Hydroponic Greenhouse Monitoring and Control System: 5 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:23

I denne instruksen vil jeg vise deg hvordan du konstruerer et hydroponisk drivhusovervåking og kontrollsystem. Jeg vil vise komponentene du har valgt, et koblingsskjema over hvordan kretsen ble konstruert og Arduino -skissen som ble brukt til å programmere Seeeduino Mega 2560. Jeg vil også legge ut noen videoer på slutten, slik at du kan se sluttresultatet

Innganger:

DHT11

Utganger:

• Vannpumpe
• Luft pumpe
• 2 vifter
• LED lyslist
• 4x20 LCD -skjerm

Funksjon:

• Luft- og vannpumpen er koblet til en ekstern avbruddsfunksjon som styres av en SPDT -bryter. Dette lar brukeren bytte næringsoppløsning eller tinker med vanningssystemet uten å måtte slå av hele kretsen. Dette er viktig fordi når du slår av hele kretsen, blir timingen for lyset tilbakestilt.
• Lysene styres av enkle matematiske funksjoner som lar brukeren bestemme hvor lenge de vil at lysene skal være på og av.
• Viftene styres av temperaturen. Jeg har programmert reléet til å slå på viftene når som helst sensoren leser over 26 Celsius. Og for å være AV når som helst under 26 Celsius.

Jeg føler at jeg må nevne at dette prosjektet fortsatt er i gang. I slutten av sommeren planlegger jeg å installere en pH, elektrokonduktivitet og DO -sensor (da disse er avgjørende for riktig overvåking av et hydroponisk system). Så hvis du liker det du ser, kan du sjekke sporadisk gjennom sommeren for å sjekke fremdriften min!

** Oppdatering (30.01.19) ** Koden for dette prosjektet er nå tilgjengelig via Greenhouse_Sketch.txt -filen. (plassert nederst i seksjon 4

Trinn 1: Valg av komponenter

Bildet som vises for trinn 1 viser; Komponent, modell, selskap, funksjon og pris.

Du kan mest sannsynlig finne disse komponentene til billigere priser gjennom Amazon eller andre kilder. Jeg har nettopp samlet denne informasjonen fra hver komponents kilde siden jeg også samlet spesifikasjonsark samtidig.

***Redigere***

Kom akkurat på at jeg utelot 2x brødbrett for min deleliste. Disse er ganske billige og kan kjøpes via Amazon, eller omtrent hvilken som helst komponentforhandler.

Trinn 2: Koble til kretsen

På bildene som vises for trinn 2, finner du koblingsskjemaet samt kretsens fysiske struktur. Det ble gjort ganske mye lodding i dette trinnet for å sikre solide tilkoblinger til reléet samt avbryterbryteren og lysene.

Hvis du har problemer med å få en komponent til å slå på, husk at en DMM er din BESTE venn i dette trinnet. Kontroller spenningen over en komponent parallelt og kontroller strømmen gjennom en komponent i serie. Jeg fant ut at det var mye raskere å sjekke komponentene med DMM enn å prøve å finne ledningene mine for å se etter årsaken til at noe ikke fungerte.

MERK: Du vil legge merke til at jeg brukte et MicroSD -skjold på toppen av Seeeduino Mega 2560. Dette er ikke nødvendig for dette prosjektet med mindre du vil registrere data (som jeg ikke har programmert for … ennå).

Trinn 3: Konstruksjon av det hydroponiske drivhuset

Størrelsen på drivhuset ditt er virkelig opp til deg. Det beste med dette prosjektet er at alt du trenger for å gjøre det i større skala er lengre ledninger! (Og en vannpumpe med mer enn 50 cm hode)

Drivhusets grunnramme ble konstruert av tre fra LOWE's, og jeg brukte fleksibelt PVC -rør og kyllingtråd for å lage rammenhetten. (Bilde 1)

Et enkelt plastark ble brukt til å dekke hetten og skape et isolert økosystem for plantene. To vifter i serien ble brukt til å flytte luft over drivhuset. En for å trekke luft inn og en for å trekke luft ut. Dette ble gjort for å kjøle ned drivhuset så raskt som mulig og for å simulere en bris. Viftene er programmert til å være av når DHT11 måler temp eller = til 26 *C. Dette vil bli vist i skissedelen av instruksjonsboken. (Bilde 2)

Hydroponics -systemet består av et 3 "O. D PVC -rør med to 2" hull som er skåret ut av toppen for maskepottene. De er plassert 3 "fra hverandre for å gi hver plante nok plass til både roting og vekst. Et dryppsystem ble brukt for å gi næringsoppløsningen til plantene og et 1/4" hull ble kuttet ut av bunnen av PVC for å tillate vann for å komme tilbake til reservoaret nedenfor. Luft- og vannpumpene er begge koblet til en avbryterbryter som styrer dem fra et annet tomrom som går parallelt med hovedrommet. Dette ble gjort slik at jeg kunne slå av pumpene for å endre næringsoppløsningen uten å påvirke resten av systemet. (Foto 3, 4 og 5)

En LED -lyslist ble festet på innsiden av hetten og koblet til reléet gjennom RBG -forsterkeren. Lyset er på en timer som styres av "If" og "else if" -uttalelser. I min programmering finner du at de er programmert til å slå seg av og på hvert 15. sekund. Dette er utelukkende for demonstrasjonsformål og bør endres i henhold til en normal lyssyklus for optimale vekstforhold. For faktiske vekstforhold anbefaler jeg også å bruke et ekte vokselys i stedet for den enkle LED -stripen jeg brukte i mitt klasseprosjekt. (Bilde 6)

Trinn 4: Programmering i Arduino

Foto 1: Sette opp biblioteker og definisjoner

• usignerte lange timer_off_lights = 15000

  Det er her vi bestemmer når LED -lampene skal slås av. Lysene er for øyeblikket programmert til å slås på til denne tiden er nådd. For faktisk bruk anbefaler jeg å sjekke ut ønsket lyssyklus for planten du vil vokse. Eks: Hvis du vil at lysene skal være på i 12 timer, må du endre denne tiden fra 15000 til 43200000

Ingen andre endringer er nødvendig i denne delen av programmet

Bilde 2: ugyldig oppsett

Ingen endringer er nødvendig i denne delen

Foto 3: tomromsløyfe

• annet hvis (time_diff <30000)

  Siden lysene er programmert til å være på ved starten og slå av 15 sekunder i programmet. 30000 fungerer som en grense for målt tid. Lysene forblir slukket til tiden når 30000 og settes deretter tilbake til 0, og slår deretter på lysene igjen til 15000 er nådd igjen. 30000 bør endres til 86400000 for å representere en 24 -timers syklus

• hvis (t <26)

  det er her programmet forteller fansen å forbli AV. Hvis plantene dine krever forskjellige temperaturer, bytt 26 for å passe dine behov

• annet hvis (t> = 26)

  det er her programmet ber fansen om å forbli PÅ. Endre denne 26 til det samme nummeret du endret forrige setning til

Foto 4: ugyldige StopPumps

dette er det sekundære tomrommet som ble nevnt i begynnelsen av denne instruksen. Ingen endringer er nødvendig, den forteller ganske enkelt de tilkoblede pinnene hva de skal gjøre når SPDT -bryteren vendes fra sin opprinnelige posisjon.

Trinn 5: Videoer som viser systemets funksjon

Video 1:

Viser luft- og vannpumpen som styres av bryteren. Du kan også se hvordan LED -lampene på reléet endres når bryteren kastes.

Video 2:

Ved å se Serial Monitor kan vi se at lysene tennes når programmet er startet. Når tidsdifferansen krysser terskelen på 15000 ms, slås lysene av. Når time_diff krysser terskelen på 30000 ms, kan vi også se at time_diff tilbakestilles til null og lysene tennes igjen.

Video 3:

Vi kan se i denne videoen at temperaturen styrer viftene.

Video 4:

Bare en tur rundt drivhuset

Storpris i sensorkonkurransen 2016