Hydrocultuur kas monitoring- en controlesysteem - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

In deze instructable laat ik je zien hoe je een hydrocultuur kasbewakings- en controlesysteem bouwt. Ik zal je de gekozen componenten laten zien, een bedradingsschema van hoe het circuit is gebouwd en de Arduino-schets die is gebruikt om de Seeeduino Mega 2560 te programmeren. Ik zal aan het einde ook een paar video's plaatsen, zodat je het eindresultaat kunt zien

Ingangen:

DHT11

Uitgangen:

• Waterpomp
• Luchtpomp
• 2 ventilatoren
• LED-lichtstrip
• 4x20 LCD-scherm

Functie:

• De lucht- en waterpomp zijn aangesloten op een externe onderbrekingsfunctie die wordt bestuurd door een SPDT-schakelaar. Hierdoor kan de gebruiker van voedingsoplossing wisselen of aan het irrigatiesysteem sleutelen zonder het hele circuit af te sluiten. Dit is belangrijk omdat wanneer u het hele circuit uitschakelt, de timing voor het licht wordt gereset.
• De lichten worden bestuurd door eenvoudige wiskundige functies waarmee de gebruiker kan bepalen hoe lang hij wil dat de lichten aan en uit zijn.
• De ventilatoren worden aangestuurd op temperatuur. Ik heb het relais geprogrammeerd om de ventilatoren AAN te zetten wanneer de sensor boven 26 Celsius leest. En om op elk moment onder de 26 Celsius UIT te zijn.

Ik vind dat ik moet vermelden dat dit project nog steeds een werk in uitvoering is. Tegen het einde van de zomer ben ik van plan een pH-, elektrogeleidings- en DO-sensor te installeren (omdat deze essentieel zijn voor een goede bewaking van een hydrocultuursysteem). Dus als je het leuk vindt wat je ziet, kom dan de hele zomer sporadisch terug om mijn voortgang te controleren!

**Update(30/1/19)** De code voor dit project is nu beschikbaar via het bestand Greenhouse_Sketch.txt. (bevindt zich onderaan sectie 4

Stap 1: Componentselectie

De foto die wordt weergegeven voor stap 1 toont; Component, model, bedrijf, functie en prijs.

U kunt deze componenten waarschijnlijk voor goedkopere prijzen vinden via Amazon of andere bronnen. Ik heb deze informatie zojuist verzameld uit de bron van elk onderdeel, omdat ik tegelijkertijd ook specificatiebladen aan het verzamelen was.

***Bewerking***

Ik realiseerde me net dat ik 2x breadboards heb weggelaten voor mijn onderdelenlijst. Deze zijn vrij goedkoop en kunnen worden gekocht via Amazon, of zowat elke verkoper van componenten.

Stap 2: Bedrading van het circuit

In de foto's die worden weergegeven voor stap 2, vindt u het bedradingsschema en de fysieke structuur van het circuit. In deze stap is behoorlijk wat gesoldeerd om solide verbindingen met het relais, de onderbrekingsschakelaar en verlichting te garanderen.

Als je problemen hebt met het opstarten van een component, onthoud dan dat een DMM je BESTE vriend is in deze stap. Controleer parallel de spanning over een component en controleer de stroom door een component in serie. Ik ontdekte dat het controleren van de componenten door DMM veel sneller ging dan proberen mijn bedrading te traceren om te zoeken naar de reden waarom iets niet werkte.

OPMERKING: je zult merken dat ik een MicroSD-schild bovenop mijn Seeeduino Mega 2560 heb gebruikt. Dit is niet nodig voor dit project, tenzij je gegevens wilt opnemen (waarvoor ik nog niet heb geprogrammeerd … nog).

Stap 3: De hydrocultuurkas bouwen

De grootte van je kas is helemaal aan jou. Het beste van dit project is dat je alleen langere draden nodig hebt om het op grotere schaal te maken! (En een waterpomp met meer dan 50 cm opvoerhoogte)

Het basisframe van de kas was gemaakt van hout van LOWE's en ik heb flexibele PVC-buis en kippengaas gebruikt om de kap van het frame te maken. (Foto 1)

Een eenvoudig plastic vel werd gebruikt om de kap te bedekken en een geïsoleerd ecosysteem voor de planten te creëren. Twee ventilatoren in serie werden gebruikt om lucht door de kas te verplaatsen. Eén om lucht in te zuigen en één om lucht uit te zuigen. Dit werd gedaan om de kas zo snel mogelijk te koelen en een briesje te simuleren. De ventilatoren zijn geprogrammeerd om uit te zijn wanneer de DHT11 temperatuur meet of = tot 26 *C. Dit wordt weergegeven in het schetsgedeelte van de instructable. (Foto 2)

Het hydrocultuursysteem bestaat uit een 3 "OD PVC-buis met twee 2" gaten die uit de bovenkant zijn gesneden voor de gaaspotten. Ze zijn 3 "uit elkaar geplaatst om elke plant voldoende ruimte te geven voor zowel beworteling als groei. Een druppelsysteem werd gebruikt om de voedingsoplossing voor de planten te leveren en een 1/4" gat werd uit de bodem van de PVC gesneden om de water om terug te keren naar het reservoir eronder. De lucht- en waterpompen zijn beide aangesloten op een onderbrekingsschakelaar die ze regelt vanuit een tweede leegte die parallel loopt aan de hoofdruimtelus. Dit werd gedaan zodat ik de pompen kon uitschakelen om de voedingsoplossing te veranderen zonder de rest van het systeem te beïnvloeden. (Foto 3, 4 en 5)

Een LED-lichtstrip werd aan de binnenkant van de kap bevestigd en via de RBG-versterker op het relais aangesloten. Het lampje brandt op een timer die wordt bestuurd door "If" en "else if" statements. In mijn programmering vind je ze zijn geprogrammeerd om elke 15 seconden aan en uit te gaan. Dit is puur voor demonstratiedoeleinden en moet worden gewijzigd volgens een normale lichtcyclus voor optimale groeiomstandigheden. Voor echte groeiomstandigheden raad ik ook aan om een echt groeilicht te gebruiken in plaats van de eenvoudige LED-strip die ik in mijn klasproject heb gebruikt. (Foto 6)

Stap 4: Programmeren in Arduino

Foto 1: Bibliotheken en definities opzetten

• niet-ondertekende lange timer_off_lights=15000

  hier bepalen we wanneer de LED-verlichting moet worden uitgeschakeld. De lichten zijn momenteel geprogrammeerd om aan te gaan totdat deze tijd is bereikt. Voor daadwerkelijk gebruik raad ik aan om te kijken naar de gewenste lichtcyclus voor de plant die je wilt kweken. Bijvoorbeeld: als u wilt dat uw verlichting 12 uur brandt, wijzigt u deze tijd van 15000 naar 432000000

Er zijn geen andere wijzigingen nodig in dit gedeelte van het programma

Foto 2: ongeldige opstelling

Er zijn geen wijzigingen nodig in deze sectie

Foto 3: lege lus

• anders als (time_diff <30000)

  Omdat de lichten zijn geprogrammeerd om aan het begin aan te zijn en 15 seconden na het programma uit te gaan. 30000 fungeert als een limiet van gemeten tijd. De lichten blijven uit totdat de tijd 30000 bereikt en wordt dan teruggezet naar 0, waardoor de lichten weer aan gaan tot 15000 weer is bereikt. 30000 moet worden gewijzigd in 86400000 om een cyclus van 24 uur weer te geven

• als (t<26)

  dit is waar het programma de ventilatoren vertelt om UIT te blijven. Als je planten andere temperaturen nodig hebben, verander dan 26 om aan je behoeften te voldoen

• anders als (t>=26)

  dit is waar het programma de fans vertelt om AAN te blijven. Verander deze 26 in hetzelfde nummer waarin je de vorige verklaring hebt gewijzigd

Foto 4: ongeldige StopPumps

dit is de secundaire leegte die aan het begin van dit instructable wordt genoemd. Er zijn geen wijzigingen nodig, het vertelt de aangesloten pinnen eenvoudig wat ze moeten doen wanneer de SPDT-schakelaar vanuit zijn oorspronkelijke positie wordt omgedraaid.

Stap 5: Video's die de functie van het systeem tonen

filmpje 1:

Toont de lucht- en waterpomp die door de schakelaar wordt bediend. U kunt ook zien hoe de LED-lampjes op het relais veranderen als de schakelaar wordt omgezet.

filmpje 2:

Door de seriële monitor te bekijken, kunnen we zien dat de lampjes aangaan zodra het programma is gestart. Als de time_diff de drempel van 15000 ms overschrijdt, gaan de lichten uit. Als time_diff de drempel van 30000 ms overschrijdt, kunnen we ook zien dat de time_diff wordt teruggezet naar nul en dat de lichten weer aan gaan.

filmpje 3:

We kunnen in deze video zien dat de temperatuur de ventilatoren regelt.

filmpje 4:

Even een rondje door de kas

Hoofdprijs in de Sensors Contest 2016