Hydroponisk drivhusovervågnings- og kontrolsystem: 5 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

I denne instruktive vil jeg vise dig, hvordan du konstruerer et hydroponisk drivhusovervågnings- og kontrolsystem. Jeg viser dig de valgte komponenter, et ledningsdiagram over, hvordan kredsløbet blev konstrueret, og Arduino -skitsen, der blev brugt til at programmere Seeeduino Mega 2560. Jeg vil også lægge et par videoer op i slutningen, så du kan se slutresultatet

Indgange:

DHT11

Udgange:

• Vandpumpe
• Luft pumpe
• 2 blæsere
• LED lysstrimmel
• 4x20 LCD -skærm

Fungere:

• Luft- og vandpumpen er tilsluttet en ekstern afbrydelsesfunktion, som styres af en SPDT -kontakt. Dette gør det muligt for brugeren at ændre næringsopløsning eller tinker med kunstvandingssystemet uden at skulle lukke hele kredsløbet. Dette er vigtigt, fordi når du lukker hele kredsløbet, nulstilles timingen for lyset.
• Lysene styres af enkle matematiske funktioner, som gør det muligt for brugeren at bestemme, hvor længe de vil have, at lysene skal være tændt og slukket.
• Ventilatorerne styres af temperaturen. Jeg har programmeret relæet til at tænde ventilatorerne når som helst sensoren læser over 26 Celsius. Og for at være OFF når som helst under 26 Celsius.

Jeg føler, at jeg skal nævne, at dette projekt stadig er i gang. I slutningen af sommeren planlægger jeg at installere en pH, elektrokonduktivitet og DO -sensor (da disse er afgørende for korrekt overvågning af et hydroponisk system). Så hvis du kan lide det, du ser, kan du tjekke sporadisk tilbage i løbet af sommeren for at kontrollere mit fremskridt!

** Opdatering (1/30/19) ** Koden til dette projekt er nu tilgængelig via filen Greenhouse_Sketch.txt. (placeret i bunden af afsnit 4

Trin 1: Valg af komponenter

Det billede, der vises til trin 1, viser; Komponent, model, virksomhed, funktion og pris.

Du kan højst sandsynligt finde disse komponenter til billigere priser via Amazon eller andre kilder. Jeg har lige indsamlet disse oplysninger fra hver komponents kilde, da jeg også var ved at samle specifikationsark på samme tid.

***Redigere***

Indså lige, at jeg udelod 2x brødbrætter til min deleliste. Disse er ret billige og kan købes via Amazon, eller næsten enhver komponentforhandler.

Trin 2: Tilslutning af kredsløbet

På billederne vist til trin 2 finder du ledningsdiagrammet samt kredsløbets fysiske struktur. Der blev gjort en del lodning i dette trin for at sikre solide forbindelser til relæet samt afbryderkontakten og lysene.

Hvis du har problemer med at få en komponent til at tænde, skal du huske, at en DMM er din BEDSTE ven i dette trin. Kontroller spændingen på tværs af en komponent parallelt, og kontroller strømmen gennem en komponent i serie. Jeg fandt ud af, at kontrol af komponenterne ved DMM var meget hurtigere end at forsøge at spore mine ledninger for at se efter årsagen til, at noget ikke fungerede.

BEMÆRK: Du vil bemærke, at jeg brugte et MicroSD -skjold oven på min Seeeduino Mega 2560. Dette er ikke nødvendigt for dette projekt, medmindre du vil registrere data (som jeg ikke har programmeret til … endnu).

Trin 3: Konstruktion af det hydroponiske drivhus

Størrelsen på dit drivhus er virkelig op til dig. Det bedste ved dette projekt er, at alt hvad du behøver for at gøre det i større målestok er længere ledninger! (Og en vandpumpe med mere end 50 cm hoved)

Drivhusets bundramme blev konstrueret af træ fra LOWE's, og jeg brugte fleksibelt PVC -rør og kyllingetråd til at skabe rammerne. (Foto 1)

Et enkelt plastfolie blev brugt til at dække hætten og skabe et isoleret økosystem for planterne. To blæsere i serier blev brugt til at flytte luft hen over drivhuset. En til at trække luft ind og en til at trække luft ud. Dette blev gjort for at afkøle drivhuset så hurtigt som muligt og for at simulere en leg. Ventilatorerne er programmeret til at være slukkede, når DHT11 måler temp eller = til 26 *C. Dette vil blive vist i skitsedelen af den instruerbare. (Foto 2)

Hydroponics -systemet består af et 3 "O. D PVC -rør med to 2" huller, der er skåret ud af toppen til netgryderne. De er placeret 3 "fra hinanden for at give hver plante nok plads til både rodfæstning og dyrkning. Et drypsystem blev brugt til at levere næringsopløsningen til planterne og et 1/4" hul blev skåret ud af bunden af PVC'en for at tillade vand til at vende tilbage til reservoiret nedenfor. Luft- og vandpumperne er begge forbundet til en afbryderkontakt, der styrer dem fra et andet hulrum, der kører parallelt med hovedrumsløkken. Dette blev gjort, så jeg kunne slukke for pumperne for at ændre næringsopløsningen uden at påvirke resten af systemet. (Foto 3, 4 og 5)

En LED -lysstrimmel blev fastgjort til indersiden af emhætten og forbundet til relæet gennem RBG -forstærkeren. Lyset er på en timer, der styres af "If" og "else if" -udsagn. I min programmering finder du, at de er programmeret til at tænde og slukke hvert 15. sekund. Dette er udelukkende til demonstrationsformål og bør ændres i henhold til en normal lyscyklus for optimale vækstbetingelser. For de faktiske vækstbetingelser anbefaler jeg også at bruge et rigtigt vækstlys frem for den enkle LED -strimmel, jeg brugte i mit klasseprojekt. (Foto 6)

Trin 4: Programmering i Arduino

Foto 1: Opsætning af biblioteker og definitioner

• usigneret lang timer_off_lights = 15000

  det er her, vi bestemmer, hvornår LED -lysene skal slukkes. Lysene er i øjeblikket programmeret til at blive tændt, indtil dette tidspunkt er nået. Til faktisk brug anbefaler jeg at tjekke den ønskede lyscyklus for den plante, du vil dyrke. Eks.: Hvis du ønsker, at dine lys skal være tændt i 12 timer, skal du ændre denne tid fra 15000 til 43200000

Der er ikke behov for andre ændringer i dette afsnit af programmet

Foto 2: ugyldig opsætning

Ingen ændringer er nødvendige i dette afsnit

Foto 3: hulrum

• ellers hvis (time_diff <30000)

  Da lysene er programmeret til at være tændt i starten og slukke 15 sekunder i programmet. 30000 fungerer som en grænse for målt tid. Lyset forbliver slukket, indtil tiden når 30000 og nulstilles derefter tilbage til 0, hvorefter lyset tændes igen, indtil 15000 er nået igen. 30000 bør ændres til 86400000 for at repræsentere en 24 -timers cyklus

• hvis (t <26)

  det er her, programmet fortæller fansene at forblive OFF. Hvis dine planter kræver forskellige temperaturer, skal du ændre 26, så de passer til dine behov

• ellers hvis (t> = 26)

  det er her, programmet fortæller fansene at forblive TIL. Skift denne 26 til det samme nummer, som du ændrede den forrige erklæring til

Foto 4: ugyldige StopPumps

dette er det sekundære tomrum nævnt i begyndelsen af denne instruerbare. Ingen ændringer er nødvendige, det fortæller simpelthen de tilsluttede stifter, hvad de skal gøre, når SPDT -kontakten vendes fra sin oprindelige position.

Trin 5: Videoer, der viser systemets funktion

Video 1:

Viser luft- og vandpumpen, der styres af kontakten. Du kan også se, hvordan LED -lysene på relæet ændres, når kontakten kastes.

Video 2:

Ved at se Serial Monitor kan vi se, at lysene tændes, når programmet er startet. Når time_diff krydser grænsen på 15000 ms slukker lyset. Efterhånden som time_diff krydser tærsklen på 30000 ms, kan vi se, at time_diff nulstilles til nul, og lysene tændes igen.

Video 3:

Vi kan se i denne video, at temperaturen styrer ventilatorerne.

Video 4:

Bare en tur rundt i drivhuset

Storpris i sensorkonkurrencen 2016