Sistema de control i control de l’efecte hivernacle hidropònic: 5 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

En aquest instructiu, us mostraré com construir un sistema de control i control d’hivernacle hidropònic. Us mostraré els components escollits, un esquema de cablejat de com es va construir el circuit i l’esbós d’Arduino utilitzat per programar el Seeeduino Mega 2560. També publicaré uns quants vídeos al final perquè pugueu veure el resultat final

Entrades:

DHT11

Sortides:

• Bomba d'aigua
• Bomba d'aire
• 2 fans
• Tira de llum LED
• Pantalla LCD 4x20

Funció:

• La bomba d’aire i aigua s’uneix a una funció d’interrupció externa que es controla mitjançant un commutador SPDT. Això permet a l'usuari canviar la solució nutritiva o jugar amb el sistema de reg sense haver d'apagar tot el circuit. Això és important perquè quan apagueu tot el circuit, es restableix el temps de la llum.
• Els llums estan controlats per funcions matemàtiques simples que permeten a l'usuari determinar quant de temps voldrien que estiguessin engegats i apagats.
• Els ventiladors estan controlats per la temperatura. He programat el relé per encendre els ventiladors sempre que el sensor llegeixi més de 26 centígrads. I estar DESACTIVAT en qualsevol moment per sota dels 26 centígrads.

Crec que hauria d’esmentar que aquest projecte encara és un treball en curs. A finals d’estiu, planejo instal·lar un sensor de pH, electroconductivitat i DO (ja que són essencials per controlar adequadament un sistema hidropònic). Així que si us agrada el que veieu, torneu a consultar esporàdicament durant tot l’estiu per comprovar el meu progrés.

** Actualització (30/01/19) ** El codi d'aquest projecte ja està disponible a través del fitxer Greenhouse_Sketch.txt. (situat a la part inferior de la secció 4

Pas 1: Selecció de components

Es mostra la foto que es mostra al pas 1; Component, model, empresa, funció i preu.

El més probable és que trobeu aquests components a preus més econòmics mitjançant Amazon o altres fonts. Acabo de recollir aquesta informació de la font de cada component, ja que també reunia fulls d’especificacions al mateix temps.

*** Edita ***

Em vaig adonar que vaig deixar de banda dos taulers per a la meva llista de peces. Aquests són bastant econòmics i es poden comprar a través d’Amazon o de qualsevol distribuïdor de components.

Pas 2: Connexió del circuit

A les fotos que es mostren al pas 2, trobareu el diagrama de cablejat i l'estructura física del circuit. Es va fer força soldadura en aquest pas per garantir connexions sòlides al relé, així com l'interruptor d'interrupció i els llums.

Si teniu problemes per aconseguir que un component s’engegui, recordeu que un DMM és el vostre MILLOR amic en aquest pas. Comproveu la tensió d’un component en paral·lel i comproveu el corrent a través d’un component en sèrie. Vaig trobar que comprovar els components mitjançant DMM era molt més ràpid que intentar refer el cablejat per buscar el motiu pel qual alguna cosa no funcionava.

NOTA: Notareu que he utilitzat un escut MicroSD a la part superior del meu Seeeduino Mega 2560. Això no és necessari per a aquest projecte tret que vulgueu enregistrar dades (que encara no he programat per …).

Pas 3: construcció de l’hivernacle hidropònic

La mida del vostre hivernacle depèn realment de vosaltres. El millor d’aquest projecte és que tot el que necessiteu per fer-lo a una escala més gran són cables més llargs. (I una bomba d'aigua amb més de 50 cm de cap)

El marc base de l’hivernacle es va construir amb fusta de LOWE i vaig utilitzar canonades de PVC flexible i filferro de pollastre per crear el capó dels marcs. (Foto 1)

Es va utilitzar una simple làmina de plàstic per tapar la campana i crear un ecosistema aïllat per a les plantes. Es van utilitzar dos ventiladors en sèrie per moure aire a través de l’hivernacle. Un per treure aire i un per treure aire. Això es va fer per refredar l'hivernacle el més ràpidament possible i per simular una brisa. Els ventiladors estan programats per estar apagats quan el DHT11 mesura la temperatura o = fins a 26 * C. Es mostrarà a la part de l'esbós de l'instrumentable. (Foto 2)

El sistema hidropònic consisteix en una canonada de PVC de 3 "OD amb dos forats de 2" tallats a la part superior per als testos de malla. Estan espaiades de 3 "per donar a cada planta prou espai per a l'arrelament i el creixement. Es va utilitzar un sistema de degoteig per proporcionar la solució nutritiva a les plantes i es va tallar un forat de 1/4" del fons del PVC per permetre la aigua per tornar a l’embassament inferior. Les bombes d’aire i d’aigua estan connectades a un interruptor d’interrupció que les controla des d’un segon buit que funciona paral·lelament al bucle de buit principal. Això es va fer per poder apagar les bombes per canviar la solució de nutrients sense afectar la resta del sistema. (Foto 3, 4 i 5)

Es va connectar una tira de llum LED a la part superior interior de la campana i es va connectar al relé a través de l'amplificador RBG. La llum està en un temporitzador controlat per les sentències "If" i "else if". A la meva programació trobareu que estan programats per encendre i apagar cada 15 segons. Això és purament amb finalitats de demostració i s’ha de canviar segons un cicle de llum normal per obtenir unes condicions de cultiu òptimes. A més, per a les condicions de cultiu reals, recomano utilitzar una llum de cultiu real en lloc de la simple tira LED que he utilitzat en el meu projecte de classe. (Foto 6)

Pas 4: Programació a Arduino

Foto 1: Configuració de biblioteques i definicions

• unsigned long timer_off_lights = 15000

  aquí és on determinem quan hem d’apagar els llums LED. Actualment, els llums estan programats perquè s’encenguin fins que s’arribi a aquest temps. Per al seu ús real, recomano comprovar el cicle de llum desitjat per a la planta que voleu créixer. Ex: si voleu que els llums estiguin engegats durant 12 hores, canvieu aquesta hora de 15000 a 43200000

No calen altres canvis en aquesta secció del programa

Foto 2: configuració nul·la

No calen canvis en aquesta secció

Foto 3: bucle buit

• else if (diferència_de_hora <30000)

  Ja que els llums estan programats perquè s’encenguin a l’inici i s’apaguin 15 segons al programa. 30000 actua com a límit del temps mesurat. Els llums resten apagats fins que el temps arriba a 30000 i es torna a posar a 0, tornant a encendre els llums fins que es torni a assolir el 15000. 30000 s’ha de canviar a 86400000 per representar un cicle de 24 hores

• si (t <26)

  aquí és on el programa diu als fans que continuïn DESACTIVATS. Si les vostres plantes necessiten diferents temperatures, canvieu-ne 26 segons les vostres necessitats

• altrament si (t> = 26)

  aquí és on el programa diu als seguidors que continuïn activats. Canvieu aquest 26 pel mateix número que heu canviat a la sentència anterior

Foto 4: buida StopPumps

aquest és el buit secundari esmentat al començament d'aquest instructable. No calen canvis, simplement indica als pins connectats què cal fer quan es commuta el commutador SPDT des de la seva posició original.

Pas 5: vídeos que mostren la funció del sistema

Vídeo 1:

Mostra la bomba d’aire i aigua que es controla mitjançant l’interruptor. També podeu veure com canvien els llums LED del relé a mesura que es dispara l’interruptor.

Vídeo 2:

En visualitzar el monitor de sèrie, podem veure que els llums s’encenen un cop s’inicia el programa. Quan el time_diff creua el llindar de 15000 ms, els llums s'apaguen. A més, a mesura que time_diff creua el llindar de 30000 ms, podem veure com es restableix el zero a time_diff i es tornen a encendre els llums.

Vídeo 3:

Podem veure en aquest vídeo que la temperatura controla els ventiladors.

Vídeo 4:

Només un passeig per l’hivernacle

Gran Premi al Concurs de Sensors 2016