matematice simple care permit utilizatorului să determine cât timp ar dori ca luminile să fie aprinse și stinse.
• Ventilatoarele sunt controlate de temperatură. Am programat Releul pentru a porni ventilatoarele Oricând senzorul citește peste 26 Celsius. Și să fii OPRIT oricând sub 26 Celsius.

Cred că ar trebui să menționez că acest proiect este încă o lucrare în desfășurare. Până la sfârșitul verii, intenționez să instalez un senzor de pH, electroconductivitate și DO (deoarece acestea sunt esențiale pentru monitorizarea corespunzătoare a unui sistem hidroponic). Deci, dacă vă place ceea ce vedeți, reveniți sporadic pe tot parcursul verii pentru a verifica progresul meu!

** Actualizare (30.01.19) ** Codul pentru acest proiect este acum disponibil prin fișierul Greenhouse_Sketch.txt. (situat în partea de jos a secțiunii 4

Pasul 1: Selectarea componentelor

Fotografia afișată pentru Pasul 1 arată; Componentă, model, companie, funcție și preț.

Cel mai probabil puteți găsi aceste componente la prețuri mai ieftine prin Amazon sau alte surse. Tocmai am adunat aceste informații de la sursa fiecărei componente, deoarece adunam, de asemenea, foi de specificații în același timp.

***Editați | ×***

Tocmai mi-am dat seama că am omis 2x panouri pentru lista mea de piese. Acestea sunt destul de ieftine și pot fi cumpărate prin Amazon sau aproape orice distribuitor de componente.

Pasul 2: Cablarea circuitului

În fotografiile afișate pentru Pasul 2, veți găsi schema de conectare, precum și structura fizică a circuitului. În acest pas s-a făcut destul de puțin lipire pentru a asigura conexiuni solide la releu, precum și întrerupătorul și luminile de întrerupere.

Dacă aveți probleme cu obținerea unei componente pentru a porni, nu uitați că un DMM este cel mai bun prieten al dvs. în acest pas. Verificați tensiunea pe o componentă în paralel și verificați curentul printr-o componentă în serie. Am constatat că verificarea componentelor prin DMM a fost mult mai rapidă decât încercarea de a-mi reface cablajul pentru a căuta motivul pentru care ceva nu funcționa.

NOTĂ: Veți observa că am folosit un scut MicroSD deasupra Seeeduino Mega 2560. Acest lucru nu este necesar pentru acest proiect decât dacă doriți să înregistrați date (pentru care nu am programat încă …).

Pasul 3: Construirea serii hidroponice

Dimensiunea serii tale depinde de tine. Cel mai bun lucru la acest proiect este că tot ce ai nevoie pentru a-l realiza la o scară mai mare sunt fire mai lungi! (Și o pompă de apă cu peste 50 cm de cap)

Rama de bază a serii a fost construită din lemn din LOWE și am folosit țevi flexibile din PVC și sârmă de pui pentru a crea capota ramei. (Foto 1)

O simplă foaie de plastic a fost folosită pentru a acoperi hota și a crea un ecosistem izolat pentru plante. Două ventilatoare din serie au fost folosite pentru a muta aer peste seră. Una pentru a trage aer și alta pentru a scoate aer. Acest lucru a fost făcut pentru a răci sera cât mai repede posibil și pentru a simula o briză. Ventilatoarele sunt programate să fie oprite când DHT11 măsoară temperatura sau = până la 26 * C. Aceasta va fi afișată în porțiunea de schiță a instructabilului. (Foto 2)

Sistemul hidroponic constă dintr-o țeavă din PVC de 3 "OD cu două găuri de 2" decupate din partea superioară pentru ghivecele din plasă. Acestea sunt distanțate de 3 "pentru a oferi fiecărei plante suficient spațiu atât pentru înrădăcinare, cât și pentru creștere. Un sistem de picurare a fost utilizat pentru a furniza soluția nutritivă a plantelor și o gaură de 1/4" a fost decupată din fundul PVC pentru a permite apă pentru a reveni la rezervorul de mai jos. Pompele de aer și apă sunt ambele conectate la un întrerupător de întrerupere care le controlează de la un al doilea gol care rulează în paralel cu bucla principală de gol. Acest lucru a fost făcut, astfel încât să pot opri pompele pentru a schimba soluția nutritivă fără a afecta restul sistemului. (Foto 3, 4 și 5)

O bandă de lumină LED a fost atașată la partea superioară a hotei și conectată la releu prin amplificatorul RBG. Lumina este pe un cronometru care este controlat de declarațiile „If” și „else if”. În programarea mea veți găsi că sunt programate să pornească și să se oprească la fiecare 15 secunde. Acest lucru are doar scop demonstrativ și trebuie schimbat în funcție de un ciclu normal de lumină pentru condiții de creștere optime. De asemenea, pentru condițiile reale de creștere, vă recomand să folosiți o lumină de creștere reală mai degrabă decât banda LED simplă pe care am folosit-o în proiectul meu de clasă. (Foto 6)

Pasul 4: Programare în Arduino

Foto 1: Configurarea bibliotecilor și definițiilor

• unsigned long timer_off_lights = 15000

  aici stabilim când să stingem luminile LED. Luminile sunt programate în prezent pentru a fi aprinse până la atingerea acestui timp. Pentru o utilizare reală, vă recomand să verificați ciclul de lumină dorit pentru planta pe care doriți să o creșteți. Ex: dacă doriți ca luminile dvs. să fie aprinse timp de 12 ore, schimbați această dată de la 15000 la 43200000

Nu sunt necesare alte modificări în această secțiune a programului

Foto 2: configurare nulă

Nu sunt necesare modificări în această secțiune

Foto 3: bucla nulă

• altfel if (time_diff <30000)

  Deoarece luminile sunt programate să fie aprinse la început și să se oprească 15 secunde în program. 30000 acționează ca o limită a timpului măsurat. Luminile rămân stinse până când timpul ajunge la 30000 și apoi se resetează la 0, aprinzând astfel luminile din nou până când se ajunge din nou la 15000. 30000 ar trebui schimbat la 86400000 pentru a reprezenta un ciclu de 24 de ore

• dacă (t <26)

  aici programul le spune fanilor să rămână OPRIT. Dacă plantele dvs. necesită temperaturi diferite, schimbați 26 pentru a vă potrivi nevoilor

• altfel dacă (t> = 26)

  aici programul le spune fanilor să rămână PORNIT. Schimbați acest 26 cu același număr în care ați schimbat declarația anterioară

Foto 4: void StopPumps

acesta este golul secundar menționat la începutul acestui instructabil. Nu sunt necesare modificări, acesta spune pur și simplu pinilor conectați ce trebuie să facă atunci când comutatorul SPDT este răsturnat din poziția sa inițială.

Pasul 5: Videoclipuri care arată funcția sistemului

Videoclipul 1:

Afișează pompa de aer și apă controlată de comutator. De asemenea, puteți vedea cum se schimbă luminile LED ale releului pe măsură ce comutatorul este aruncat.

Video 2:

Vizualizând Serial Monitor, putem vedea că luminile se aprind odată ce programul este pornit. Pe măsură ce time_diff trece pragul de 15000 ms, luminile se sting. De asemenea, pe măsură ce time_diff depășește pragul de 30000 ms, putem vizualiza resetarea time_diff la zero și luminile se aprind din nou.

Video 3:

Putem vedea în acest videoclip că temperatura controlează ventilatoarele.

Video 4:

Doar o plimbare prin seră

Marele Premiu la Concursul de senzori 2016