Терариумға арналған ылғалдылық пен температураны бақылау жүйесі: 11 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

КІРІСПЕ:

Бұл нұсқаулық Arduino Uno көмегімен ылғалдылық пен температураны бақылаудың модульдік жүйесін дамытуға арналған. Бұл жүйе қоршаған ортаның параметрлерін бақылау үшін су өткізбейтін ылғалдылық пен температуралық зондты және ылғалдандырғыш пен салқындатқыш желдеткішті қосуды бақылау үшін 5В релесіне қосылған Arduino Uno пайдаланады. Нақты уақыттағы (RTC) қосалқы жүйе ылғалды ауаның күнделікті сергітуін қамтамасыз етеді және жоспарлы ылғалдандыру мен салқындатуды бағдарламалауға мүмкіндік береді. Ылғалдылық пен температураны өлшеу СКД экранына шығарылады.

Бұл құрылғыны қолдану тропикалық өсімдіктердің экологиялық параметрлерін бақылау болып табылады. Бұл жағдайда бұл өсімдіктер жоғары ылғалдылықты жақсы көреді (әдетте 70%жоғары) және жоғары температураға (30-35С) сезімтал. Менің ғимараттың HVAC жүйесіндегі температураның модерациясын ескере отырып, мен температураның белгіленген шектен (20С) төмен түспеуін қамтамасыз ете аламын. Бұл жағдайда парниктік эффект алаңдаушылық туғызады, сондықтан ылғалдандырумен қатар салқындату қажет.

ЕСКЕРТУ:

Бұл құрылыс электрмен жұмыс жасауды қамтиды. Электр тогының соғуы мен соққының алдын алу үшін арнайы сақтық шараларын қолданыңыз. Қысқа байланыс немесе нашар байланыс жасамау үшін сымдарға абай болыңыз.

Бұл жүйе 120В құрылғылармен үйлесімді болуға арналған болса да, ол жоғары ток жүйелерінде қолдануға арналмаған. Қарапайым модификация жоғары жүйеге, салқындату жүйесіне және т.б арналған релелік жүйені қосуға мүмкіндік береді. Қосылған барлық құрылғылар үшін жалпы ток күшін максималды 10А дейін шектеңіз.

ӨЗГЕРТУ:

Бұл жүйені жылытқыш сияқты қосымша басқару параметрлерін қосу үшін өзгертуге болады. Сонымен қатар, оны ылғалды ауаны жоспарлы түрде қолдану арқылы белсенді басқару жүйесінсіз іске қосуға болады. Бұл фактор террариумда өсірілетін организмдердің түріне байланысты.

РЕПОЗИТОР:

Бағдарламаны, диаграммаларды және 3D басып шығару үлгілерін GitHub -дан табуға болады Мұнда.

Жабдықтар

БАСҚАРУШЫ

• • 1x Arduino Uno Rev3 (RobotShop RB-Elf-156)
  • 1x 2 немесе 4 арна 5V 10A релесі (RobotShop RB-Elf-156)
  • 1x SHT 20 I2C су өткізбейтін температура мен ылғалдылық зонд (RobotShop SEN0227)
  • 1x I2C 16x2 СКД модулі (SunFounder ASIN B019K5X53O)
  • RTC немесе RTC модулі бар 1x Data Logger Shield (RobotDyne ASIN B072Q1584B)
  • Arduino Uno үшін 1x бұрандалы терминал қалқаны (міндетті емес, RobotDyne ASIN B071JK13DP)
  • 3x 120 В 2-тісті ұзартқыш сым (3-Пронгты да қолдануға болады, олардың 10А [1200 Вт] немесе одан да көп жұмыс істей алатынына көз жеткізіңіз)
  • 1x Project Box кем дегенде 7 «x5» x3 «(RadioShack, ASIN B0051YSCGO)
  • 1x ПХД тақтасы немесе қорапқа орнатылатын тақта
  • 1x USB а/б кабелі

  • 1x USB қабырға зарядтау адаптері (120В)

ЫЛҒАЛДАУЫШ

• • 1x Homasy Cool Mist Ылғалдандырғыш (ASIN B07RZSBSHJ)
  • 1х 5/8 дюймдық 6 'PVG өт сорғысының ағызу түтігі (немесе 3/4 дюймнен 5/8 дюймге дейін ұқсас құбырлар, LOWES #814327)
  • 1х 3/4 дюймдік ПВХ фитингтері әйелдер мен әйелдерге арналған (LOWES #23850)
  • 2х 3/4 дюймдік ерлер мен әйелдерге арналған бұрандалы ПВХ фитингі (LOWES #126822)
  • 1x 3/4 дюймдік ПВХ фитингінің бүйірлік шығысы (LOWES #315496)
  • 1х 3/4 «Айналатын еркек-әйелге арналған суару адаптері (LOWES #194629)

СУЫТУ ЖЕЛДЕТКІШІ

• • 1х 12В компьютерлік желдеткіш
  • 1х 12В 1А қуат адаптері
  • 1x 12V Ерлер+Әйелдер 2.1x5.5MM тұрақты ток розеткасының адаптер қосқышы

Шағын бөлшектер

• • 20x өтпелі кабельдер
  • 4x кабельдік байланыс (PH7)
  • 3x 22-10 AWG сымдық гайкалар
  • 12x тұрақсыздықтар мен бұрандалар мен болттар
  • 6x M3-0.5 немесе UNC 4-40 бұрандалар мен болттар
  • 4x бұрандалар (монтаждау тақтасын жоба қорабына бекіту үшін)
  • 3x сорғыш шыныаяқ ілгектер

ҚҰРАЛДАР

• • Сым тартқыш
  • Бұрандалы драйверлер (әр түрлі өлшемдер)
  • Бұрғылау
  • Айналмалы құрал (міндетті емес)
  • 3D принтері (міндетті емес)

БАҒДАРЛАМА

Бағдарламаны осы бетте немесе GitHub Мұнда табуға болады

1 -қадам: Адруино схемасын қосыңыз

Бұл қадам электрониканы орнатуға және қосуға арналған. Бұл жағдайда барлық сымдарды Arduino UNO, SHT 20, және тек релейлерге Arduino қосылу бөліктері қажет. *Назар аударыңыз, 120В ұзартқыш сымдарды қосуды қазір жасаудың қажеті жоқ.

Сым Ардуино

1. Жабдықтарда БАСҚАРУ ЖҮЙЕСІ тізімінде көрсетілген компоненттерді жинаңыз.

2. Қосылған схемаға сәйкес Arduino Uno сымын қосыңыз (сурет). Эстафетаны әлі қосуға болмайды.

   • Деректер тақтасы:

     Arduino Uno үстіне қосылыңыз

   • Бұрандалы терминал қалқаны:

     Analog жағын Arduino Uno Datalogger тақтасының аналогтық жағына қосыңыз

   • SHT 20:

     • Қызыл 3.3 В дейін
     • GND үшін жасыл
     • А5 дейін қара
     • Ақтан А4 -ке дейін

   • I2C 16x2 СКД экраны:

     • SCL - A5
     • SDA - А4
     • GND - GND
     • VCC 5 В дейін

   • 4 арналы реле (мен IN3 мен IN4 -ті 4 арналы реледен қолдандым, бұл реледе IN1 мен IN2 үшін де жұмыс істей алады):

     • VCC 5 В дейін
     • GND - GND
     • IN 3 -тен 7 -ге дейін
     • IN 4 8 -ге бекітіңіз
3. Егер сіз бұрандалы терминал қалқанын қолдансаңыз, 5V және GND көмегімен экранға тікелей қосылуға болады, осылайша сізде бір кіруге 2 түйреуіш болмайды.
4. Экранды немесе SHT 20 зондын AREF кірісінің үстіндегі Arduinos -да орналасқан басқа SDA SCL кірісіне қосуға болады. Есіңізде болсын, барлық қалқандарда бұл болмайды.

2 -қадам: Arduino бағдарламасын тексеріңіз

Бұл қадам барлық компоненттердің жұмыс істейтінін және бағдарлама ойдағыдай жұмыс істейтінін тексеру.

ARDUINO БАҒДАРЛАМАСЫ

1. Компьютердің көмегімен Arduino IDE жүктеп алыңыз, оны мына жерден табуға болады.
2. Arduino -ны компьютерге USB а/б адаптері арқылы қосыңыз.
3. Arduino бағдарламасын мына жерден немесе осы беттен жүктеп алыңыз.
4. Бағдарламалық жасақтаманы Arduino -ға жүктеңіз (дұрыс COM порты таңдалғанына көз жеткізіңіз, әйтпесе ол жүктелмейді).

ЭЛЕКТРОНДЫ тексеріңіз

1. Бағдарлама жұмыс істеп тұрғанын және барлық компоненттердің дұрыс оқылғанын тексеріңіз.

   1. Ылғалдылықты дымқылдатқыштың жанына қою арқылы тексеруге болады.

      • Ылғалдылық 70%-дан төмен болғанда, реле қосылуы керек, оны көбінесе шертетін дыбыс және реледегі жарық көрсетеді (модельге байланысты).
      • Ылғалдылық 85% -дан жоғары болғанда, ол басқа рет басу мен жарықтың өшуімен жиі көрсетіледі.

   2. Температураны көтеру үшін зондты қолыңызда ұстау арқылы тексеруге болады.

      Сол сияқты 30С жоғары температурада желдеткіштің релесі қосылуы керек

   3. Назар аударыңыз, зонд қоршаған ортаның өзгеруі туралы хабарлау үшін шамамен 6 секундқа созылады.

2. Дисплей қоршаған ортаның қолайлы нөмірімен ылғалдылықты оқитынына көз жеткізіңіз.

   Басқа ылғалдылық пен температураны басқа сенсор көмегімен немесе жергілікті ауа -райына қарай бағалауға болады

3 -қадам: Project Box және Mount Electronics құрыңыз

Енді жобалық қорапты құрастыруға болады және электрониканы кейінірек қораптың ішіне қоюға болады.

ЖОБАЛАР БОКСЫ

1. Жобалық қорап үшін 4 тесік бұрғылау қажет:

   • 120 В кіріс сымы.
   • SHT20 сенсоры үшін кіріс.
   • Ылғалдылықты бақылау үшін шығыс.
   • Температураны реттеуге арналған шығыс.

2. Тесіктерді кез келген жерге қоюға болады. Бұл мысал қорабында олар келесідей орналастырылды:

   • 120В кіріс - ортасында оң жақта.
   • SHT 20 кірісі - сол жағы ортасында.
   • Ылғалдылықты бақылау шығысы - ортаның жоғарғы жағына қарай.
   • Температураны реттеу шығысы - ортасында оңға қарай.

3. 11,5 мм бұрғымен саңылауларды белгілеңіз және бұрғылаңыз.

   Ескертпе: 7/16 дюймдік бұрғылауды қолдануға болады, содан кейін оны безге салу үшін жеткілікті үлкейту үшін тегістеуге болады

4. Қақпақты және тығыздағышты әр безден алып тастаңыз және суретте көрсетілгендей қалған бұранда корпусы мен гайканы корпусқа бекітіңіз.

МОНТАЖ

1. Пластмассадан, монтаж тақтасынан немесе қорапқа сәйкес келетін прототиптен жасалған тақтаны қолданыңыз.
2. Қораптағы бекіту тесіктеріне сәйкес келетін тесіктерді бұрғылаңыз.
3. Электрониканы (қалқандары мен релесі бар Arduino Uno) тақтаға сәйкес келетін етіп орналастырыңыз.
4. Тесіктерді белгілеп, бұрғылаудың тиісті өлшемімен бұрғылаңыз.
5. Кез келген тақырыпты қолдана отырып, Arduino мен реле тақтаға бекітіңіз (сурет)

4-қадам: Project Box Electronics-ті орнату

Бұл қадам жобалау қорабында барлық компоненттерді орналастыруға бағытталған, осылайша соңғы сымдар жүргізілуі мүмкін.

АРДУИНО МЕН РЕЛЬДІ ҚОСУ

1. SHT 20 сенсоры мен экранды абайлап ажыратыңыз.
2. Бекіту панелін қорапқа салыңыз (сурет). Оны әлі бұрамаңыз.

Алдын ала дайындалған кабельдер

1. Ұзартқыш сымдарды қажетті ұзындыққа кесіңіз.

   • Сізде қораптың ішінде қалатын 1 шығыс кірісі болады. Бұл Arduino мен кейін қосылатын басқа құрылғыларды (мысалы, желдеткішті, қуат түрлендіргішті және т.б.) қуаттандыруға арналған.
   • Осы екі кіру қондырғысы ылғалдандырғыш пен салқындатқыштың әрқайсысына қуат беру үшін пайдаланылады. Сіз оларды кез келген ұзындықта жасай аласыз, бірақ мен сымдар барлық жерде ілініп қалмас үшін оларды құрылғыға жақын ұстауды шешемін.
   • Осы ұзартқыш сымдардың 1 -інен құрылғыны қуаттандыру үшін сымның ұшын үнемдейсіз. Егер өткізгіш сым көрсетілген болса, оларды пайдаланыңыз (көбінесе олардың жолақтары бар, егер сымыңызда болса, алаңдамаңыз, бұл жай ұйымдастыруды жеңілдетеді).
2. Қуат сымының ұштарын және үш қуат кірісін шешіңіз.
3. Жыртылмау үшін жалаңаш ұштарын бұраңыз (сурет, сурет).
4. Қақпақ пен резеңке тығыздағышты штепсельге, реле үшін 2 шығысқа және SHT 20 зондына қойыңыз.

КАБЕЛДЕР ҚОСУ

Кабельдерді қорапқа орнатылған бездерге қосуға болады (сурет). Оларды әлі бұрамаңыз

5 -қадам: Релелік сымдар

Бұл бөлімде мен мұқият сымдарды енгіздім, себебі бұл қиын болуы мүмкін. Бұл 2 -қадамда көрсетілген схемаға сәйкес болады (сурет).

СЫМ РЕЛИ

1. Сымды қысу үшін бұрағышты пайдаланып, екі бос рельстің жалпы (C) кірістерінің әрқайсысына екі бос сымды жалғаңыз (сурет).

   • Бұл әдетте реленің орталық кірісі және көбінесе С немесе тік сызық ретінде белгіленеді.
   • Сымдардың дұрыс орналасуын қамтамасыз ету үшін оларды кесу қажет болуы мүмкін.
   • Мыстың жоқ екеніне көз жеткізіңіз, тығыз бекітілген, және тозған сымдар ілінбейді.
   • Сымдарды енгізу үшін тақтаны сәл көтеру қажет болуы мүмкін.

2. Сымның кернеу шетін 2 қуат кірісінен реленің қалыпты ашық (NO) бөлігіне қосыңыз (сурет).

   Бұл жоғарыдағы қадамға ұқсас, бірақ бұл шығыс бұрышты сызықпен белгіленеді (жалпы сымға қосылмаған қосқыш сияқты)

3. Барлық кернеулі сымдарды қосудан бастаңыз. (Бұл екі сымның үлкеніне сәйкес келеді және сымның немесе қара сымның кейбір жолақтарымен жиі көрсетіледі.) Бірге қосылатын кабельдер:

   • Штепсельдік ұштан сым
   • Ардуиноны қуаттандыру үшін қолданылатын штепсельдік кірістен сым
   • 2 тартылған сым
4. Сымдарды бір -біріне бұрап, бұрандалы қақпақпен жабыңыз.

5. Барлық бейтарап сымдарды біріктіріңіз.

   • Штепсельдік ұштан бейтарап сым
   • Ардуиноны қуаттандыру үшін шығатын бейтарап сым
   • 2 қуат шығысының әрқайсысынан сымдарды қайтарыңыз
6. Сымдарды бұраңыз және бұрандалы қақпақпен бекітіңіз (сурет).

7. Барлық бұрандалы қақпақтардың тығыз екеніне және құлап кетпейтініне көз жеткізіңіз.

   • Егер бұрандалы қақпақтар жақсы сәйкес келмесе, басқа өлшемдегі қақпақты қолданыңыз.
   • Сонымен қатар, сымдарды бір уақытта 2 -ге қосуға болады және артық сым оларды бірге секіру үшін пайдалануға болады

ATTAT SHT20

1. SHT20 бұрандалы тақтаға бұраңыз.

   Егер бұрандалы тақта қолданылмаса, сымдарды секіргіш сымдарға итеруге және/немесе өтпелі сымдарға қосуға болады

ҚАТТЫ БЕЗДЕР

1. Сымдардың айналасындағы бездің қақпақтарын қатайтыңыз

   Босаңдықты кетіру үшін сымдарды аздап тартуға болады, бірақ олардың бос қалғанын тексеріңіз

6 -қадам: Басқару қорапшасы қақпағының конфигурациясы

Бұл қадам - экранды қораптың жоғарғы жағына орнату және оны таза етіп көрсету үшін 3D басып шығарылған компоненттерді қосу.

СКД үшін тесік жасаңыз

1. Экранды қақпаққа орнататын орынды табыңыз.

   Бұл жоба оны жоғарыдан және сол жақтан 1 дюймге қойды

2. Тесіктердің орналасқан жері мен экранын іздеңіз.
3. Дремель немесе ұстараның көмегімен экранды қою үшін тікбұрышты аймақты кесіңіз.
4. Тиісті бұрғылау көмегімен экранға арналған тесіктерді бұрғылаңыз.

3D БАСЫЛҒАН ҚҰРАМДАРДЫ ҚОСУ (міндетті емес)

1. Қосылған 2 STL файлын басып шығарыңыз:

   • Кез келген кесу сәйкессіздіктерін жасыруға арналған СКД үшін жақтау (16x2 СКД экраны (ретро).stl).
   • Ресми көрінетін логотип (Humidi_Control_Logo.stl).
2. Басып шығарғаннан кейін 2 басып шығарылған компонентті қақпаққа қалаған жерге қойыңыз.
3. Тиісті бұрғылау көмегімен экранға арналған бұрғылау тесіктерін белгілеңіз.
4. Қаласаңыз бояңыз.

ЭКРАН

1. Кішкене бұрандалар мен болттарды қолдана отырып (M3 бұл үшін жақсы жұмыс істейді) экрандағы болтты алдыңғы және экранда артқы жағы бар бұрандалармен бекітіңіз. Егер жақтауды қолдансаңыз, оны алдыңғы жағына бекітіңіз (сурет).
2. Логотипті бекітіңіз және бұрандаларды қосыңыз (міндетті емес) (сурет).
3. Барлық бұрандалар мен болттардың бекітілгеніне көз жеткізіңіз.

7 -қадам: Басқару жүйесінің қорабын аяқтаңыз

Бұл қадамдар басқару жүйесін қамтитын жоба қорабын орнатуды аяқтайды.

Қуат және жабу

1. Қуат қосқышын Arduino -ға қосу үшін қораптың ішіне салынған ұзартқыш сымының кірісін пайдаланыңыз.

   Мен USB -ді қолданғанды ұнатамын, сондықтан оны оңай ашып, қайта бағдарламалау үшін сымды ұстап аламын

2. Барлық қосылымдардың жұмыс істейтініне көз жеткізу үшін қорапты қосыңыз.
3. Тиісті бұрандалармен бекіту тақтасын бұраңыз.
4. Қораптың жоғарғы жағын жобалық қораптар жинағындағы бұрандалармен бұраңыз.

Басқару жүйесі қазір аяқталды. Келесі қадамдар - ылғалдандырғыш пен салқындатқыш желдеткішті қосу.

8-қадам: Ылғалдандырғышты орнату

Бұл ультрадыбыстық коммерциялық ылғалдандырғышты қолдану арқылы негізгі ылғалдандыру жүйесін орнатуға арналған

ЫЛҒАЛДАУЫШ

1. ПВХ бөлшектерін қолданып, оларды суретте көрсетілген қарама -қайшылыққа қосыңыз

   • ПВХ 3/4 дюймдік муфтасын еркек пен әйелдің ПВХ бұрандалы шынтағына бекітіңіз.
   • Тік бұрыш жасау үшін сол бұрандалы шынтақты басқа бұрандалы шынтаққа бекітіңіз.
   • Бұрандалы шынтақтың бұрандалы ұшына еркек-әйел суару адаптерін қосыңыз.
   • ПВХ бүйірлік шығысын ирригациялық адаптердің соңына бекітіңіз.

2. Құбырды қажетті ұзындыққа өлшеп, кесіңіз

   • Бұл ұзындық террариумның жоғарғы жағынан ылғалдандырғыштың ортасына дейін болуы керек.
   • Сызықта бос орын болмауы керек және ол мүмкіндігінше тік болуы керек. Кез келген ілмек немесе су жиналатын жерлер құбырды бітеп, судың ұсақ бөлшектерінің ағып кетуіне жол бермейді.
   • Бұл қондырғы жағдайында, түтіктің түбінде сызықтары болды және үш фут жұмыс істеді.

3. Құбырды ПВХ бөлігіне жалғаңыз

   Бұл жағдайда 5/8 дюймдік өт жолдары қолданылады, ол 3/4 дюймге жақсы енеді

4. Ылғалдандырғыш шығысындағы ақ қақпақты алыңыз
5. Құбырды шығыс ішіне итеріңіз, сонда ол ыңғайлы орналасады.
6. ПВХ құбыр жағын террариумның ішіне орналастырыңыз, сонда ол жиектің бойында орналасады. Террариум жиегінің енін орналастыру үшін PCV бөлшектерін көп немесе аз бұрап алуға болады.

9-қадам: Желдеткішті салқындату

Бұл қажет болған жағдайда конвективті салқындату арқылы температураны төмендету үшін салқындатқыш желдеткішті қосады

СУЫТУ ЖЕЛДЕТКІШІ

1. Компьютер желдеткішінен шығатын сымдарды 12 В еркек ашасы адаптеріне қосыңыз.

2. 2 сорғышты қолданып, оларды желдеткіштің тесіктеріне отыратындай етіп орналастырыңыз/бүгіңіз (сурет).

   Тұрғындарды салқындату үшін айналадан ауаны шығару үшін желдеткішті төмен қарай еңкейту керек

10 -қадам: оны қосу және тексеру

Бұл басқару жүйесін аяқтаудың соңғы қадамы!

SHT 20

1. Сорғыш құрсауын пайдаланып, SHT 20 -ны террариумның жоғарғы жағына бекітіңіз (сурет).

   Теория бойынша ауадағы судың градиенті террариумның жоғарғы жағына қарай ең төмен болуы керек, өйткені ол бөлме ауасымен араласады. Бұл жағдайда террариумның қалған бөлігі сенсормен өлшенетін ылғалдылықта немесе одан сәл жоғары екеніне сенімді бола аласыз

БАРЛЫҒЫН ҚОСУ

1. Басқару жүйесін розеткаға қосыңыз және оның дұрыс жұмыс істеп тұрғанын тексеріңіз
2. Ылғалдатқышты ылғалдылықты бақылау розеткасына қосыңыз.
3. Желдеткішті температура реттегішінің розеткасына қосыңыз.

ТЕСТ

Қажет кезде реле қосылатын/өшетініне көз жеткізу үшін сенсордың айналасындағы ортаны реттеу арқылы жүйені тексеріңіз. Қосымша ақпарат алу үшін 2 -қадамды қараңыз

11 -қадам: Қорытынды сөздер

ҚОРЫТЫНДЫ СӨЗДЕР

Жүйе орнатылған және жақсы болуы керек. Жоғарыда айтылғандай, жүйе модульдік болып табылады, себебі барлық қажеттіліктерді қанағаттандыру үшін заттарды оңай реттеуге немесе өзгертуге болады. Бұл жүйенің ақылды емес екенін есте ұстау өте маңызды: ол істен шыққанын білмейді және тек заттарды қосады немесе өшіреді. Ылғалдандырғышта судың жеткілікті болуын, желінің бітелмегенін, ылғалдылық сенсорының әлі де жұмыс істеуін және т.б. қамтамасыз ету үшін жүйені үнемі тексеріп отыру керек. Жалпы алғанда, бұл жүйе коммерциялық басқару жүйелерімен бір деңгейде жұмыс істеуі керек. функционалды, бейімделгіш және үнемді. Құрылыста көңілді болыңыз.