Hydroponiskt växthusövervaknings- och kontrollsystem: 5 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

I denna instruerbara, kommer jag att visa dig hur man konstruerar ett hydroponiskt växthusövervaknings- och kontrollsystem. Jag visar dig valda komponenter, ett kopplingsschema över hur kretsen konstruerades och Arduino -skissen som används för att programmera Seeeduino Mega 2560. Jag kommer också att lägga upp några videor i slutet så att du kan se slutresultatet

Ingångar:

DHT11

Utgångar:

• Vattenpump
• Luft pump
• 2 fläktar
• LED -ljusremsa
• 4x20 LCD -skärm

Fungera:

• Luft- och vattenpumpen är ansluten till en extern avbrottsfunktion som styrs av en SPDT -omkopplare. Detta gör att användaren kan byta näringslösning eller pilla med bevattningssystemet utan att behöva stänga av hela kretsen. Detta är viktigt eftersom när du stänger av hela kretsen återställs tidpunkten för ljuset.
• Ljusen styrs av enkla matematiska funktioner som gör att användaren kan avgöra hur länge de vill att lamporna ska vara på och av.
• Fläktarna styrs av temperaturen. Jag har programmerat reläet för att slå på fläktarna när sensorn läser över 26 Celsius. Och att vara AV när som helst under 26 Celsius.

Jag känner att jag måste nämna att detta projekt fortfarande pågår. I slutet av sommaren planerar jag att installera ett pH, en elektrisk ledningsförmåga och en DO -sensor (eftersom dessa är viktiga för korrekt övervakning av ett hydroponiskt system). Så om du gillar det du ser, kolla in sporadiskt under hela sommaren för att kolla på mina framsteg!

** Uppdatering (1/30/19) ** Koden för detta projekt är nu tillgänglig via filen Greenhouse_Sketch.txt. (finns längst ner i avsnitt 4

Steg 1: Komponentval

Fotoet som visas för steg 1 visar; Komponent, modell, företag, funktion och pris.

Du kan troligen hitta dessa komponenter till billigare priser via Amazon eller andra källor. Jag samlade precis denna information från varje komponents källa eftersom jag också samlade specifikationsblad samtidigt.

***Redigera***

Insåg precis att jag utelämnade 2x brödbrädor för min reservlista. Dessa är ganska billiga och kan köpas via Amazon, eller nästan vilken komponenthandlare som helst.

Steg 2: Anslut kretsen

På bilderna som visas för steg 2 hittar du kopplingsschemat samt kretsens fysiska struktur. En hel del lödning gjordes i detta steg för att säkerställa solida anslutningar till reläet samt avbrytaren och lamporna.

Om du har problem med att få en komponent att starta, kom ihåg att en DMM är din BÄSTA vän i det här steget. Kontrollera spänningen över en komponent parallellt och kontrollera strömmen genom en komponent i serie. Jag fann att kontrollen av komponenterna med DMM var mycket snabbare än att försöka spåra om mina ledningar för att leta efter anledningen till att något inte fungerade.

OBS: Du kommer att märka att jag använde en MicroSD -skärm ovanpå min Seeeduino Mega 2560. Detta behövs inte för detta projekt om du inte vill spela in data (som jag inte har programmerat för … ännu).

Steg 3: Konstruera det hydroponiska växthuset

Storleken på ditt växthus är verkligen upp till dig. Det bästa med det här projektet är att allt du behöver för att göra det i större skala är längre trådar! (Och en vattenpump med mer än 50 cm huvud)

Växthusets basram var konstruerad av trä från LOWE's och jag använde flexibelt PVC -rör och kycklingtråd för att skapa ramhuven. (Foto 1)

Ett enkelt plastark användes för att täcka huven och skapa ett isolerat ekosystem för växterna. Två fläktar i serie användes för att flytta luft över växthuset. En för att dra in luft och en för att dra ut luft. Detta gjordes för att kyla växthuset så snabbt som möjligt och för att simulera en vind. Fläktarna är programmerade att vara avstängda när DHT11 mäter temp eller = till 26 *C. Detta kommer att visas i skissdelen av den instruerbara. (Foto 2)

Hydroponicsystemet består av ett 3 "OD PVC -rör med två 2" hål utskurna från toppen för nätkrukorna. De är åtskilda 3 "från varandra för att ge varje planta tillräckligt med utrymme för både rotning och odling. Ett droppsystem användes för att ge näringslösningen till växterna och ett 1/4" hål skars ut från botten av PVC för att tillåta vatten för att återvända till behållaren nedan. Luft- och vattenpumparna är båda anslutna till en avbrottsbrytare som styr dem från ett andra tomrum som löper parallellt med huvudrummet. Detta gjordes så att jag kunde stänga av pumparna för att byta näringslösning utan att påverka resten av systemet. (Foto 3, 4 och 5)

En LED -ljusremsa fästes på insidan av huven och kopplades in i reläet genom RBG -förstärkaren. Lampan lyser med en timer som styrs av "If" och "else if" -uttalanden. I min programmering hittar du att de är programmerade att slå på och av var 15: e sekund. Detta är enbart för demonstrationsändamål och bör ändras enligt en normal ljuscykel för optimala odlingsförhållanden. För de faktiska odlingsförhållandena rekommenderar jag att du använder ett riktigt växljus snarare än den enkla LED -remsan jag använde i mitt klassprojekt. (Foto 6)

Steg 4: Programmering i Arduino

Foto 1: Skapa bibliotek och definitioner

• osignerad lång timer_off_lights = 15000

  det är här vi bestämmer när LED -lamporna ska släckas. Lamporna är för närvarande programmerade att tändas tills denna tid har uppnåtts. För faktisk användning rekommenderar jag att kolla in önskad ljuscykel för växten du vill odla. Ex: om du vill att dina lampor ska vara tända i 12 timmar, ändra den här tiden från 15000 till 43200000

Inga andra ändringar behövs i detta avsnitt av programmet

Foto 2: ogiltig installation

Inga ändringar behövs i detta avsnitt

Foto 3: void loop

• annars om (time_diff <30000)

  Eftersom lamporna är programmerade att tändas i början och stängs av 15 sekunder in i programmet. 30000 fungerar som en gräns för uppmätt tid. Lamporna förblir släckta tills tiden når 30000 och återställs sedan till 0, och tänder därmed lamporna igen tills 15000 nås igen. 30000 bör ändras till 86400000 för att representera en 24 -timmarscykel

• om (t <26)

  det är här programmet säger till fansen att förbli AV. Om dina växter kräver olika temperaturer, ändra 26 för att passa dina behov

• annars om (t> = 26)

  det är här programmet säger till fansen att förbli PÅ. Ändra denna 26 till samma nummer som du ändrade föregående uttalande till

Foto 4: ogiltiga StopPumps

detta är det sekundära tomrum som nämns i början av denna instruerbara. Inga ändringar behövs, det berättar helt enkelt de anslutna stiften vad de ska göra när SPDT -omkopplaren vrids från sitt ursprungliga läge.

Steg 5: Videor som visar systemets funktion

Video 1:

Visar luft- och vattenpumpen som styrs av strömbrytaren. Du kan också se hur LED -lamporna på reläet ändras när omkopplaren kastas.

Video 2:

Genom att titta på Serial Monitor kan vi se att lamporna tänds när programmet startas. När tidsdifferensen överskrider 15000 ms -tröskeln slocknar lamporna. När time_diff överskrider tröskeln på 30000 ms kan vi också se att time_diff återställs till noll och lamporna tänds igen.

Video 3:

Vi kan se i den här videon att temperaturen styr fläktarna.

Video 4:

Bara en promenad runt växthuset

Stora priset i Sensors Contest 2016