ჰიდროპონიკის კონტროლერი: 7 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:19

მშვენიერი ორგანიზაცია სახელწოდებით ცვლილებების თესლი აქ, ანკორიჯში, ალასკა ეხმარება ახალგაზრდებს პროდუქტიული კომერციის დაწყებაში. ის მოქმედებს დიდი ვერტიკალური ჰიდროპონიკის ზრდის სისტემას გადაკეთებულ საწყობში და გთავაზობთ დასაქმებას მცენარეთა მოვლის ბიზნესის შესასწავლად. ისინი დაინტერესდნენ IOT სისტემით, რომელიც დაეხმარება წყლის კონტროლის ავტომატიზაციას. ეს ინსტრუქცია ძირითადად არის დოკუმენტირებული ჩემი მოხალისე ძალისხმევის შესაქმნელად ხელმისაწვდომი და გაფართოებადი მიკროკონტროლის სისტემის შესაქმნელად მათ ძალისხმევაში.

დიდი ჰიდროპონიკური ზრდის ოპერაციები მოვიდა და წავიდა ბოლო რამდენიმე წლის განმავლობაში. ამ ბიზნესში კონსოლიდაცია აღინიშნა სირთულეებით მომგებიანი. გიჟივით უნდა ავტომატიზირდე ყველა ანგარიშით, რომ სალათის ლამაზი ჩანთები გაიყიდოს მოგებისთვის. ეს ვერტიკალური ერთეული არ გამოიმუშავებს არაფერს რეალური კალორიებით-თქვენ ძირითადად ლამაზად შეფუთულ წყალს ზრდის-ასე რომ თქვენ უნდა გაყიდოთ იგი პრემიუმ ფასად. წყლის რეზისტენტული რეგულირებადი ერთეული აგებულია წყლის დონის კონტროლისთვის წყალსაცავში და მუდმივად გაზომვის მისი სიღრმე, ph, ტემპერატურა. მთავარი განყოფილება მუშაობს ESP32 Featherwing– ით და აფიქსირებს თავის დასკვნებს ინტერნეტში თქვენი ტელეფონის ბლინკ აპლიკაციაში მონიტორინგისთვის და ელ.ფოსტის ან ტექსტური გაფრთხილებისათვის, თუ რამე გაგიბრაზდებათ.

ნაბიჯი 1: შეაგროვეთ თქვენი მასალები

დიზაინი დაფუძნებული იყო Lowes– ის იაფ წყალგაუმტარი ელექტრული ყუთებზე და რამდენიმე დამჭერზე, რომლებიც იყო 3D დაბეჭდილი. დანარჩენი ნაწილები შედარებით იაფია, გარდა DF Robot– ის pH ერთეულისა და Adafruit– დან ETape– ს გარდა. DF Robot ყიდის მათ ანალოგიურ pH სენსორის ახალ 3 ვოლტიან ვერსიას უფრო იაფი pH ზონდით და თქვენ ალბათ მოგიწევთ ინვესტიციის ჩადება ამ მოდელის ძვირადღირებულ ვერსიაში მუდმივი ჩაძირვისთვის. გამტარუნარიანობის შემმოწმებელი ჯერ არ ჩავრთე, მაგრამ ეს ალბათ განახლდება მას შემდეგ რაც ვნახავ როგორ ფასდება ეს.

1. ორი ბანდის წყალგაუმტარი ელექტრული ყუთი Lowes– დან-სხვადასხვა ფიტინგებით, სწორი და მოხრილი მილები-10 $

2. 12 სტანდარტული eTape თხევადი დონის სენსორი პლასტიკური გარსით ადაფრუტი -$ 59 შეგიძლიათ მიიღოთ ეს პლასტიკური კორპუსის გარეშე 20 $ -ით ნაკლები …

3. Adafruit HUZZAH32-ESP32 ბუმბულის დაფა-შესანიშნავი დაფა. 20 $

4. Aiskaer 2 Pieces Side Mounted Aquarium Tank Side Mounted Horizontal Liquid Float Switch წყლის დონე 4 $

5. Adafruit Non-Latching Mini Relay FeatherWing

6. Lipo-ბატარეა 5 $ (ენერგიის აღდგენა)

7. წყვილი LED- ის სხვადასხვა ფერები

8. წყალგაუმტარი DS18B20 ციფრული ტემპერატურის სენსორი + დამატებით 10 $ Adafruit

9. სიმძიმე: ანალოგური pH სენსორი/მეტრი ნაკრები V2 DF Robot 39 დოლარი-სამრეწველო pH ზონდი კიდევ 49 დოლარი ეღირება

10 წყალგაუმტარი გამძლე ლითონის ჩართვა/გამორთვა წითელი LED ბეჭდით - 16 მმ წითელი ჩართვა/გამორთვა 5 $

11 პლასტიკური წყლის სოლენოიდის სარქველი - 12V - 3/4 (არ მიიღოთ 1/2 ინჩი - ის არაფერში არ ჯდება …)

12. Diymall 0.96 ინჩი ყვითელი ლურჯი I2c IIC სერიული Oled LCD LED მოდული 5 $

ნაბიჯი 2: შეაერთეთ იგი

უბრალოდ მიჰყევით Fritzing დიაგრამას გაყვანილობისთვის. Esp32 დამონტაჟდა ფოტო დაფაზე OLED ეკრანით მოპირდაპირე მხარეს, სადაც ის ბანდის ყუთის ცენტრალურ უკანა ნაწილში მდებარე პატარა ხვრელს გაჰყურებდა. LED- ები დაკავშირებული იყო ESP– ის ორ ციფრულ გამოსავალთან. ერთი მიუთითებს WiFi კავშირზე და მეორე აცხადებს, თუ სარელეო ჩართულია წყლის გამომუშავებაზე. Lipo ბატარეა მიმაგრებულია ბატარეის შეყვანაზე დაფაზე. ყველა სხვა დაფა (pH, სარელეო, Etape, ერთი მავთულის ტემპერატურა, OLED) ყველა იკვებება დაფაზე არსებული 3 ვოლტიდან. ჩართვა/გამორთვა დაკავშირებულია მიწასთან მთავარ დაფაზე ჩართვის პინით-LED იკვებება NO კავშირით ენერგიასთან. ETape არის რაღაცით საგულდაგულოდ შესასწავლი - ჩემს ბორტზე ძალა და საფუძველი შეიცვალა (წითელი/შავი) და ეს ეტყობა სხვა ადამიანებს, რომლებსაც ეს პრობლემა ჰქონდათ (მოძებნეთ ამ პრობლემის adafruits ვებსაიტზე …) ასევე თავში შემავალი რეზისტორი ფრთხილად უნდა გაიზომოს-ის არ არის გამოქვეყნებული. ახალი DH Robot დაფა მუშაობს 3V– ით და მუშაობს ESP32– ით. A0 ვერ მუშაობს - არ იღებს შეყვანას Wifi კავშირამდე, ასე რომ მე გამოვიყენე სხვა ანალოგური შეყვანა.

ნაბიჯი 3: ააშენეთ იგი

ყველაფერი საკმაოდ ლამაზად ჯდება მთავარ ყუთში. ბოლოში წყალგაუმტარი ძუძუებიდან მშვენივრად ჯდება ელექტრული გამტარის ორი პოლუსი. ისინი მხარს უჭერენ საზომი ინსტრუმენტებს. ისინი შეიძლება თვითნებურად გახადონ უფრო მოკლე ან შეაჩერონ ყუთი წყლის დონემდე მაღლა ან დაბლა-თქვენი ერთადერთი შეზღუდვა არის თქვენი დამაკავშირებელი მავთულის სიგრძე, რომელიც უნდა შევიდეს ყუთში. ეს მილები ბოლოში უნდა იყოს დალუქული სილიკონით. ინსტრუმენტები შეჩერებულია 3D დაბეჭდილი კონექტორებით, რომლებიც შეესაბამება ეტაპის სხეულის და გამტარის გამრუდებას. ისინი ადვილად რეგულირდება ფრთის თხილით. ასევე დაიბეჭდა სპეციალური დამჭერები pH ზონდისა და ერთი მავთულის ტემპერატურის ზონდისთვის. დონის მხარდაჭერა - წყლის კონტროლის კონცენტრატორები ასევე 3D ბეჭდვით. ეს კონცენტრატორები არის წყალგაუმტარი, კარგად შემუშავებული და იაფი. ისინი, როგორც ჩანს, დახურულია ლერწმის გადამრთველებით. ყუთი ივსებოდა სილიკონით მას შემდეგ, რაც ისინი შიგნიდან მოთავსებული იყო თხილით. ამ კონცენტრატორებს შორის მანძილი განსაზღვრავს რამდენ სითხეშია დაშვებული გამორთვამდე. ყველა მავთული მიედინება ქვედა ხვრელში და შემდეგ იკეტება სილიკონით. PH ზონდის მავთული იკვებებოდა ზედა ღიობიდან, რადგან ის სავარაუდოდ ხშირად შეიცვლება. ჩართვის/გამორთვის გადამრთველი ცხელ მდგომარეობაში იყო შეკრული. თარო, რომ უსაფრთხოდ დაერთოს esp32 ეკრანს, იყო 3D დაბეჭდილი. პაწაწინა მრგვალი პლასტმასის ფანჯარა იყო სილიკონირებული უკანა საფარის გახსნაზე, რათა დაიცვას OLED ეკრანი წყლისგან.

ნაბიჯი 4: 3D ბეჭდვის ფაილები

ეს არის STL ფაილები ყველა დაკავშირებული მფლობელისთვის და მხარდაჭერისთვის. ეს ყველაფერი შექმნილია დამხმარე მახასიათებლების მოსაწყობად. სოლენოიდის ყუთი უნდა შეიცვალოს ბეჭდვის შემდეგ დენის/სარელეო საკონტროლო პორტებისათვის და LED ხვრელი წინა მხარეს.

ნაბიჯი 5: წყლის კონტროლი

12 ვოლტიანი სოლენოიდი მოთავსდა თავის 3D პრინტერზე დაბეჭდილ კორპუსში, რომელიც ასევე მოიცავდა პორტს ცალკეული ენერგიისთვის და საკონტროლო ხაზს ბუმბულის სარელეო დაფისგან მთავარ კორპუსში. იგი ასევე მოიცავდა პატარა წითელ ლიდერს, რომელიც ჩართული იყო სოლენოიდის გააქტიურებისას. რეგულარული ბაღის შლანგს შეუძლია დაუკავშირდეს 3/4 დიუმიან ღიობებს-ნუ მიიღებთ ამის 1/2 დიუმიან ჯიშს-თქვენ გაგიჭირდებათ კონექტორების პოვნა….

ნაბიჯი 6: პროგრამირება

კოდი საკმაოდ მარტივია. ის აწყობილია რამდენიმე სხვადასხვა ქვეგანაკვეთზე და აცნობებს მათ ბლინკის ქსელში. თუ თქვენ მუშაობდით ბლინკთან მანამ, სანამ არ იცით საბურღი. თქვენ უნდა შეიცავდეს ბლინკის ყველა პროგრამულ უზრუნველყოფას და თქვენი კონკრეტული მიკროკონტროლერისა და ანგარიშების სადგურის დაკავშირების ღილაკს. თქვენ ასევე უნდა მიაწოდოთ სერთიფიკატები თქვენს Wifi კავშირს. ეს ყველაფერი საკმაოდ ლამაზად მუშაობს და იძლევა მართლაც მარტივ გზას რთული მონაცემების შესახებ დიდი შრომის გარეშე. თქვენ უნდა შექმნათ ბლინკის შუამავლობით ქრონომეტრების სერია თითოეული გაზომილი სენსორისთვის. ეს უნდა დაიწყოს და გაშვებული იყოს ცალკეულ ქვეპროგრამაში. მე მაქვს ცალკეული pH, ტემპერატურა, წყლის სიმაღლე და დრო, როდესაც სოლენოიდის სარქველი ღია რჩება-ეს არის იმის შესამოწმებლად, არის თუ არა წყალი ძალიან გრძელი ავზის შევსების გარეშე-არ არის კარგი. წყლის სიმაღლის ქვეგანაყოფი უბრალოდ იღებს საშუალოდ მრავალჯერ წაკითხვას eTape- ზე ძაბვის გამყოფიდან (იხ. წინა ჩანაწერი-ეს ინსტრუმენტი ქარხნიდან არასწორად იყო დაყვანილი … სატანკო ფირის მაღალ და დაბალ ლიმიტებზე. PH ქვეპროგრამა უფრო რთული იყო. DH Robot შეიცავს პროგრამულ უზრუნველყოფას ინიციალიზაციისთვის, მაგრამ მე საერთოდ ვერ შევძელი მისი მუშაობა. თქვენ მოგიწევთ ნედლი კითხვების აღება A2 პორტიდან ბუფერებით 4.0 და 7.0 (შედის ნაკრებში) და დააყენეთ ისინი პროგრამის ზედა ნაწილში "მჟავა მნიშვნელობად" და "ნეიტრალურ მნიშვნელობად". შემდეგ გამოავლენს ფერდობსა და y ინტერპრესს, რომ გამოთვალოს ყველა შემდგომი pH მნიშვნელობა თქვენთვის. მისი გადამოწმების მიზნით, pH უნდა გადამოწმდეს ყოველ 2 თვეში ერთნაირად. ტემპის ქვეპროგრამა არის თქვენი სტანდარტული ერთი მავთულის პროგრამა. ბათილი მარყუჟის განყოფილებაში არის მხოლოდ ორი მცურავი კონცენტრატორის სტატუსის შემოწმება, რათა დადგინდეს როდის ჩართოთ წყალი და დაიწყოთ ტაიმერი.

ნაბიჯი 7: გამოიყენეთ იგი

საწყის გამოცდებზე მანქანა კარგად მუშაობდა-ინსტრუმენტების ადვილად რეგულირებადი დიაპაზონი და წყალგაუმტარი გარსი გაადვილდა სწრაფად ცვალებად გარემოში. ის უნდა ნახოთ, თუ წყლის დონის ორ ამომრთველს შორის მანძილი ადეკვატური იქნება. ბლინკის გარემოს საშუალებით მობილურ ტელეფონზე ანგარიშგება და კონტროლი ადვილია. ტელეფონის საშუალებით გამომავალი სარელეოზე პირდაპირი კონტროლი შესაძლებელს ხდის სისტემის გადალახვას, როდესაც წყლის დონის საშინელი სიტუაციები წარმოიქმნება. სიმარტივე, რომლის საშუალებითაც შეგიძლიათ დაუყოვნებლივ მიაწოდოთ არხების გამომუშავება რაც შეიძლება მეტ მოწყობილობას, ხდის მონაცემთა გაზიარებას მრავალ ადამიანთან შეუფერხებლად. სამომავლო ინტერესები იქნება საკვები ნივთიერებების მიწოდების ავტომატიზაცია, გამტარობის ტესტირება (pH– ის გაზომვის ცნობილი საკითხები) და ქსელის ქსელი სხვა კვანძებთან, ზრდის კომპლექსში დისტანციური მდებარეობების გასაზომად.