Topraksız Sera İzleme ve Kontrol Sistemi: 5 Adım (Resimli)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:19

Bu talimatta size hidroponik bir sera izleme ve kontrol sisteminin nasıl kurulacağını göstereceğim. Size seçilen bileşenleri, devrenin nasıl kurulduğuna dair bir bağlantı şemasını ve Seeeduino Mega 2560'ı programlamak için kullanılan Arduino taslağını göstereceğim. Ayrıca, sonucu görebilmeniz için birkaç video da yayınlayacağım.

Girişler:

DHT11

Çıktılar:

• Su Pompası
• Hava pompası
• 2 Hayran
• LED Işık Şeridi
• 4x20 LCD Ekran

İşlev:

• Hava ve su pompası, bir SPDT anahtarı tarafından kontrol edilen harici bir kesme işlevine bağlıdır. Bu, kullanıcının tüm devreyi kapatmak zorunda kalmadan besin solüsyonunu değiştirmesine veya sulama sistemiyle uğraşmasına olanak tanır. Bu önemlidir çünkü tüm devreyi kapattığınızda ışığın zamanlaması sıfırlanır.
• Işıklar, kullanıcının ışıkların ne kadar süre açık ve kapalı olmasını istediğini belirlemesine olanak tanıyan basit matematiksel işlevlerle kontrol edilir.
• Fanlar sıcaklıkla kontrol edilir. Röleyi, sensör 26 santigrat derecenin üzerine çıktığında fanları AÇIK konuma getirecek şekilde programladım. Ve 26 santigrat derecenin altında herhangi bir zamanda KAPALI olmak.

Bu projenin hala devam eden bir çalışma olduğunu belirtmem gerektiğini hissediyorum. Yaz sonuna kadar bir pH, elektroiletkenlik ve DO sensörü kurmayı planlıyorum (bunlar hidroponik sistemin düzgün bir şekilde izlenmesi için gerekli olduğundan). Gördüklerinizi beğendiyseniz, ilerlememi kontrol etmek için yaz boyunca ara sıra tekrar kontrol edin!

**Güncelleme(1/30/19)** Bu projenin kodu artık Greenhouse_Sketch.txt dosyası aracılığıyla kullanılabilir. (4. bölümün altında bulunur)

Adım 1: Bileşen Seçimi

Adım 1 için görüntülenen fotoğraf şunları gösterir; Bileşen, Model, Şirket, İşlev ve Fiyat.

Bu bileşenleri büyük olasılıkla Amazon veya diğer kaynaklar aracılığıyla daha ucuz fiyatlarla bulabilirsiniz. Aynı zamanda özellik sayfalarını da topladığım için bu bilgiyi her bileşenin kaynağından yeni topladım.

***Düzenlemek***

Parça listem için 2x breadboard'u dışarıda bıraktığımı fark ettim. Bunlar oldukça ucuzdur ve Amazon'dan veya herhangi bir bileşen satıcısından satın alınabilir.

Adım 2: Devrenin Kablolanması

Adım 2 için görüntülenen fotoğraflarda, devrenin fiziksel yapısının yanı sıra bağlantı şemasını da bulacaksınız. Bu adımda, röleye, kesme anahtarına ve ışıklara sağlam bağlantılar sağlamak için oldukça fazla lehim yapıldı.

Bir bileşeni çalıştırmak için sorun yaşıyorsanız, bu adımda bir DMM'nin EN İYİ arkadaşınız olduğunu unutmayın. Bir bileşendeki voltajı paralel olarak kontrol edin ve bir bileşendeki akımı seri olarak kontrol edin. Bileşenleri DMM ile kontrol etmenin, bir şeyin çalışmama nedenini aramak için kablolarımı yeniden izlemeye çalışmaktan çok daha hızlı olduğunu buldum.

NOT: Seeeduino Mega 2560'ımın üstünde bir MicroSD kalkanı kullandığımı fark edeceksiniz. Verileri kaydetmek istemiyorsanız (henüz… için programlamadım) bu proje için buna gerek yok.

Adım 3: Hidroponik Seranın İnşası

Seranızın büyüklüğü gerçekten size kalmış. Bu projeyle ilgili en iyi şey, daha büyük ölçekte yapmak için ihtiyacınız olan tek şeyin daha uzun kablolar olmasıdır! (Ve 50 cm'den fazla kafaya sahip bir su pompası)

Seranın temel çerçevesi LOWE'lerden ahşaptan yapılmıştır ve çerçeve başlığını oluşturmak için esnek PVC boru ve tavuk teli kullandım. (Fotoğraf 1)

Başlığı örtmek ve bitkiler için izole bir ekosistem oluşturmak için basit bir plastik levha kullanıldı. Sera boyunca havayı hareket ettirmek için seri olarak iki fan kullanıldı. Biri havayı içeri çekmek için diğeri dışarı havayı çekmek için. Bu, serayı olabildiğince hızlı soğutmak ve bir esintiyi simüle etmek için yapıldı. Fanlar, DHT11 sıcaklığı veya = 26 *C'ye ölçtüğünde kapalı olacak şekilde programlanmıştır. Bu, talimatın çizim bölümünde gösterilecektir. (Fotoğraf 2)

Hidroponik sistem, ağ kaplar için üstten kesilmiş iki adet 2" delikli 3" O. D PVC borudan oluşur. Her bitkiye hem köklenme hem de büyüme için yeterli alan sağlamak için 3" aralıklarla yerleştirilirler. Bitkilere besin solüsyonu sağlamak için bir damlama sistemi kullanıldı ve PVC'nin altından 1/4" delik açıldı. Aşağıdaki rezervuara geri dönmek için su. Hava ve su pompalarının her ikisi de, ana boşluk döngüsüne paralel olarak çalışan ikinci bir boşluktan onları kontrol eden bir kesme anahtarına bağlıdır. Bu, sistemin geri kalanını etkilemeden besin solüsyonunu değiştirmek için pompaları kapatabilmem için yapıldı. (Fotoğraf 3, 4 ve 5)

Kaputun iç kısmına bir LED ışık şeridi takıldı ve RBG amplifikatörü aracılığıyla röleye bağlandı. Işık, "If" ve "else if" ifadeleriyle kontrol edilen bir zamanlayıcıdadır. Programlamamda, her 15 saniyede bir açılıp kapanmaya programlandıklarını göreceksiniz. Bu tamamen tanıtım amaçlıdır ve optimal yetiştirme koşulları için normal ışık döngüsüne göre değiştirilmelidir. Ayrıca, gerçek büyüme koşulları için sınıf projemde kullandığım basit LED şerit yerine gerçek bir büyüme ışığı kullanmanızı öneririm. (Fotoğraf 6)

Adım 4: Arduino'da Programlama

Fotoğraf 1: Kitaplıkları ve tanımları ayarlama

• imzasız uzun timer_off_lights=15000

  LED ışıkların ne zaman kapatılacağını burada belirliyoruz. Işıklar şu anda bu süreye ulaşılana kadar açık kalacak şekilde programlanmıştır. Gerçek kullanım için, büyütmek istediğiniz bitki için istediğiniz ışık döngüsünü kontrol etmenizi öneririm. Örn: Işıklarınızın 12 saat açık kalmasını istiyorsanız bu süreyi 15000'den 43200000'e değiştirin

Programın bu bölümünde başka bir değişikliğe gerek yoktur.

Fotoğraf 2: geçersiz kurulum

Bu bölümde herhangi bir değişikliğe gerek yok

Fotoğraf 3: boşluk döngüsü

• else if (time_diff <30000)

  Işıklar başlangıçta açık olacak ve programa 15 saniye sonra kapanacak şekilde programlandığından. 30000, ölçülen sürenin bir sınırı olarak hareket eder. Işıklar, süre 30000'e ulaşana kadar kapalı kalır ve ardından tekrar 0'a sıfırlanır, böylece tekrar 15000'e ulaşılana kadar ışıklar tekrar açılır. 30000, 24 saatlik bir döngüyü temsil etmek için 86400000 olarak değiştirilmelidir

• eğer (t<26)

  programın hayranlara KAPALI kalmasını söylediği yer burasıdır. Bitkileriniz farklı sıcaklıklara ihtiyaç duyuyorsa, 26'yı ihtiyaçlarınıza göre değiştirin

• başka if (t>=26)

  Burası programın hayranlara AÇIK kalmasını söylediği yer. Bu 26'yı önceki ifadeyi değiştirdiğiniz numarayla değiştirin

Fotoğraf 4: StopPump'ları geçersiz kılın

bu, bu talimatın başında belirtilen ikincil boşluktur. Herhangi bir değişikliğe gerek yoktur, SPDT anahtarı orijinal konumundan çevrildiğinde bağlı pinlere ne yapmaları gerektiğini söyler.

Adım 5: Sistemin İşlevini Gösteren Videolar

Video 1:

Anahtar tarafından kontrol edilen hava ve su pompasını gösterir. Anahtar atıldığında röle üzerindeki led ışıklarının nasıl değiştiğini de görebilirsiniz.

2. Video:

Seri Monitöre bakarak program başladığında ışıkların yandığını görebiliriz. time_diff 15000 ms eşiğini geçtiğinde ışıklar söner. Ayrıca time_diff 30000 ms eşiğini geçtiğinde time_diff sıfırlamalarının sıfıra döndüğünü ve ışıkların tekrar yandığını görebiliriz.

Video 3:

Bu videoda sıcaklığın fanları kontrol ettiğini görebiliriz.

4. Video:

Sadece seranın etrafında bir yürüyüş

Sensörler Yarışması 2016'da Büyük Ödül