בקר הידרופוניקה: 7 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

ארגון חכם בשם Seeds of Change כאן באנקורג 'שבאלסקה סייע לצעירים להתחיל במסחר פרודוקטיבי. היא מפעילה מערכת גידול הידרופוניה אנכית גדולה במחסן שהוסב ומציעה תעסוקה ללימוד עסקי טיפוח הצמחים. הם התעניינו במערכת IOT שתסייע לאוטומציה של בקרת המים שלהם. ההנחיה היא בעיקר לתעד את מאמצי ההתנדבות שלי לבנות מערכת מיקרו -בקר משתלמת וניתנת להרחבה כדי לסייע במאמציה.

פעולות גידול הידרופוניות גדולות הגיעו והלכו בשנים האחרונות. האיחוד בעסק זה סומן בקושי להפוך אותו לרווחי. אתה צריך להפוך אוטומטית כמו מטורף לכל הדעות כדי לגרום לשקיות חסה מהודרות למכור ברווח. היחידות האנכיות האלה אינן מייצרות דבר עם קלוריות אמיתיות-אתה בעצם מגדל מים ארוזים היטב-אז אתה צריך למכור אותו בפרמיה. יחידה מתכווננת עמידה למים בנויה לשליטה על מפלס המים במאגר הראשי ולמדוד ללא הרף את עומקו, ph, הטמפרטורה. היחידה הראשית פועלת על ESP32 Featherwing ומדווחת על ממצאיה דרך האינטרנט לאפליקציית blynk בטלפון שלך לצורך ניטור והתראות דוא ל או טקסט אם הדברים משתוללים עליך.

שלב 1: אסוף את החומרים שלך

העיצוב התבסס על קופסאות חשמל זולות למים מבית Lowes וכמה מחזיקים שהודפסו בתלת מימד. שאר החלקים זולים יחסית למעט יחידת ה- pH של DF Robot ו- ETape מ- Adafruit. DF Robot מוכרת את גרסת ה -3 וולט החדשה של חיישן ה- pH האנלוגי שלהם עם בדיקת pH זולה יותר וכנראה שתצטרכו להשקיע בגרסה יקרה של זו לטבילה מתמדת. עדיין לא כללתי בודק מוליכות אבל זה כנראה יהיה בשדרוג לאחר שראיתי איך זה מסתדר.

1. שתי קופסאות חשמל עמידות בפני מים מ- Lowes-עם אביזרים שונים לאחסון צינורות ישרים וכפופים- 10 $

2. 12 אינץ 'רגיל חיישן רמה נוזלית eTape עם מארז פלסטיק Adafruit -59 $ אתה יכול להשיג את זה בלי בית הפלסטיק ב 20 $ פחות …

3. Adafruit HUZZAH32-לוח נוצות ESP32-לוח נהדר. 20 $

4. Aiskaer 2 Pieces צד רכוב על אקווריום טנק בצד הרכוב אופקי מתג צף נוזלי מפלס מים $ 4

5. Adafruit מיני ממסר FeatherWing

6. ליפו-סוללה 5 $ (גיבוי כוח)

7. צבעים שונים של LED

8. חיישן טמפרטורה דיגיטלי DS18B20 עמיד למים + תוספות $ 10 Adafruit

9. כוח הכבידה: חיישן pH אנלוגי/ערכת מד V2 רובוט DF 39 $-בדיקת pH תעשייתית תעלה 49 $ יותר

10 מתג הפעלה/כיבוי מתכת מחוספס עמיד למים עם טבעת LED אדומה - 16 מ מ אדום הפעלה/כיבוי 5 $

11 שסתום סולנואיד מים מפלסטיק - 12V - 3/4 אינץ '(אל תקבל את 1/2 אינץ' - זה לא מתאים לשום דבר …)

12. Diymall 0.96 אינץ 'צהוב כחול I2c IIC מודול LED LCD סדרתי Oled LCD $ 5

שלב 2: חוט אותו

פשוט עקוב אחר תרשים Fritzing עבור החיווט. ה- esp32 הותקן על לוח צילום עם מסך ה- OLED בצד הנגדי שבו הוא יפנה לחור הקטן בגב המרכזי של ארגז הכנופיות. נוריות ה- LED היו מחוברות לשני יציאות דיגיטליות של ה- ESP. האחד מעיד על חיבור WiFi והשני מודיע אם הממסר מופעל ליציאת המים. סוללת ליפו מחוברת לכניסת הסוללה בלוח. כל הלוחות האחרים (pH, ממסר, Etape, טמפ 'של חוט אחד, OLED) כולם מופעלים מ -3 וולט בלוח. ההפעלה/כיבוי מחוברים לקרקע באמצעות סיכת ההפעלה שעל הלוח הראשי-הנורית מופעלת על ידי חיבור NO לחשמל. ה- eTape הוא בהחלט משהו שצריך לבחון היטב - על הלוח שלי הכוח והקרקע היו הפוכים (אדום/שחור) ונראה שזה המקרה אצל אחרים שסבלו מבעיה זו (חפש באתר adafruits לבעיה זו …) כמו כן יש למדוד את הנגד הכלול בראש היטב-הוא אינו כפי שפורסם. לוח הרובוט החדש DH עובד כעת עם 3V ולכן עובד עם ה- ESP32. לא הצלחתי לגרום ל- A0 לעבוד - לא לוקח כניסות לפני חיבור Wifi אז השתמשתי בכניסות אנלוגיות אחרות.

שלב 3: בנה אותו

הכל משתלב בצורה די מסודרת בתיבה הראשית. שני קטבים של צינור חשמלי משתלבים יפה מהפטמות העמידות למטה בתחתית. אלה תומכים במכשירי המדידה. ניתן להפוך אותם לארוכים או קצרים יותר באופן שרירותי כדי להשעות את הקופסה גבוה יותר או נמוך יותר למפלס המים-הגבולות היחידים שלך הם אורך חוטי החיבור שלך שצריכים להיכנס לקופסה. צינורות אלה צריכים להיות אטומים בתחתית עם סיליקון. המכשירים מושעים ממחברים מודפסים בתלת מימד התואמים את העקמומיות של גוף האטיפ והצינור. הם ניתנים להתאמה בקלות עם אגוזי כנף. כמו כן הודפסו מחזיקים מיוחדים עבור בדיקת ה- pH ובחינת הטמפ 'החד-חוטית. תמיכת הקופסה למתגי בקרת המים - הודפסה גם היא בתלת מימד. מתגים אלה עמידים למים ומעוצבים היטב וזולים. נראה שהם מתגי קנים סגורים. הקופסה התמלאה בסיליקון לאחר שהותקנה בעזרת אגוז כלול מבפנים. המרחק בין מתגים אלה יקבע כמה נוזל מותר להיכנס לפני הכיבוי. כל החוטים מובילים דרך פתח תחתון ולאחר מכן אטומים בסיליקון. חוט בדיקת ה- pH הוזן דרך הפתח העליון שכן סביר להניח שהוא ישתנה לעתים קרובות. מתג ההפעלה/כיבוי הודבק חם למקומו. מתלה להרכבה מאובטחת של esp32 עם מסך הודפס בתלת מימד. חלון פלסטיק עגול זעיר סוכך מעל פתח המכסה האחורי כדי להגן על מסך ה- OLED מפני מים.

שלב 4: קבצי הדפסה תלת -ממדית

אלה הם קבצי STL לכל המחזיקים והתומכים הקשורים. כל אלה תוכננו כך שיתאימו לתכונות התמיכה. יש לשנות את תיבת הסולנואיד לאחר הדפסה לאחר יציאות בקרת החשמל/ממסר וחור ה- LED בחזית.

שלב 5: בקרת מים

סולנואיד 12 וולט הוכנס למארז מותאם אישית משולב תלת -ממד הכולל גם יציאה לחשמל נפרד וקו בקרה מלוח ממסר הנוצות שבבית הראשי. הוא כלל גם פנס אדום קטן שהופעל כאשר סולנואיד מופעל. צינור גינה רגיל יכול להתחבר לפתחי 3/4 אינץ '-אל תקבל את מגוון 1/2 אינץ' של זה-תתקשה למצוא מחברים ….

שלב 6: תכנת אותו

הקוד די פשוט. היא מסבכת כמה תת -שורות שונות ומדווחת עליהם ברשת Blynk. אם עבדת עם בלינק לפני שאתה מכיר את התרגיל. עליך לכלול את כל תוכנת Blynk ואת מפתח החיבור עבור המיקרו -בקר והתחנה המדויקת שלך. עליך גם לספק אישורים לחיבור ה- Wifi שלך. הכל עובד די יפה ומספק דרך קלה מאוד לדווח על נתונים מסובכים מבלי לעשות הרבה עבודה. עליך להגדיר סדרה של טיימרים בתיווך Blynk עבור כל חיישן שנמדד. יש להתחיל ולהפעיל אותם בתת -תוכנית נפרדת. יש לי מכשירים נפרדים ל- pH, טמפ ', גובה המים והזמן בו שסתום הסולנואיד נשאר פתוח-זה לבדוק אם המים דולקים יותר מדי זמן בלי למלא את המיכל-לא טוב. תת-הגובה של המים בגובה פשוט לוקח ממוצע של קריאה מרובה ממחלק המתח ב- eTape (ראה הערה קודמת-מכשיר זה היה שגוי מהמפעל …) ולאחר מכן תקן את הקריאה באמצעות מפות ופונקציות אילוץ שנעשו עם מדידות במים מיכל בגבולות הגבוהים והתחתונים של הקלטת. תת -שגרת ה- pH הייתה מסובכת יותר. DH רובוט כלל תוכנות לביצוע האתחול אך לא הצלחתי לגרום לזה לעבוד כלל. יהיה עליך לבצע קריאות גולמיות מיציאת A2 עם מאגרים ב -4.0 ו -7.0 (כלולים בערכה) ולהגדיר אותם ב"ערך חומצה "ו"ערך ניטרלי" בחלק העליון של התוכנית. לאחר מכן הוא יזהה את המדרון ואת יירוט y כדי לחשב עבורך את כל ערכי ה- pH הבאים. יש צורך לכייל מחדש את ה- pH בערך כל חודשיים בערך כדי לבדוק אותו. תכנית המשנה הזמנית היא התוכנית הסטנדרטית שלך עם חוט אחד. הפעילות היחידה בקטע לולאת החלל היא לבדוק את מצב שני מתגי הצוף כדי לקבוע מתי להפעיל את המים ולהפעיל טיימר.

שלב 7: השתמש בו

בניסויים ראשוניים המכונה עבדה היטב-בעלת טווח מתכוונן בקלות למכשירים ומארז עמיד במים שנועד להתקנה קלה יותר בסביבה משתנה במהירות. יהיה צורך לראות אם המרחק בין שני בוררי מפלס המים יתברר כמתאים. סביבת Blynk הפכה דיווח ושליטה באמצעות הטלפון הסלולרי בקלות. שליטה ישירה על ממסר הפלט באמצעות הטלפון מאפשרת לעקוף את המערכת כאשר מתעוררים מצבי מפלס מים מפחידים. הקלות שבה תוכל לספק פלט מתועל לכמה שיותר מכשירים הופכת את שיתוף הנתונים עם מספר אנשים ללא תקלות. תחומי העניין העתידיים יהיו עם אוטומציה של אספקת התזונה, בדיקות מוליכות (בעיות ידועות עם מדידת pH) ורשתות עם צמתים אחרים למדידת מיקומים מרוחקים במתחם הגידול.