V2 -ohjain - Smart Aquaponics: 49 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:02

Lääkäri suosittelee, että meillä on vähintään 7 annosta tuoreita hedelmiä tai vihanneksia joka päivä.

Vaihe 1: Vesikierto

Auringon energia vaikuttaa vesikiertoon, jossa maapallon pintavedet haihtuvat pilviin, putoavat sateena ja palaavat takaisin valtamereen jokina. Bakteerit ja muut elävät organismit hajottavat merestä ja maasta peräisin olevaa jätettä luodakseen ravinteita kasveille typpikierrossa. Happi-, rauta-, rikki-, mitoosi- ja muut syklit kehittyivät ajan myötä.

Vaihe 2: Jäljitelmä

Pyöreät järjestelmät ovat luonnostaan kestäviä. Jos tällainen järjestelmä voi tuottaa majesteettisia Redwood -metsiä, tällainen järjestelmä näyttää hyvältä idealta puutarhalleni. Jäljittelemällä me luomme toiminnallisesti valtameren, maan ja vesikierron pumppujen avulla. Mikro -organismikasvatukset aloittavat typpikierron ja muut syklit alkavat järjestelmän kypsyessä.

Vaihe 3: Ihmisjaksot

Sitten ihmiset tulivat kiertokulkuun ja heidän rakkautensa kaikkeen muutti ympäristön. Ihmiset vaikuttavat malliin samalla tavalla, kalat täytetään rakkaudella.

Vaihe 4: Älykäs puutarhanhoito

Luonto näyttää toimivan paremmin vähemmällä vuorovaikutuksella ihmisten kanssa, ihmiset näyttävät tarvitsevan vuorovaikutusta luonnon kanssa. Vaikuttaa ongelmalta, joka soveltuu automaattisille ja yhdistetyille tekniikoille. Joten elektroniset piirit ja boolean algebra sopivat luonnollisesti.

Vaihe 5: Rakenna Aquaponics Garden

Kestävän puutarhan rakentaminen alkaa kestävällä suunnittelulla, kestävillä materiaaleilla ja kestävillä prosesseilla. Tämä tarkoittaa muovijalanjäljemme pienentämistä. Tässä mallissa puiset jalat ja runkopalkit tulevat suoraan puusta, mikä sattuu.

Vaihe 6: Puutarhamateriaaliluettelo

Luonnollisesti pystysuorasta puusta on maksettava hinta, jota sinun ei tarvitse maksaa.

Vaihe 7: Lammen piirtäminen puutarhassa

Kasvavien sänkyjen vedeneristykseen on lukuisia mahdollisuuksia. Pidän kierrätetyistä materiaaleista ja suunnitellusta puutavarasta, jossa vaneri on suosikki, koska se on valmistettu viilusta. Tässä ohjeessa käytämme Pond Shieldiä, joka on kalalle turvallinen epoksihartsi.

Levitä kimallusta reunoille ja karkeille pinnoille, hio kimallus sileäksi. imuroi tai harjaa kaikki pölyhiukkaset pois. Leikkaa lasikuitulevyt 2 tuuman leveiksi nauhoiksi, jotka ovat riittävän pitkiä kulkemaan kasvualustan jokaisen reunan ympäri. Kokoa lasikuituasema yhteen. Sekoita 1 kuppi maalia, 1/2 kuppi kovettajaa, 2/3 kuppi denaturoitua alkoholia

Sekoita hitaasti käyttämällä porausmaalisekoitinta alle 2 minuuttia taaksepäin. Maalaa kulmat telalla (kaada vähän kerrallaan), kiinnitä lasikuitu ja maalaa lasikuitu. Ajatuksena on kyllästää lasikuitu, jotta ilmataskuja ei ole. Maalaa loput kasvualustasta, kun lasikuitu on valmis.

Anna sen kuivua ja hio kevyesti yli 4 tuntia kuivua, ja levitä sitten toinen nestemäinen kumimaalikerros. Tummanvihreät kuvat ovat 3 kerroksen levityksen jälkeen.

Vaihe 8: Kastelu ja viemäröinti

Kasteluputki on valmistettu 1/2 "PVC: stä, jonka alle on porattu reikiä 6" välein. Pystyputki ja tyhjennysputki ovat suurempia 1 ". Kytkimenä käytetään 1" laipiopakkausta. Haluamme pitää sängyn yläosan kuivana, jotta pystysuora putki on 2 "kasvualustan yläosan alapuolella.

Vaihe 9: Mallinnus

Vesikierron käyttäytymisen tai rakenteen mallintaminen ei ole niin helppoa, koska nämä ovat valtavia järjestelmiä, joissa on lukuisia muuttujia. Rakentamamme käsitteelliset mallit on abstraktoitu piilottamaan monimutkaiset yksityiskohdat.

Kun päätetään, mitä antureita käyttää, hyvä kysymys voi olla, mitkä ovat vesikierron peruskomponentit - suuri vesistö, maa, energia veden nostamiseksi maahan, väliaine, joka kyllästyy valumaan ja veden painovoima palata lähteeseen. Tämä luo perustason tason tiedonkeruulle, jota tällaisessa puutarhassa tarvitaan, koska nämä ovat tärkeitä prosesseja, joita on seurattava.

Toinen hyvä kysymys voi olla, mitkä ovat typpisyklien peruskomponentit.

Vaihe 10: Aquaponics -perusanturisarja

Perusanturisarjaa voidaan laajentaa ja sitä käytetään vesikierron ja ympäristöolosuhteiden seuraamiseen ja visualisointiin.

Virtausanturi -Hall -efektianturi, jolla mitataan veden liikettä säiliöstä. Tämä valvoo myös pumppua katastrofaalisen vian tai hajoamisen varalta. Sitä käytetään myös valvomaan kastelulinjoja tukosten varalta

1 -johtiminen lämpötila - käytetään mittaamaan vesisäiliön veden lämpötila, ympäristön tai väliaineen lämpötila

IR -etäisyysanturi - analoginen anturi, joka toimii heijastamalla IR -signaaleja kohteeseen. Sitä käytetään kasvualustan veden syvyyden mittaamiseen. Sitä käytetään myös kasvualustan tulvien ja tyhjennysjaksojen seurantaan.

Valokennoanturi - analogipohjainen anturi, jonka vastus vaihtelee valon voimakkuuden mukaan. Sitä käytetään mittaamaan tasoja sisä- tai luonnonvalaistuksesta

Nesteanturi - on resistiivinen analoginen anturi, jota käytetään tarkkailemaan veden häviämistä vuodoista.

Virtauskytkin - on digitaalinen anturi, joka perustuu magneettiseen reed -kytkimeen. Se seurasi kasvavan sängyn salaojitusta.

Float -kytkin - on digitaalinen anturi, joka perustuu magneettiseen reed -virtakytkimeen. Sitä käytetään varmistamaan, että vesisäiliön vesitaso on aina riittävä.

Vaihe 11: Linux -sarjakonsolin tulot

Näppäimistö ja hiiri on kytketty Linux -tietokoneen sarjakonsoliin, jotta käyttäjät voivat kommunikoida Linux -ytimen ja sovellusten kanssa jopa alhaisella tasolla.

Näppäimistön ja hiiren sijaan liitimme mikro -ohjaimen v2 -ohjainkortin linux -mikrotietokoneen sarjakonsolin tuloon.

Tämä mahdollistaa antureiden ja toimilaitetietojen siirtämisen ulkomaailman ja Linux -mikro -ohjainsovellusten välillä saumattomasti ilman erityisiä Linux -ohjaimia tai kokoonpanoja.

Konsolitulo Linux -tietokoneessa on sarjaliitäntä, jota näppäimistö/hiiri käyttää käyttäjän syöttämiseen. Tulokset näkyvät normaalisti tietokoneen näytön näytöllä.

Vaihe 12: V2 -ohjaimen sarjaliitäntä

V2 -ohjain on Linux -pohjainen tietokonekortti, jossa mikrokontrolleri on kytketty sarjakonsolin tuloon perinteisen näppäimistön sijasta. Tämä tarkoittaa, että se voi ottaa lukemia suoraan antureista. Lähtövaiheessa on erilaisia laiteohjaimia tietokoneen näytölle.

Vaihe 13: V2 -ohjaimen yleiskatsaus

V2 -ohjain on sulautettu Linux -tietokone, jossa on sarjakonsolin tuloon kytketty Atmega 2560 -mikro -ohjain. Tämä tarkoittaa, että se voi hyväksyä tietoja samalla tavalla kuin käyttäjät, jotka kirjoittavat näppäimistöllä, vain tiedot tulevat Arduino Megasta.

Tiedot käsitellään sitten vastaavilla työkaluilla kuin käyttäjän näppäimistöllä syöttämät tiedot. Näytön sijasta v2 -ohjaimen lähtövaiheessa on avoimet kollektoritransistorit releille ja ohjaimet muille toimilaitteille.

V2 -ohjaimessa on esiladattu kaikki ohjelmistot, joita tarvitaan sen sisäisten laitteistokomponenttien käyttämiseen. Lisäksi v2 -ohjaimessa on taustajärjestelmä ja sovellusliittymä, joka mahdollistaa pääsyn kaikkiin laitteistokomponentteihin etänä sekä tiedonkeruun, visualisoinnin, hälytyksen ja muut prosessityökalut.

Lyhyesti sanottuna v2-ohjainkortti on fyysinen käyttöliittymä tehokkaaseen helppokäyttöiseen täyden pinon IoT-alustaan mihin tahansa fyysiseen sovellukseen

Vaihe 14: V2 -ohjainkortti

.täiden levyjen suunnitteluun ja rakentamiseen oli pitkä matka. Voin jakaa kokemuksen myöhemmässä ohjeessa. Täältä löytyy lisää tietoa

Vaihe 15: V2 -ohjaimen PinOut

Vaihe 16: V2 -ohjaimen tekniset tiedot

Vaihe 17: V2 -ohjaimen alustan työkalut

Vaihe 18: V2 -ohjaimen lohkokaavio

Vaihe 19: Analogisten anturien liittäminen V2 -ohjaimeen

Analogisissa antureissa on yleensä signaalitappi, maadoitusnasta ja joskus kolmas virtatappi. V2 -ohjain liittää analogiset anturit ilman lisälaitteistoa.

Liitä analoginen signaalitappi mihin tahansa levyn vapaaseen analogiseen nastaan ja kytke vastaavat sähkölinjat.

Jos potentiaalinen jakajavastus vaaditaan, voit käyttää sisäistä ohjelmiston vetolaitetta tai kytkeä tarkkuuden päälle napsauttamalla vastaavaa dip-kytkintä.

Vaihe 20: Digitaalisten anturien liittäminen V2 -ohjaimeen

Kytke digitaalinen anturijohto mihin tahansa kortin digitaaliseen nastaan ja virtaliittimiin.

aktivoi tarvittaessa digitaalisen anturin ohjelmistovetovastus

Vaihe 21: 1-johtimisten anturien liittäminen V2-ohjaimeen

Joissakin antureissa on mikro -ohjaimet, joiden mukaan tietokoneolosuhteet ovat paluuarvoja bittivirtana. 1-johtimiset anturit ovat tyypillisiä antureita. V2 -ohjaimessa on erilaisia piirilevyjä tällaisille laitteille.

Jos haluat kytkeä esimerkiksi 1-johtimisen lämpötila-anturin, liitä datasignaalilinja mihin tahansa 4k7: n digitaalilinjoihin

loisvastus ja kytke tehosignaalit. Siirrä 4k7 -vastus ON -asentoon

Vaihe 22: Puutarha -anturien liittäminen V2 -ohjaimeen

Vaihe 23: 8 perusanturin liittäminen V2 -ohjaimeen

Vaihe 24: Anturien liittäminen puutarhaan

Tyypilliset anturien sijainnit näytetään.

Vaihe 25: Yhdistetyn puutarhan yleiskatsaus

2560 Atmega -mikro -ohjain suorittaa ensimmäisen ja ainoan Arduinon luonnoksen, jonka olen koskaan kirjoittanut. Se kyselee tulonappeja jatkuvasti raaka -arvoille ja lähettää ne JSON -merkkijonona sarjalähtöön.

Vaihe 26: Sarjan raaka -anturin arvot

Sarjamerkkijonot, joissa on raakapiikkilukemat, jotka lähetetään mikrokontrollerista mikrotietokoneeseen

Vaihe 27: Sarjattu JSON -merkkijono

OpenWrtissä oleva python -komentosarja sarjoittaa anturijonot JSON -objektiksi, liittää lisäelementtejä ja lähettää tiedot verkon kautta sovellusliittymään

Vaihe 28: Yhdistäminen V2 -ohjaimeen

• Yhdistä v2 -ohjain tietokoneeseen ethernet -yhteyden avulla
• Käytä tarvittaessa USB -Ethernet -sovitinta
• Käynnistä v2 -ohjain 9 voltin jännitteellä
• V2 -ohjain antaa tietokoneellesi automaattisen IP -osoitteen 192.168.73.x, jos se on otettu käyttöön automaattisessa IP -määrityksessä (DHCP käytössä)

Vaihe 29: Garden API -topologia

Puutarhatiedot lähetetään v2 -sovellusliittymään kirjaamista, analysointia, visualisointia, hälytyksiä ja kauko -ohjausta varten.

Vaihe 30: Tietojen käyttäminen etänä apin avulla

HTTP -lepopuhelu apiin asianmukaisilla kirjautumistiedoilla palauttaa uusimmat tiedot alla esitetyllä tavalla

curl

Vaihe 31: Kirjaudu sisään järjestelmänvalvojan käyttöliittymään

• Osoita selaimesi osoitteeseen
• Käyttäjätunnus: root
• Salasana: tempV2pwd (tai mihin se muutettiin)

Vaihe 32: Määritä uuden laitteen nimi

• Napsauta Järjestelmä -valikkorivin avattavasta luettelosta Järjestelmä
• Kirjoita uusi laitteen nimi Isäntänimi -kenttään
• Napsauta Tallenna ja käytä
• Paina virtakytkintä Pois/Päälle uusi isäntänimi tulee voimaan.

Vaihe 33: Wifi -yhteyden määrittäminen V2 -ohjaimessa

• Valitse Wifi -vaihtoehto Verkko -valikosta
• Napsauta Wifi -valikon Skannaa -painiketta

Vaihe 34: Wifi -verkon valinta

Valitse wifi -verkko luettelosta Liity verkkoon -painikkeen avulla

Vaihe 35: Kirjautuminen WIFI -verkkoon

• Anna verkon suojaustiedot
• Valitse 'Lähetä' Langattoman tilan kuvakkeen pitäisi muuttua siniseksi ja osoittaa yhteyden voimakkuus
• Viimeistele Wifi -määritys napsauttamalla Tallenna ja käytä

Vaihe 36: Laitteen etsiminen

Jos verkkoyhteytesi muodostettiin onnistuneesti, laitteesi pitäisi alkaa automaattisesti lähettää tietoja etäsovellusliittymään osoitteessa

Etsi laitteen nimi luettelosta. Jos se puuttuu, vahvista isäntänimi ja WIFI -verkkoasetukset järjestelmänvalvojan käyttöliittymässä.

Vaihe 37: Tilin ja laitteen rekisteröinti

Hanki tili täällä

Lähetä käyttäjänimesi ja laitteen nimi osoitteeseen [email protected]

Kirjaudu sisään, kun saat sähköpostiviestin, jossa vahvistetaan, että laitteesi on määritetty sinulle.

Vaihe 38: Laiteanturien kartoitus

Normaalisti mikro -ohjainlaitteisto näyttää monimutkaiselta, koska jopa yksinkertaisin anturi vaatii elektroniset liitäntäpiirit - leipälevyn, kilvet, hatut, korkit jne.

Ohjelmistolla on taipumus näyttää monimutkaiselta, koska se yleensä tekee liikaa - liitäntäanturien signaalit, tulkitsevat tietoja, esittävät luettavia arvoja, tekevät päätöksiä, ryhtyvät toimiin jne.

Esimerkiksi termistorin (lämpötilasta riippuva vastus) liittäminen analogiseen nastaan vaatii yleensä potentiaalijakajapiirin, jonka vetovastus on kytketty Vcc: hen. Ohjelma, joka näyttää tämän arvon celsiusasteina, sisältää joitain ei-englanninkielisiä koodirivejä. Laitteisto ja ohjelmisto näyttävät monimutkaisilta 8 anturin kanssa. Nastan vaihtaminen tai uusien antureiden lisääminen vaatii uuden laiteohjelmiston. Tämä muuttuu vielä monimutkaisemmaksi, jos kaiken on toimittava etänä.

V2 -ohjaimessa on sisäiset piirit, joilla voidaan liittää lähes kaikki anturit ilman ulkoisia komponentteja. V2 -ohjaimen laiteohjelmisto polkee kaikki tulonapit ja palauttaa raaka -arvot. Raaka -arvot lähetetään turvallisesti sovellusliittymään, jossa ne yhdistetään vastaaviin antureihin visualisointia, analysointia, kauko -ohjausta ja hälytyksiä varten.

Kartoituksen suorittaa kj2arduino -kirjasto, joka mahdollistaa v2 -ohjainkortin antureiden tai nastojen saumattoman vaihdon ilman uutta ohjelmistoa tai laitteistoa. Valitset nastasi nimen ja puutarhaan (tai fyysiseen sovellukseen) yhdistetyn anturin kuvan osoittamalla tavalla.

Vaihe 39: Kartoitetut anturin tiedot

Kun anturi on kartoitettu, sen yksityiskohtiin ja metatietoihin pääsee käsiksi napsauttamalla anturityyppiä.

Tässä anturille voidaan määrittää anturin tyyppi, yksiköt, asetusarvot, viestit, kuvakkeet, ilmoitukset ja muunnoskoodi. Muunnoskoodi (esim. Ldr2lumens näkyy) on funktiokutsu kj2arduino -kirjastoon. Se muuntaa lähetetyt raaka -anturiarvot ihmisille luettaviksi tiedoiksi esitystä varten.

Vaihe 40: Kartoitetut anturikuvakkeet

Kartoitetut anturin arvot näytetään dynaamisina kuvakkeina Laiteanturi -välilehden vaihtoehdossa.

Kuvakkeet muuttuvat laitteen anturien käyttöliittymässä määritettyjen arvojen perusteella

Vaihe 41: Puutarha -animaatio

Anturin arvot voidaan nähdä myös dynaamisena puutarhaanimaationa Puutarhan animaatio -välilehdessä. Värit ja muodot muuttuvat anturin asetusarvojen perusteella.

Vaihe 42: Nousussa

Laitteen anturitiedot voidaan visualisoida myös kulutuskaavioina.

Vaihe 43: Twitter -anturihälytykset

Hälytykset lähetetään laitteen, anturin tietojen ja asetusarvojen perusteella.

Vaihe 44: Älykkäät ohjainkomponentit

Suurin osa komponenteista on helposti saatavilla eBaysta tai Amazonista ja useimmat muunnelmat. V2 -ohjaimen mukana toimitetaan kaikki esiasennetut ohjelmistot. Saat v2 -ohjaimen minulta Kijani Growsista. Jos käytät virtauskytkintä, hanki sellainen, jolla on alhainen virtausnopeus välttääksesi takaisinvirtaukset.

Vaihe 45: Verkkojännitekuormien liittäminen

Tämä vaihe on valinnainen ja välttämätön vain, jos haluat hallita puutarhaasi itsenäisesti tai etänä.

Vaarallisia suuria sähköjännitteitä. Noudata ohjeita omalla vastuullasi

Katkaise jännite- tai neutraaliliitäntä virtajohdosta. Tinaa tämä juotosraudalla. Liitä virtajohdon molemmat päät releiden normaalisti auki (NO) -liitäntään. Kytke kuormitettava virtajohdon toinen pää ja toinen pistoke pistorasiaan alla olevan kuvan mukaisesti. Käynnistä avoin kollektoritransistori kytkeäksesi kuorman päälle releen kautta. Toista toiselle kytketylle verkkovirralle

IO -nastat menevät v2 -ohjaimen Linux -liittimeen J19:

• Vcc - Vcc
• Gnd - Gnd
• IO20 - Rele 1
• IO19 - Rele 2
• IO18 - Rele 3
• IO22 - Rele 4

Pumppu, säiliöpumppu, valot ja syöttölaite. (sillä ei todellakaan ole väliä, että kaikki on ohjelmoitu)

Vaihe 46: Kotelo

Leikkasin kynällä, Dremel -työkalulla ja poralla kaiken koteloihin sopivaksi.

Voit hankkia tämän Jimmy -pakettina helpottaaksesi elämääsi.

Vaihe 47: Smart Gardenin käynnistäminen

Ohjain toimii minkä tahansa puutarhan kanssa.

Jos rakennat kaltaiseni kaltaisen, tarvitset vain suodatusmateriaalia kasvualustassa ja kalastaa turvallista vettä säiliössä. Useimmat hydroponiset materiaalit toimivat hyvin, sisäpuutarhassa käytän kevyttä paisutettua savea.

Liitä pumppu, sisävalaistus, virtajohto. Paina virtapainiketta, astu taaksepäin… nauti - anna v2 -ohjaimen tulla osaksi ekosysteemiäsi.

Kun kaikki näyttää olevan kunnossa, lisää kalat. Minulla on noin 12 kultakalaa tankissani. Ehdotan, että hankit kalasäiliön vedenlaatutestisarjan puutarhan seurantaan sen biologisen kierron aikana.

Kasvatan mikrokasveja ja ituja lähettämällä niitä saviväliaineiden yli. Yleensä sääntöni kasvillisten kasvien kanssa on, että voin paremmin alkaa syödä niitä viikon sisällä tai niillä on paremmat lääkinnälliset ominaisuudet.

Vaihe 48: Lääkäri suosittelee 7 annosta tuoreita hedelmiä tai vihanneksia

.. älykkään puutarhan omat ovat suosikkejani …

Vaihe 49: Smart Garden Live -linkit

Tässä on joitain live -linkkejä toimistopuutarhaani ja muita. Päivitä, jos aluksi ei lataudu mitään. Ole kiltti.

trendit -

kuvakkeet -

animaatio -

hälytys -

video -

v2 -ohjain tukee myös videota timelapse -virroille

katso myös, ndovu, themurphy (kamera yllä), typerät ChickenCoop, ekokylä ja muut julkiset.

Toinen palkinto vesikilpailussa