מערכת ניטור ובקרה של חממה הידרופונית: 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:15

במדריך זה אראה לך כיצד לבנות מערכת ניטור ובקרה של חממה הידרופונית. אני אראה לך את הרכיבים שנבחרו, תרשים חיווט של אופן בניית המעגל, ושרטוט Arduino המשמש לתכנת ה- Seeeduino Mega 2560. אני אפרסם גם כמה סרטונים בסוף כך שתוכל לראות את התוצאה הסופית

תשומות:

DHT11

יציאות:

• משאבת מים
• משאבת אוויר
• 2 מאווררים
• רצועת אור LED
• מסך LCD 4x20

פוּנקצִיָה:

• משאבת האוויר והמים מחוברות לפונקציית הפרעה חיצונית הנשלטת על ידי מתג SPDT. זה מאפשר למשתמש לשנות פתרון מזין או להתעסק עם מערכת ההשקיה מבלי לסגור את כל המעגל. זה חשוב מכיוון שכאשר אתה מכבה את כל המעגל, העיתוי של האור מתאפס.
• האורות נשלטים על ידי פונקציות מתמטיות פשוטות המאפשרות למשתמש לקבוע כמה זמן הוא רוצה שהאורות יהיו דולקים וכיבים.
• המאווררים נשלטים על ידי טמפרטורה. תיכננתי את הממסר להדליק את המאווררים בכל פעם שהחיישן קורא מעל 26 צלזיוס. ולהיות כבוי בכל עת מתחת ל -26 צלזיוס.

אני מרגיש שצריך לציין שהפרויקט הזה עדיין בעיצומו. בסוף הקיץ, אני מתכוון להתקין חיישן pH, מוליכות אלקטרו, וחיישן DO (מכיוון שהם חיוניים לניטור תקין של מערכת הידרופונית). אז אם אתה אוהב את מה שאתה רואה, בדוק שוב באופן ספורדי במהלך הקיץ כדי לבדוק את ההתקדמות שלי!

** עדכון (30/1/19) ** הקוד לפרויקט זה זמין כעת באמצעות קובץ Greenhouse_Sketch.txt. (ממוקם בתחתית סעיף 4

שלב 1: בחירת רכיבים

התמונה המוצגת לשלב 1 מציגה; רכיב, דגם, חברה, פונקציה ומחיר.

סביר להניח שתוכל למצוא רכיבים אלה במחירים זולים יותר באמצעות אמזון או מקורות אחרים. בדיוק אספתי מידע זה ממקור כל רכיב מכיוון שאספתי גם דפי מפרט במקביל.

***לַעֲרוֹך***

רק הבנתי שהשארתי 2x לוחות לחם לרשימת החלקים שלי. אלה זולים למדי וניתן לרכוש אותם דרך אמזון, או כמעט בכל קמעונאי רכיבים.

שלב 2: חיווט המעגל

בתמונות המוצגות לשלב 2, תוכלו למצוא את תרשים החיווט כמו גם את המבנה הפיזי של המעגל. לא מעט הלחמות בוצעו בשלב זה על מנת להבטיח חיבורים מוצקים לממסר כמו גם למתג הפסק ולנורות.

אם אתה נתקל בבעיות בהפעלת רכיב להפעלה, זכור כי DMM הוא החבר הטוב ביותר שלך בשלב זה. בדוק את המתח על פני רכיב במקביל ובדוק את הזרם דרך רכיב בסדרה. גיליתי שבדיקת הרכיבים על ידי DMM הייתה הרבה יותר מהירה מאשר ניסיון לחזור על החיווט שלי כדי לחפש את הסיבה שמשהו לא עובד.

הערה: תוכל להבחין שהשתמשתי במגן MicroSD על גבי ה- Seeeduino Mega 2560 שלי. זה לא נחוץ לפרויקט זה אלא אם אתה רוצה להקליט נתונים (שעדיין לא תיכננתי עבורם …).

שלב 3: בניית החממה ההידרופונית

גודל החממה שלך תלוי בך. הדבר הטוב ביותר בפרויקט זה הוא שכל מה שאתה צריך לעשות אותו בקנה מידה גדול יותר הוא חוטים ארוכים יותר! (ומשאבת מים עם ראש של יותר מ -50 ס מ)

מסגרת הבסיס של החממה נבנתה מעץ מבית LOWE והשתמשתי בצינור PVC גמיש וחוט עוף ליצירת מכסה המנוע. (תמונה 1)

יריעת פלסטיק פשוטה שימשה לכיסוי מכסה המנוע ויצירת מערכת אקולוגית מבודדת עבור הצמחים. שני מאווררים בסדרות שימשו להעביר אוויר על פני החממה. אחד למשוך אוויר פנימה ואחד למשוך אוויר החוצה. זה נעשה כדי לקרר את החממה מהר ככל האפשר ולדמות רוח. המאווררים מתוכנתים להיות כבויים כאשר ה- DHT11 מודד טמפ 'או = עד 26 *C. זה יוצג בחלק הסקיצה של המדריך. (תמונה 2)

מערכת ההידרופוניקה מורכבת מצינור PVC בגודל 3 אינץ 'עם שני חורים בגודל 2 אינץ' החתוכים מהחלק העליון של סירי הרשת. הם נמצאים במרחק של 3 אינץ 'זה מזה כדי לתת לכל צמח מספיק מקום לשתרשות ולגידול. מערכת טפטוף שימשה לאספקת הפתרון התזונתי לצמחים וחור 1/4 אינץ' נחתך מתחתית ה- PVC כדי לאפשר מים שיחזרו למאגר שמתחת. משאבות האוויר והמים מחוברות שתיהן למתג הפסקה השולט בהן מחלל שני הפועל במקביל ללולאת החלל הראשית. זה נעשה כדי שאוכל לכבות את המשאבות כדי לשנות את תמיסת התזונה מבלי להשפיע על שאר המערכת. (תמונה 3, 4 ו -5)

פס אור LED הוצמד לחלקו הפנימי של מכסה המנוע ומחובר לממסר דרך מגבר ה- RBG. האור נדלק על טיימר הנשלט על ידי הצהרות "אם" ו"אחר אם ". בתכנות שלי תגלו שהם מתוכנתים להפעלה וכיבוי כל 15 שניות. הדבר נועד אך ורק למטרות הדגמה ויש לשנותו בהתאם למחזור אור רגיל לתנאי גידול אופטימליים. כמו כן, לתנאי גידול בפועל, אני ממליץ להשתמש באור גידול אמיתי ולא בפס הלד הפשוט שבו השתמשתי בפרויקט הכיתה שלי. (תמונה 6)

שלב 4: תכנות בארדואינו

תמונה 1: הקמת ספריות והגדרות

• timer_off_lights לא חתום = 15000

  כאן אנו קובעים מתי לכבות את נורות ה- LED. כרגע האורות מתוכנתים להדלקה עד שתגיע הזמן הזה. לשימוש בפועל אני ממליץ לבדוק את מחזור האור הרצוי לצמח שברצונך לגדל. לדוגמא: אם אתה רוצה שהאורות שלך יהיו דולקים במשך 12 שעות, שנה הפעם מ- 15000 ל- 43200000

אין צורך בשינויים אחרים בחלק זה של התוכנית

תמונה 2: הגדרת חלל

אין צורך בשינויים בחלק זה

תמונה 3: לולאת חלל

• אחרת אם (time_diff <30000)

  מכיוון שהאורות מתוכנתים להידלק בהתחלה ולכבות 15 שניות לתוך התוכנית. 30000 משמש כמגבלת הזמן הנמדד. הנורות נשארות דולקות עד שהזמן מגיע ל 30000 ולאחר מכן מתאפס בחזרה ל -0, ובכך מדליק את האורות שוב עד שמגיעים ל- 15000 שוב. יש לשנות את 30000 ל- 86400000 כדי לייצג מחזור של 24 שעות

• אם (t <26)

  כאן התוכנית אומרת לאוהדים להישאר כבויה. אם הצמחים שלך דורשים טמפרטורות שונות, שנה 26 כך שיתאים לצרכיך

• אחרת אם (t> = 26)

  כאן התוכנית אומרת לאוהדים להישאר פועלים. שנה 26 זה למספר אותו שינית את ההצהרה הקודמת

צילום 4: חללי StopPumps

זהו החלל המשני שהוזכר בתחילת ההנחיה. אין צורך בשינויים, הוא פשוט אומר לסיכות המחוברות מה לעשות כאשר מתג ה- SPDT הופך ממיקומו המקורי.

שלב 5: סרטונים המציגים את תפקוד המערכת

סרטון 1:

מראה את משאבת האוויר והמים הנשלטת על ידי המתג. אתה יכול גם לראות כיצד נורות ה- LED בממסר משתנות כאשר המתג נזרק.

סרטון 2:

על ידי צפייה במסך הסידורי, אנו יכולים לראות כי הנורות נדלקות לאחר הפעלת התוכנית. כאשר הזמן_הפרש חוצה את רף 15000 אלפיות השנייה האורות נכבים. כמו כן, כאשר time_diff חוצה את סף 30000 ms אנו יכולים לראות את time_diff מתאפס לאפס והאורות נדלקים שוב.

סרטון 3:

אנו יכולים לראות בסרטון זה שהטמפרטורה שולטת במאווררים.

סרטון 4:

רק טיול מסביב לחממה

פרס גדול בתחרות החיישנים 2016