Гидропоникалық контроллер: 7 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Аляска штатының Анкоридж қаласындағы Өзгерістердің тұқымдары деп аталатын ұйым жасөспірімдерге өнімді коммерцияны бастауға көмектеседі. Ол конверсияланған қоймада үлкен тік гидропоникалық өсіру жүйесін басқарады және өсімдіктерді күту ісін үйрену үшін жұмысқа орналасуды ұсынады. Олар суды басқаруды автоматтандыруға көмектесетін IOT жүйесіне қызығушылық танытты. Бұл нұсқаулық негізінен олардың күш -жігеріне көмектесу үшін қол жетімді және кеңейтілетін микроконтроллер жүйесін құру бойынша еріктілердің әрекетін құжаттау.

Гидропоникалық өсірудің ірі операциялары соңғы бірнеше жылда келді. Бұл бизнестегі шоғырландыру оны табысты етудің қиындығымен ерекшеленді. Пайда табу үшін сәндік салат пакеттерін сату үшін сіз барлық шоттарда ақылсыз сияқты автоматтандыруыңыз керек. Бұл тік қондырғылар нақты калориямен ештеңе шығармайды-сіз негізінен жақсы қапталған суды өсіресіз-сондықтан оны қымбатқа сатуға тура келеді. Бұл суға төзімді реттелетін қондырғы негізгі су қоймасындағы су деңгейін бақылауға және оның тереңдігін, рН, температурасын үнемі өлшеуге арналған. Негізгі қондырғы ESP32 Featherwing -те жұмыс істейді және сіздің нәтижелеріңізді бақылау үшін телефонға blynk қосымшасына жібереді, егер сіздің көңіліңізден шықпаса, электрондық пошта немесе мәтіндік ескертулер.

1 -қадам: материалдарыңызды жинаңыз

Дизайн Lowes суға төзімді арзан электр қораптарына және 3D басып шығарылған бірнеше ұстағыштарға негізделген. Қалған бөлшектер DF Robot рН бірлігінен және Adafruit ETape қоспағанда, салыстырмалы түрде арзан. DF Robot аналогты рН сенсорының жаңа 3 вольтты нұсқасын рН зондымен сатады, және сіз оны үнемі батыру үшін оның қымбат нұсқасына ақша салуыңыз қажет болады. Менде өткізгіштігін тексеруші әлі жоқ, бірақ бұл оның қалай жұмыс істейтінін көргеннен кейін жаңартылатын шығар.

1. Лоус екі топқа суға төзімді электр қораптары-әр түрлі фитингтері бар, тік және иілген түтіктерді ұстауға-10 доллар

2. Adafruit пластикалық қаптамасы бар 12 дюймдік eTape сұйық деңгейлі сенсоры -$ 59, сіз оны пластикалық корпусыз 20 долларға арзанға ала аласыз …

3. Adafruit HUZZAH32-ESP32 қауырсын тақтасы-тамаша тақта. $ 20

4. Aiskaer 2 дана бүйіріне орнатылған аквариум цистернасына орнатылған көлденең сұйық қалқыма су деңгейі 4 доллар

5. Adafruit бекітпейтін мини релелік FeatherWing

6. Липо-5 долларлық батарея (қуат резерві)

7. Жарықдиодты түрлі түсті

8. Су өткізбейтін DS18B20 цифрлық температура сенсоры + қосымша $ 10 Adafruit

9. Ауырлық күші: Аналогты рН датчигі/өлшегіш жиынтығы V2 DF робот $ 39-Өндірістік рН зондының бағасы 49 долларға қымбат болады

Қызыл светодиодты сақинасы бар 10 су өткізбейтін берік металды қосу/өшіру қосқышы - 16 мм қызыл қосу/өшіру $ 5

11 Пластикалық су электромагнитті клапаны - 12В - 3/4 «(1/2 дюймді алмаңыз - ол ештеңеге сәйкес келмейді …)

12. Diymall 0.96 дюйм сары көк I2c IIC сериялық Oled СКД жарықдиодты модуль $ 5

2 -қадам: оны сыммен қосыңыз

Сымдарды қосу үшін Fritzing диаграммасын орындаңыз. Esp32 қарама-қарсы жағында OLED экраны бар фото тақтаға орнатылған, онда ол банд-қораптың орталық артқы жағындағы кішкене тесікке қарайтын болады. Жарық диодтары ESP екі цифрлық шығысына қосылған. Біреуі WiFi байланысын көрсетеді, ал екіншісі су шығысына Реле қосылғанын хабарлайды. Lipo батареясы тақтадағы батарея кірісіне бекітілген. Барлық басқа тақталар (рН, реле, Etape, бір сымды температура, OLED) барлығы тақтадағы 3 вольттан қуат алады. Қосу/өшіру жерге қосу тақтасындағы қосқыш түйреуіш арқылы қосылады-жарық диодты қуат көзіне қосылу жоқ. Электрондық таспа - бұл мұқият тексерілетін нәрсе - менің бортымда қуат пен жер өзгерді (ҚЫЗЫЛ/ҚАРА), және бұл проблемаға тап болған басқалармен де солай көрінеді (бұл мәселені adafruits веб -сайтынан іздеңіз …) басына кіретін резисторды мұқият өлшеу керек-ол жарияланбаған. Жаңа DH Robot тақтасы 3V -мен жұмыс істейді, сондықтан ESP32 -мен жұмыс істейді. A0 жұмыс істей алмады - Wi -Fi қосылымына дейін кіріс алмайды, сондықтан мен басқа аналогтық кірістерді қолдандым.

3 -қадам: Оны құрастырыңыз

Негізгі қорапқа бәрі жақсы сәйкес келеді. Электр өткізгіштің екі полюсі төменгі жағындағы су өткізбейтін емізікшелерден жақсы шығады. Олар өлшеу құралдарын қолдайды. Олар қорапты су деңгейінен жоғары немесе төменге ілу үшін өз еркімен ұзартуға да, қысқартуға да болады-сіздің шектеулеріңіз қорапқа кіретін сымдардың ұзындығы. Бұл түтіктер түбіне кремниймен тығыздалған болуы керек. Құралдар этапта корпусы мен өткізгіштің қисықтығына сәйкес келетін 3D басып шығарылған қосқыштардан ілінеді. Олар қанатты гайкалармен оңай реттеледі. РН зондына арналған арнайы ұстағыштар мен бір сымды температуралық зондтар да басып шығарылды. Деңгейге арналған қорғаныс тірегі - суды басқару қосқыштары да 3D басып шығарылды. Бұл қосқыштар су өткізбейтін және жақсы жасалған және арзан. Олар жабық қамыс қосқыштары болып көрінеді. Қорап кремниймен толтырылған, олар ішкі жағынан гайкамен бекітілген. Бұл ажыратқыштар арасындағы қашықтық өшірместен бұрын қанша сұйықтыққа рұқсат етілетінін анықтайды. Барлық сымдар төменгі саңылаудан өтеді, содан кейін кремниймен тығыздалады. РН зондының сымы жоғарғы саңылау арқылы берілді, себебі ол жиі өзгеріп отырады. Қосу/өшіру қосқышы ыстық күйінде желімделді. Esp32 экранмен сенімді түрде бекітілетін тірек 3D басып шығарылды. Кішкене дөңгелек пластикалық терезе OLED экранын судан қорғау үшін артқы қақпақтың ашылуында силиконмен қапталған.

4 -қадам: 3D басып шығару файлдары

Бұл барлық қатысты ұстаушылар мен тіректерге арналған STL файлдары. Мұның бәрі қолдау мүмкіндіктеріне сәйкес жасалған. Электромагниттік қорапты қуат/реле басқару порттары мен алдыңғы жағындағы жарықдиодты тесік үшін басып шығарудан кейін өзгерту қажет.

5 -қадам: Суды бақылау

12 вольтты электромагниттік 3D жеке баспа корпусына орналастырылды, оған бөлек қуат порты мен қауырсынды релелік тақтаның басқару желісі кіреді. Ол сонымен қатар электромагнитті қосқан кезде қосылатын кішкентай қызыл жарықдиодты қосады. Кәдімгі бақша шлангісі 3/4 дюймдік саңылаулармен қосыла алады-оның 1/2 дюймдік түрін алмаңыз-сізге коннекторларды табу қиын болады …

6 -қадам: Бағдарламалаңыз

Код өте қарапайым. Ол әр түрлі қосалқы бағдарламаларды талқылайды және оларды Blynk желісі арқылы хабарлайды. Егер сіз жаттығуды білмес бұрын Блинкпен жұмыс істеген болсаңыз. Сізге Blynk бағдарламалық жасақтамасы мен микроконтроллер мен есеп беру станциясының қосылу кілті қажет. Сондай -ақ, Wi -Fi байланысына тіркелгі деректерін беру қажет. Мұның бәрі өте жақсы жұмыс істейді және көп жұмыс жасамай күрделі деректер туралы есеп берудің өте оңай әдісін ұсынады. Әрбір өлшенген сенсор үшін Blynk делдалдық серияларын орнату қажет. Оларды бөлек қосалқы бағдарламада іске қосу және іске қосу қажет. Менде рН, температура, судың биіктігі мен соленоид клапаны ашық күйде қалатын уақыт бар-бұл суды резервуарды толтырусыз тым ұзақ тұрғанын тексеру-жақсы емес. Су биіктігінің қосалқы бағдарламасы eTape-тегі кернеуді бөлгіштен орташа мәнді бірнеше рет оқиды (алдыңғы ескертуді қараңыз-бұл құрал зауытта қате қосылған … резервуар таспаның жоғары және төменгі шегінде. РН қосалқы бағдарламасы күрделірек болды. DH Robot инициализацияға арналған бағдарламалық жасақтаманы қамтыды, бірақ мен оны мүлде жұмыс істей алмадым. Сізге 4.0 және 7.0 буферлері бар A2 портынан өңделмеген көрсеткіштерді алу қажет болады (жинаққа кіреді) және оларды бағдарламаның жоғарғы бөліміндегі «қышқылдық мән» мен «бейтарап мәнге» орнатыңыз. Содан кейін ол сізге келесі рН мәндерін есептеу үшін көлбеу мен у жолын анықтайды. Оны тексеру үшін рН шамамен 2 айда бір рет қайта калибрленуі керек. Температураның ішкі бағдарламасы-бұл бір сымды стандартты бағдарлама. Бос цикл бөліміндегі жалғыз әрекет - судың қашан қосылатынын және таймерді іске қосуды анықтау үшін екі қалқымалы қосқыштың күйін тексеру.

7 -қадам: оны қолданыңыз

Алғашқы сынақтарда машина жақсы жұмыс істеді-құралдардың оңай реттелетін диапазоны және суға төзімді қоршауы бар, тез өзгеретін ортада орнатуды жеңілдетеді. Су деңгейінің екі қосқышы арасындағы қашықтық сәйкес келетінін білу қажет. Blynk ортасы ұялы телефон арқылы есеп беру мен бақылауды жеңілдетеді. Телефон арқылы шығыс релесін тікелей басқару су деңгейінің қорқынышты жағдайлары туындаған кезде жүйені өзгертуге мүмкіндік береді. Мүмкіндігінше көптеген құрылғыларға арналы шығуды қамтамасыз етудің қарапайымдылығы көптеген адамдармен деректерді алмасуды жеңілдетеді. Болашақ мүдделер қоректік заттармен қамтамасыз етуді автоматтандыру, өткізгіштік тестілеу (рН өлшеудің белгілі мәселелері) және өсіп келе жатқан кешеннің алыс жерлерін өлшеу үшін басқа түйіндермен торлы желілермен байланысты болады.