Hydroponic kasvihuoneen valvonta- ja ohjausjärjestelmä: 5 vaihetta (kuvilla)

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

Tässä ohjeessa näytän sinulle, kuinka rakentaa kasvihuonekaasujen valvonta- ja ohjausjärjestelmä. Näytän sinulle valitut komponentit, kytkentäkaavion piirin rakentamisesta ja Arduino -luonnoksen, jota käytettiin Seeeduino Mega 2560: n ohjelmointiin. Julkaisen myös muutaman videon lopussa, jotta näet lopputuloksen

Tulot:

DHT11

Lähdöt:

• Vesipumppu
• Ilmapumppu
• 2 tuuletinta
• LED -valonauha
• 4x20 LCD -näyttö

Toiminto:

• Ilma- ja vesipumppu on liitetty ulkoiseen keskeytystoimintoon, jota ohjataan SPDT -kytkimellä. Tämän avulla käyttäjä voi vaihtaa ravintoaineliuoksen tai hoitaa kastelujärjestelmää ilman, että hänen tarvitsee sammuttaa koko piiri. Tämä on tärkeää, koska kun suljet koko piirin, valon ajoitus nollautuu.
• Valoja ohjataan yksinkertaisilla matemaattisilla toiminnoilla, joiden avulla käyttäjä voi määrittää, kuinka kauan he haluavat valojen olevan päällä ja pois päältä.
• Puhaltimia ohjataan lämpötilan mukaan. Olen ohjelmoinut releen kytkemään tuulettimet päälle aina, kun anturi näyttää yli 26 celsiusastetta. Ja olla pois päältä milloin tahansa alle 26 celsiusastetta.

Minusta minun on mainittava, että tämä hanke on vielä kesken. Kesän loppuun mennessä aion asentaa pH-, sähkönjohtavuus- ja DO -anturin (koska ne ovat välttämättömiä hydroponisen järjestelmän asianmukaiseen seurantaan). Joten jos pidät näkemästäsi, tarkista satunnaisesti koko kesän ja tarkista edistymiseni!

** Päivitys (30.1.2019) ** Tämän projektin koodi on nyt saatavilla Greenhouse_Sketch.txt -tiedoston kautta. (sijaitsee osion 4 alareunassa

Vaihe 1: Komponenttien valinta

Vaiheessa 1 näkyvä valokuva näyttää; Komponentti, malli, yritys, toiminto ja hinta.

Löydät todennäköisesti nämä komponentit halvemmalla hinnalla Amazonin tai muiden lähteiden kautta. Keräsin tämän tiedon kunkin komponentin lähteestä, koska keräsin samalla myös erittelyarkkeja.

***Muokata***

Huomasin juuri jättäneeni 2x leipälevyä osaluetteloon. Nämä ovat melko halpoja ja niitä voi ostaa Amazonin kautta tai melkein minkä tahansa komponenttien jälleenmyyjän kautta.

Vaihe 2: Piirin kytkentä

Vaiheessa 2 näytetyistä valokuvista löydät kytkentäkaavion sekä piirin fyysisen rakenteen. Tässä vaiheessa tehtiin melko vähän juottamista, jotta varmistettiin kiinteät liitännät releeseen sekä keskeytyskytkin ja valot.

Jos sinulla on ongelmia komponentin käynnistämisessä, muista, että DMM on paras ystäväsi tässä vaiheessa. Tarkista jännite komponentin yli rinnakkain ja tarkista virta komponentin kautta sarjassa. Huomasin, että DMM: n komponenttien tarkistaminen oli paljon nopeampaa kuin yrittää jäljittää johdotukseni etsimään syytä, miksi jokin ei toimi.

HUOMAUTUS: Huomaat, että käytin MicroSD -suojaa Seeeduino Mega 2560 -laitteen päällä. Tätä ei tarvita tässä projektissa, ellet halua tallentaa tietoja (joita en ole vielä ohjelmoinut…).

Vaihe 3: Hydroponisen kasvihuoneen rakentaminen

Kasvihuoneen koko on todella sinun. Parasta tässä projektissa on se, että tarvitset vain suuremman mittakaavan tehdäksesi pidemmät johdot! (Ja vesipumppu, jonka pää on yli 50 cm)

Kasvihuoneen runko rakennettiin LOWE: n puusta, ja kehysten hupun luomiseen käytin joustavaa PVC -putkea ja kanalankaa. (Kuva 1)

Yksinkertaisella muovilevyllä peitettiin huppu ja luotiin kasveille eristetty ekosysteemi. Kaksi tuuletinta sarjassa käytettiin ilman siirtämiseen kasvihuoneen poikki. Toinen vetää ilmaa sisään ja toinen ulos. Tämä tehtiin kasvihuoneen jäähdyttämiseksi mahdollisimman nopeasti ja tuulen simuloimiseksi. Puhaltimet on ohjelmoitu sammumaan, kun DHT11 mittaa lämpötilan tai = 26 *C. Tämä näkyy ohjeen luonnososassa. (Kuva 2)

Hydroponinen järjestelmä koostuu 3 "O. D PVC -putkesta, jossa on kaksi 2" reikää, jotka on leikattu yläosasta verkkoruukkuja varten. Ne ovat 3 ": n etäisyydellä toisistaan, jotta jokaiselle kasville on riittävästi tilaa sekä juurtua että kasvaa. Kasvijärjestelmää käytettiin ravinteiden tuottamiseksi kasveille ja 1/4" reikä leikattiin PVC: n pohjasta, jotta vettä palaamaan alla olevaan säiliöön. Ilma- ja vesipumput on molemmat kytketty keskeytyskytkimeen, joka ohjaa niitä toisesta ontelosta, joka kulkee rinnakkain pääaukon silmukan kanssa. Tämä tehtiin, jotta voisin sammuttaa pumput ravinneliuoksen vaihtamiseksi vaikuttamatta muuhun järjestelmään. (Kuva 3, 4 ja 5)

LED -valonauha kiinnitettiin hupun sisäosaan ja johdettiin releeseen RBG -vahvistimen kautta. Valo palaa ajastimessa, jota ohjaavat "If" ja "else if" -lausekkeet. Ohjelmoinnistani löydät, että ne on ohjelmoitu kytkeytymään päälle ja pois 15 sekunnin välein. Tämä on puhtaasti esittelyä varten, ja se on muutettava normaalin valosyklin mukaisesti optimaalisten kasvuolosuhteiden vuoksi. Lisäksi todellisissa kasvuolosuhteissa suosittelen käyttämään todellista kasvavaloa sen sijaan, että käyttäisin yksinkertaista LED -nauhaa, jota käytin luokkaprojektissani. (Kuva 6)

Vaihe 4: Ohjelmointi Arduinossa

Kuva 1: Kirjastot ja määritelmät

• unsigned long timer_off_lights = 15000

  tässä määritämme milloin LED -valot sammutetaan. Valot on tällä hetkellä ohjelmoitu kytkeytymään päälle, kunnes tämä aika on saavutettu. Todelliseen käyttöön suosittelen tarkistamaan halutun valosyklin kasville, jota haluat kasvattaa. Esimerkiksi: jos haluat valojen olevan päällä 12 tuntia, vaihda tämä aika 15000: sta 43200000: een

Muita muutoksia ei tarvita tässä ohjelman osassa

Kuva 2: mitätön asennus

Tässä osassa ei tarvita muutoksia

Kuva 3: tyhjä silmukka

• muuten jos (time_diff <30000)

  Koska valot on ohjelmoitu syttymään käynnistyksen yhteydessä ja sammumaan 15 sekunnin ajan ohjelman jälkeen. 30000 toimii mitatun ajan rajana. Valot ovat sammuksissa, kunnes aika saavuttaa 30000 ja palautetaan sitten takaisin 0: een, jolloin valot syttyvät uudelleen, kunnes 15000 saavutetaan uudelleen. 30000 on muutettava arvoon 86400000, jotta se edustaa 24 tunnin jaksoa

• jos (t <26)

  Ohjelma kehottaa faneja pysymään poissa päältä. Jos kasvit tarvitsevat eri lämpötiloja, muuta 26 tarpeidesi mukaan

• muuten jos (t> = 26)

  Ohjelma kehottaa faneja pysymään päällä. Muuta tämä 26 samaksi numeroksi, johon muutit edellisen lausunnon

Kuva 4: mitätön StopPump

tämä on tämän ohjeen alussa mainittu toissijainen tyhjyys. Mitään muutoksia ei tarvita, se kertoo liitetyille nastoille, mitä tehdä, kun SPDT -kytkin käännetään alkuperäisestä asennostaan.

Vaihe 5: Videot järjestelmän toiminnasta

Video 1:

Näyttää ilma- ja vesipumpun ohjauksen kytkimellä. Voit myös nähdä, kuinka releen LED -valot muuttuvat, kun kytkin heitetään.

Video 2:

Kun katsot sarjamonitoria, voimme nähdä, että valot syttyvät, kun ohjelma käynnistetään. Kun time_diff ylittää 15000 ms kynnyksen, valot sammuvat. Lisäksi kun time_diff ylittää 30000 ms kynnyksen, voimme nähdä, että time_diff nollautuu ja valot syttyvät uudelleen.

Video 3:

Tästä videosta näemme, että lämpötila ohjaa puhaltimia.

Video 4:

Vain kävely kasvihuoneen ympäri

Pääpalkinto anturikilpailussa 2016