Hidroponik Kontrol Cihazı: 7 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:20

Alaska, Anchorage'da bulunan Seeds of Change adlı şık bir organizasyon, gençlerin verimli ticarete başlamasına yardımcı oluyor. Dönüştürülmüş bir depoda büyük bir dikey hidroponik yetiştirme sistemi işletir ve bitki bakımı işini öğrenmek için istihdam sunar. Su kontrollerini otomatikleştirmeye yardımcı olacak bir IOT sistemiyle ilgilendiler. Bu talimat, temel olarak, çabalarına yardımcı olmak için uygun fiyatlı ve genişletilebilir bir mikro denetleyici sistemi oluşturmaya yönelik gönüllü çabalarımı belgelemek içindir.

Büyük Hidroponik yetiştirme operasyonları son birkaç yılda geldi ve geçti. Bu işteki konsolidasyon, onu karlı hale getirmenin zorluğuyla işaretlendi. Fantezi marul çantalarını kâr için satmak için tüm hesaplarda deli gibi otomatikleştirmeniz gerekiyor. Bu dikey üniteler gerçek kalorili hiçbir şey üretmez - temelde güzel paketlenmiş su yetiştiriyorsunuz - bu yüzden onu yüksek bir fiyata satmanız gerekiyor. Bu suya dayanıklı ayarlanabilir ünite, ana rezervuardaki su seviyesini kontrol etmek ve derinliğini, ph'ını, sıcaklığını sürekli ölçmek için yapılmıştır. Ana ünite bir ESP32 Featherwing üzerinde çalışır ve bulgularını web üzerinden izleme için telefonunuzdaki bir blynk uygulamasına bildirir ve işler ters giderse e-posta veya metin uyarıları verir.

Adım 1: Malzemelerinizi Toplayın

Tasarım, Lowes'in ucuz suya dayanıklı elektrik kutularına ve 3D baskılı birkaç tutucuya dayanıyordu. DF Robot'tan pH birimi ve Adafruit'ten ETape dışında kalan parçaların tümü nispeten ucuzdur. DF Robot, analog pH sensörlerinin yeni 3 volt versiyonunu daha ucuz bir pH probu ile satıyor ve muhtemelen sürekli daldırma için bunun pahalı bir versiyonuna yatırım yapmanız gerekecek. Henüz bir iletkenlik test cihazı eklemedim, ancak bunun nasıl olduğunu gördükten sonra bu muhtemelen bir yükseltme olacak.

1. Lowes'ten iki çete suya dayanıklı elektrik kutusu - düz ve bükülmüş boruları tutmak için çeşitli bağlantı parçaları ile - 10 $

2. Plastik Muhafazalı 12 Standart eTape Sıvı Seviye Sensörü Adafruit -- 59$ Bunu plastik muhafaza olmadan 20$ daha ucuza alabilirsiniz…

3. Adafruit HUZZAH32 – ESP32 Feather Board--harika tahta.20$

4. Aiskaer 2 Parça Yandan Monte Akvaryum Tankı Yandan Monte Yatay Sıvı Şamandıra Anahtarı Su Seviyesi $4

5. Adafruit Kilitsiz Mini Röle FeatherWing

6. Lipo-pil 5 $ (yedek güç)

7. Çift LED'in çeşitli renkleri

8. Su geçirmez DS18B20 Dijital sıcaklık sensörü + ekstralar 10$ Adafruit

9. Yerçekimi: Analog pH Sensörü/Metre Kiti V2 DF Robot 39 $--Endüstriyel pH probu 49 $ daha fazlaya mal olacak

Kırmızı LED Halkalı 10 Su Geçirmez Sağlam Metal Açma/Kapama Anahtarı - 16mm Kırmızı Açma/Kapama $5

11 Plastik Su Solenoid Valfı - 12V - 3/4 (1/2 inç almayın-hiçbir şeye uymuyor…)

12. Diymall 0.96 İnç Sarı Mavi I2c IIC Seri Oled LCD LED Modülü $5

Adım 2: Kablolayın

Kablolama için Fritzing şemasını takip edin. esp32, çete kutusunun ortasındaki küçük deliğe bakacağı karşı tarafta OLED ekran ile bir fotoğraf panosuna monte edildi. LED'ler, ESP'nin iki dijital çıkışına bağlandı. Biri WiFi bağlantısının göstergesidir, diğeri ise Rölenin su çıkışına açılıp açılmadığını bildirir. Lipo pil, kart üzerindeki pil girişine takılır. Diğer tüm panolar (pH, röle, Etape, tek kablolu sıcaklık, OLED) panodaki 3 volttan güç alır. Açma/kapama, ana karttaki etkinleştirme pimi ile toprağa bağlanır - LED, güç bağlantısı YOK ile beslenir. eTape kesinlikle dikkatle incelenmesi gereken bir şey -- benim kartımda güç ve zemin ters çevrildi (KIRMIZI/SİYAH) ve bu sorunu yaşayan diğerlerinde de durum bu gibi görünüyor (bu sorunu adafruits web sitesinde arayın…) ayrıca kafaya dahil olan direnç dikkatlice ölçülmelidir - yayınlandığı gibi değildir. Yeni DH Robot kartı artık 3V ile çalışıyor ve bu nedenle ESP32 ile çalışıyor. A0'ın çalışması sağlanamadı - Wifi bağlantısından önce giriş almıyor, bu yüzden diğer analog girişleri kullandım.

Adım 3: İnşa Edin

Her şey ana kutuya oldukça düzgün bir şekilde sığar. Alt kısımdaki su geçirmez nipellerden iki kutuplu elektrik borusu güzelce oturur. Bunlar ölçüm aletlerini destekler. Kutuyu su seviyesinin üstüne veya altına asmak için isteğe bağlı olarak daha uzun veya daha kısa yapılabilirler - tek sınırlarınız kutuya girmesi gereken bağlantı kablolarınızın uzunluğudur. Bu tüplerin alt kısımları silikon ile kapatılmalıdır. Aletler, etape gövdesinin ve kanalın eğriliğine karşılık gelen 3D baskılı konektörlere asılır. Kelebek somunlarla kolayca ayarlanabilirler. pH probu ve Tek kablolu sıcaklık probu için özel tutucular da basılmıştır. Seviye - su kontrol anahtarları için kutu desteği de 3D olarak basıldı. Bu anahtarlar su geçirmezdir ve iyi tasarlanmış ve ucuzdur. Kapalı reed anahtarları gibi görünüyorlar. Kutu, içeride bulunan somunla sabitlendikten sonra silikonla dolduruldu. Bu anahtarlar arasındaki mesafe, kapatmadan önce ne kadar sıvıya izin verildiğini belirleyecektir. Tüm teller alt bir açıklıktan geçirilir ve ardından silikonla kapatılır. pH prob teli, büyük olasılıkla sık sık değiştirileceği için üst açıklıktan içeri beslenmiştir. Açma/kapama düğmesi yerine sıcak yapıştırılmıştı. esp32'yi ekranla güvenli bir şekilde monte etmek için bir raf 3D yazdırıldı. OLED ekranı sudan korumak için arka kapak açıklığının üzerine küçük bir yuvarlak plastik pencere silikonlandı.

Adım 4: 3B Baskı Dosyaları

Bunlar, ilgili tüm sahipler ve destekler için STL dosyalarıdır. Bunların hepsi destek özelliklerine uyacak şekilde tasarlanmıştır. Solenoid kutusu, güç/röle kontrol portları ve öndeki LED deliği için baskı sonrası değiştirilmelidir.

Adım 5: Su Kontrolü

12 voltluk solenoid, ayrı güç için bir bağlantı noktası ve ana muhafazadaki geçiş röle kartından bir kontrol hattı içeren kendi özel 3D baskılı muhafazasına yerleştirildi. Ayrıca solenoid etkinleştirildiğinde yanan küçük bir kırmızı led de içeriyordu. Normal bahçe hortumu 3/4 inç açıklıklara bağlanabilir - bunun 1/2 inçlik çeşitlerini almayın - konektör bulmakta zorlanacaksınız….

Adım 6: Programlayın

Kod oldukça basittir. Birkaç farklı alt programı karıştırır ve bunları Blynk ağı üzerinden raporlar. Tatbikatı bilmeden önce Blynk ile çalıştıysanız. Özel mikro denetleyiciniz ve rapor istasyonunuz için tüm Blynk yazılımını ve bağlantı anahtarını eklemeniz gerekir. Ayrıca Wifi bağlantınıza kimlik bilgileri sağlamanız gerekir. Hepsi oldukça güzel çalışıyor ve karmaşık verileri çok fazla iş yapmadan raporlamanın gerçekten kolay bir yolunu sunuyor. Ölçülen her sensör için bir dizi Blynk aracılı zamanlayıcı ayarlamanız gerekir. Bunlar ayrı bir alt programda başlatılmalı ve çalıştırılmalıdır. pH, sıcaklık, su yüksekliği ve solenoid valfin açık kaldığı süre için ayrı değerlerim var - bu, tankı doldurmadan suyun çok uzun süre açık olup olmadığını kontrol etmek içindir - iyi değil. Su yüksekliği alt programı, eTape üzerindeki voltaj bölücüsünden ortalama çoklu okuma alır (önceki nota bakın - bu cihaz fabrikadan yanlış kablolanmıştır….) ve ardından okumayı harita ile düzeltin ve sudaki ölçümlerle yapılan fonksiyonları kısıtlayın. bandın üst ve alt limitlerinde tank. pH alt programı daha karmaşıktı. DH Robot, başlatmayı yapmak için bazı yazılımlar içeriyordu ama ben onu hiç çalıştıramadım. 4.0 ve 7.0 (kite dahildir) tamponlu A2 portundan ham okumalar almanız ve bunları programın üst bölümündeki "asit değeri" ve "nötr değer" olarak ayarlamanız gerekecektir. Ardından, sizin için sonraki tüm pH değerlerini hesaplamak için eğimi ve y kesişimini belirleyecektir. Kontrol etmek için pH'ın yaklaşık 2 ayda bir aynı şekilde yeniden kalibre edilmesi gerekecektir. Temp alt programı, standart tek kablolu programınızdır. Boş döngü bölümündeki tek aktivite, suyu ne zaman açacağınızı ve bir zamanlayıcı başlatacağınızı belirlemek için iki şamandıralı anahtarın durumunu kontrol etmektir.

7. Adım: Kullanın

İlk denemelerde makine iyi çalıştı - enstrümanlar için kolayca ayarlanabilen aralığa ve hızlı değişen bir ortamda daha kolay kurulum için suya dayanıklı bir muhafazaya sahipti. İki su seviye anahtarı arasındaki mesafenin yeterli olup olmadığı görülecektir. Blynk ortamı, cep telefonu ile raporlama ve kontrolün kolayca yapılmasını sağladı. Çıkış rölesi üzerinden telefonla doğrudan kontrol, korkunç su seviyesi durumları ortaya çıktığında sistemin geçersiz kılınmasını mümkün kılar. Mümkün olduğu kadar çok cihaza anında kanallı çıktı sağlama kolaylığı, birden fazla kişiyle veri paylaşımını sorunsuz hale getirir. Gelecekteki ilgi alanları, besin kaynağının otomatikleştirilmesi, iletkenlik testi (pH ölçümü ile ilgili bilinen sorunlar) ve yetiştirme kompleksindeki uzak konumları ölçmek için diğer düğümlerle ağ ağı oluşturmak olacaktır.