نظام مراقبة ومراقبة الدفيئة المائية: 5 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

في هذا الدليل ، سأوضح لك كيفية إنشاء نظام مراقبة ومراقبة الدفيئة المائية. سأعرض لك المكونات المختارة ، ومخطط الأسلاك لكيفية إنشاء الدائرة ، ورسم Arduino المستخدم لبرمجة Seeeduino Mega 2560. وسأنشر أيضًا بعض مقاطع الفيديو في النهاية حتى تتمكن من رؤية النتيجة النهائية

المدخلات:

دهت 11

المخرجات:

• مضخة مياه
• مضخة هواء
• 2 مراوح
• شريط إضاءة LED
• شاشة LCD 4x20

وظيفة:

• يتم توصيل مضخة الهواء والماء بوظيفة مقاطعة خارجية يتم التحكم فيها بواسطة مفتاح SPDT. يتيح ذلك للمستخدم تغيير محلول المغذيات أو تعديل نظام الري دون الحاجة إلى إغلاق الدائرة بأكملها. هذا مهم لأنه عندما تغلق الدائرة بأكملها ، يتم إعادة ضبط توقيت الضوء.
• يتم التحكم في الأضواء من خلال وظائف رياضية بسيطة تتيح للمستخدم تحديد المدة التي يرغبون في تشغيلها وإيقافها.
• يتم التحكم في المراوح عن طريق درجة الحرارة. لقد قمت ببرمجة Relay لتشغيل المراوح في أي وقت يقرأ فيه المستشعر أعلى من 26 درجة مئوية. وأن تكون في أي وقت أقل من 26 درجة مئوية.

أشعر أنه يجب أن أذكر أن هذا المشروع لا يزال قيد التنفيذ. بحلول نهاية الصيف ، أخطط لتركيب مستشعر الأس الهيدروجيني ، والتوصيل الكهربائي ، ومستشعر الأكسجين المذاب (لأن هذه العناصر ضرورية للمراقبة المناسبة لنظام الزراعة المائية). لذلك إذا أعجبك ما تراه ، تحقق مرة أخرى بشكل متقطع طوال الصيف للتحقق من تقدمي!

** تحديث (1/30/19) ** رمز هذا المشروع متاح الآن عبر ملف Greenhouse_Sketch.txt. (الموجود في الجزء السفلي من القسم 4

الخطوة 1: اختيار المكون

تظهر الصورة المعروضة للخطوة 1 ؛ المكون والنموذج والشركة والوظيفة والسعر.

يمكنك على الأرجح العثور على هذه المكونات بأسعار أرخص من خلال Amazon أو مصادر أخرى. لقد جمعت للتو هذه المعلومات من مصدر كل مكون لأنني كنت أقوم أيضًا بجمع أوراق المواصفات في نفس الوقت.

***يحرر***

أدركت للتو أنني تركت 2x من ألواح التجارب لقائمة أجزائي. هذه رخيصة نوعًا ما ويمكن شراؤها من خلال أمازون ، أو أي بائع تجزئة للمكونات تقريبًا.

الخطوة 2: توصيل الدائرة الكهربائية

في الصور المعروضة للخطوة 2 ، ستجد مخطط الأسلاك بالإضافة إلى الهيكل المادي للدائرة. تم إجراء قدر كبير من اللحام في هذه الخطوة لضمان توصيلات قوية بالمرحل بالإضافة إلى مفتاح المقاطعة والأضواء.

إذا كنت تواجه مشكلات في تشغيل أحد المكونات ، فتذكر أن DMM هو أفضل صديق لك في هذه الخطوة. تحقق من الجهد عبر أحد المكونات على التوازي وفحص التيار من خلال مكون في سلسلة. لقد وجدت أن فحص المكونات بواسطة DMM كان أسرع بكثير من محاولة استعادة الأسلاك الخاصة بي للبحث عن سبب عدم عمل شيء ما.

ملاحظة: ستلاحظ أنني استخدمت درع MicroSD أعلى جهاز Seeeduino Mega 2560 الخاص بي. هذا ليس ضروريًا لهذا المشروع إلا إذا كنت تريد تسجيل البيانات (التي لم أبرمجها من أجل … حتى الآن).

الخطوة الثالثة: إنشاء الدفيئة المائية

حجم الدفيئة متروك لك حقًا. أفضل شيء في هذا المشروع هو أن كل ما تحتاجه لجعله على نطاق أكبر هو أسلاك أطول! (ومضخة مياه برأس يزيد عن 50 سم)

تم بناء الإطار الأساسي للبيت الزجاجي من الخشب من LOWE's واستخدمت أنابيب PVC المرنة وأسلاك الدجاج لإنشاء غطاء الإطارات. (الصورة 1)

تم استخدام لوح بلاستيكي بسيط لتغطية الغطاء وإنشاء نظام بيئي معزول للنباتات. تم استخدام مروحتين متسلسلتين لتحريك الهواء عبر الدفيئة. واحد لسحب الهواء والآخر لسحب الهواء للخارج. تم القيام بذلك لتبريد الدفيئة بأسرع ما يمكن ومحاكاة النسيم. تمت برمجة المراوح بحيث تكون متوقفة عن التشغيل عندما يقيس DHT11 درجة الحرارة أو = إلى 26 * درجة مئوية. سيتم عرض هذا في جزء الرسم من التعليمات. (الصورة 2)

يتكون نظام الزراعة المائية من أنبوب 3 "O. D PVC بفتحتين 2" مقطوعين من الأعلى للأواني الشبكية. وهي متباعدة 3 بوصات لإعطاء كل نبات مساحة كافية للتجذير والنمو. تم استخدام نظام التنقيط لتوفير محلول المغذيات للنباتات وتم قطع ثقب 1/4 بوصة من قاع PVC للسماح الماء للعودة إلى الخزان أدناه. يتم توصيل كل من مضخات الهواء والماء بمفتاح مقاطعة يتحكم بها من فراغ ثان يعمل بالتوازي مع حلقة الفراغ الرئيسية. تم القيام بذلك حتى أتمكن من إيقاف تشغيل المضخات لتغيير محلول المغذيات دون التأثير على باقي النظام. (الصور 3 و 4 و 5)

تم توصيل شريط إضاءة LED بالجزء العلوي الداخلي من الغطاء وتم توصيله بسلك في المرحل من خلال مضخم RBG. الضوء على جهاز توقيت يتم التحكم فيه بواسطة عبارات "If" و "else if". ستجد في برمجتي أنها تمت برمجتها للتشغيل والإيقاف كل 15 ثانية. هذا لغرض العرض فقط ويجب تغييره وفقًا لدورة الضوء العادية لظروف النمو المثلى. أيضًا ، لظروف النمو الفعلية ، أوصي باستخدام ضوء نمو حقيقي بدلاً من شريط LED البسيط الذي استخدمته في مشروع الفصل الخاص بي. (الصورة 6)

الخطوة 4: البرمجة في Arduino

الصورة 1: إنشاء المكتبات والتعريفات

• timer_off_lights الطويل غير الموقعة = 15000

  هذا هو المكان الذي نحدد فيه متى نطفئ مصابيح LED. الأضواء مبرمجة حاليًا ليتم تشغيلها حتى يتم الوصول إلى هذا الوقت. للاستخدام الفعلي ، أوصي بالتحقق من دورة الإضاءة المرغوبة للنبات الذي تريد نموه. مثال: إذا كنت ترغب في تشغيل المصابيح لمدة 12 ساعة ، فقم بتغيير هذا الوقت من 15000 إلى 43200000

لا توجد تغييرات أخرى مطلوبة في هذا القسم من البرنامج

صورة 2: إعداد باطل

لا توجد تغييرات مطلوبة في هذا القسم

الصورة 3: حلقة باطلة

• وإلا إذا (فرق الوقت <30000)

  منذ أن تمت برمجة الأضواء لتكون مضاءة في البداية وتنطفئ لمدة 15 ثانية في البرنامج. 30000 بمثابة حد للوقت المقاس. تظل الأنوار مطفأة حتى يصل الوقت إلى 30000 ثم يتم إعادة ضبطها مرة أخرى إلى 0 ، وبالتالي تضيء الأضواء مرة أخرى حتى الوصول إلى 15000 مرة أخرى. يجب تغيير 30000 إلى 86400000 لتمثيل دورة 24 ساعة

• إذا (ر <26)

  هذا هو المكان الذي يخبر فيه البرنامج المعجبين بالبقاء متوقفين. إذا كانت نباتاتك تتطلب درجات حرارة مختلفة ، فقم بتغيير 26 لتناسب احتياجاتك

• وإلا إذا (ر> = 26)

  هذا هو المكان الذي يخبر فيه البرنامج المعجبين بالبقاء قيد التشغيل. غيّر هذا الرقم 26 إلى نفس الرقم الذي غيرت العبارة السابقة إليه

الصورة 4: مضخات باطلة

هذا هو الفراغ الثانوي المذكور في بداية هذه التعليمات. ليست هناك حاجة إلى أي تغييرات ، فهي تخبر المسامير المتصلة ببساطة بما يجب القيام به عندما ينقلب مفتاح SPDT عن موضعه الأصلي.

الخطوة 5: مقاطع فيديو توضح وظيفة النظام

فيديو 1:

يُظهر التحكم في مضخة الهواء والماء بواسطة المفتاح. يمكنك أيضًا أن ترى كيف تتغير أضواء LED على التتابع عند إلقاء المفتاح.

فيديو 2:

من خلال عرض Serial Monitor ، يمكننا أن نرى أن الأضواء تضاء بمجرد بدء البرنامج. عندما يتجاوز time_diff عتبة 15000 مللي ثانية ، تنطفئ الأضواء. أيضًا ، نظرًا لتجاوز time_diff عتبة 30000 مللي ثانية ، يمكننا عرض إعادة تعيين فرق الوقت إلى الصفر وإضاءة الأضواء مرة أخرى.

فيديو 3:

يمكننا أن نرى في هذا الفيديو أن درجة الحرارة تتحكم في المراوح.

فيديو 4:

مجرد نزهة حول الدفيئة

الجائزة الكبرى في مسابقة Sensors 2016