V2 kontrolieris - viedā akvaponika: 49 soļi (ar attēliem)

2025 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2025-01-23 14:59

Ārsts iesaka mums katru dienu lietot vismaz 7 porcijas svaigu augļu vai dārzeņu.

1. solis: ūdens cikls

Saules enerģija nodrošina ūdens ciklu, kurā virszemes ūdeņi uz Zemes iztvaiko mākoņos, nokrītot kā lietus un atgriežoties okeānā kā upes. Baktērijas un citi dzīvi organismi noārda okeāna un sauszemes atkritumus, lai radītu barības vielas augiem slāpekļa ciklā. Laika gaitā attīstījās skābekļa cikli, dzelzs cikli, sēra cikli, mitozes apļi un citi cikli.

2. solis: mīmika

Apļveida sistēmas pēc būtības ir ilgtspējīgas. Ja šāda sistēma var radīt majestātiskus Redwood mežus, tad šāda sistēma šķiet laba ideja manam dārzam. Atdarinot, mēs funkcionāli atjaunojam okeānu, zemi un ūdens ciklu, izmantojot sūkņus. Mikroorganismi kolonizē, sāk slāpekļa ciklu, un citi cikli sākas, sistēmai nobriestot.

3. solis: Cilvēka cikli

Tad cilvēki nonāca pie cikla, un viņu mīlestība pret visu mainīja vidi. Cilvēki līdzīgi ietekmē modeli, zivis ir pārbarotas ar mīlestību.

4. solis: gudra dārzkopība

Šķiet, ka dabai klājas labāk ar mazāku mijiedarbību ar cilvēkiem, šķiet, ka cilvēkiem ir nepieciešama šī mijiedarbība ar dabu. Šķiet, ka problēma ir piemērota automatizētām un savienotām tehnoloģijām. Tātad elektroniskās shēmas un Būla algebra bija dabiski piemērotas.

5. darbība. Akvaponikas dārza izveide

Ilgtspējīga dārza veidošana sākas ar ilgtspējīgu dizainu, ilgtspējīgiem materiāliem un ilgtspējīgiem procesiem. Tas nozīmē samazināt mūsu plastmasas nospiedumu. Šajā dizainā koka kājas un rāmja sijas nāk tieši no koka, kas sāp.

6. solis: dārza materiālu saraksts

Protams, par vertikālo graudu koksni, kas jums nav jāmaksā, ir jāmaksā.

7. solis: Dārza apšuvums jūsu dārzā

Ir daudz iespēju audzēt gultas hidroizolācijai. Man patīk pārstrādāti materiāli un inženierijas zāģmateriāli, kuru iecienītākais ir saplāksnis, jo tas ir izgatavots no finiera. Šajā instrukcijā mēs izmantojam Pond Shield, kas ir zivīm drošs epoksīda sveķis.

Uzklājiet dzirksti uz malām un jebkurām nelīdzenām virsmām, slīpējiet ar dzirksti. nosūciet vai notīriet visas putekļu daļiņas. Stikla šķiedras loksnes sagrieziet 2 collu platās sloksnēs, pietiekami garas, lai tās apietu visas malas augšanas gultas iekšpusē. Savāciet kopā stikla šķiedras staciju. Sajauc 1 glāzi krāsas, 1/2 tase cietinātāja, 2/3 tases denaturētā spirta

Lēnām samaisiet, izmantojot urbjkrāsas maisītāja stiprinājumu, mazāk nekā 2 minūtes otrādi. Izmantojot rullīti (nedaudz ielejiet), krāsojiet stūrus, piestipriniet stikla šķiedru un pēc tam krāsojiet virs stikla šķiedras. Ideja ir piesātināt stikla šķiedru, lai nebūtu gaisa kabatu. Krāsojiet atlikušo audzēšanas gultu, kad esat pabeidzis stikla šķiedras izmantošanu.

Ļaujiet tai nožūt, pēc tam viegli noslīpējiet vairāk nekā 4 stundas, lai nožūtu, pēc tam uzklājiet citu šķidru gumijas krāsas kārtu. Tumši zaļie attēli ir pēc 3 kārtu uzklāšanas.

8. solis: apūdeņošana un drenāža

Apūdeņošanas caurules ir izgatavotas no 1/2 "PVC ar caurumiem, kas urbti zem katriem 6". Stāvcaurules un drenāžas caurules ir lielākas par 1 ". Kā sakabi tiek izmantots 1" starpsienu komplekts. Mēs vēlamies, lai gultas augšdaļa būtu sausa, lai stāvvads būtu 2 collas zem augšanas gultas augšdaļas.

9. solis: modelēšana

Ūdens cikla uzvedības vai struktūras modelēšana nav tik vienkārša, jo tās ir milzīgas sistēmas ar daudziem mainīgajiem. Mūsu izveidotie konceptuālie modeļi ir abstrakti, lai slēptu sarežģītas detaļas.

Izlemjot, kurus sensorus izmantot, labs jautājums var būt, kādas ir ūdens cikla pamatkomponentes - liela ūdenstilpe, zeme, enerģija, lai paceltu ūdeni uz zemi, vide, kas piesātina līdz notecei, un ūdens gravitācija atgriezties pie avota. Tas nosaka pamata datu vākšanas līmeni, kas vajadzīgs šādā dārzā, jo šie ir svarīgi procesi, kuriem nepieciešama uzraudzība.

Vēl viens labs jautājums var būt slāpekļa ciklu pamatkomponenti.

10. solis: Pamata akvaponikas sensoru komplekts

Pamata sensoru komplektu var pagarināt, un to izmanto, lai uzraudzītu un vizualizētu ūdens ciklu un vides apstākļus.

Plūsmas ātruma sensors -Halles efekta sensors, ko izmanto, lai izmērītu ūdens kustību no tvertnes. Tas arī uzrauga sūkņa katastrofālo kļūmi vai degradāciju. To izmanto arī, lai uzraudzītu apūdeņošanas līnijas, vai nav aizsprostojumu

1 stieples temperatūra - izmanto, lai izmērītu ūdens temperatūru zivju tvertnē, apkārtējās vides vai vides temperatūru

IR attāluma sensors - analogs sensors, kas darbojas, atlecot IR signālus uz objektu. To izmanto, lai izmērītu ūdens dziļumu audzēšanas gultā. To izmanto arī, lai uzraudzītu augošās gultnes plūdus un drenāžas ciklus.

Fotoelementu sensors - uz analogu balstīts sensors, kura pretestība mainās atkarībā no gaismas intensitātes. To izmanto, lai izmērītu līmeņus no iekštelpu apgaismojuma vai dabiskā apgaismojuma

Šķidruma sensors - ir pretestības analogs sensors, ko izmanto, lai uzraudzītu ūdens zudumus noplūdes dēļ.

Plūsmas slēdzis - ir digitāls sensors, kura pamatā ir magnētiskais niedru slēdzis. To izmantoja, lai uzraudzītu augošās gultas drenāžu.

Pludiņa slēdzis - ir digitāls sensors, kura pamatā ir magnētiskās niedres ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzis. To izmanto, lai nodrošinātu, ka zivju tvertnes ūdens līmenis vienmēr ir pietiekams.

11. darbība: Linux seriālās konsoles ievades

Tastatūra un pele ir savienotas ar Linux datora seriālo konsoli, lai ļautu lietotājiem sazināties ar Linux kodolu un lietojumprogrammām pat zemā līmenī.

Tastatūras un peles vietā mēs savienojām mikrokontrolleru ar linux mikrodatora seriālās konsoles ieeju v2 kontroliera panelī.

Tas ļauj netraucēti nodot sensorus un izpildmehānisma datus starp ārpasauli un Linux mikrokontrolleru lietojumprogrammām bez īpašiem Linux draiveriem vai konfigurācijām.

Konsoles ievade Linux datorā ir seriālais interfeiss, ko tastatūra/pele izmanto cilvēka lietotāja datu ievadīšanai. Rezultāti parasti tiek parādīti datora monitora ekrānā.

12. solis: V2 kontroliera sērijas interfeiss

V2 kontrolieris ir uz Linux balstīta datora plate ar mikrokontrolleri, kas savienots ar seriālās konsoles ieeju, nevis tradicionālo tastatūru. Tas nozīmē, ka tā var tieši nolasīt sensorus. Izejas posmā ir dažādi datora monitora aparatūras draiveri.

13. darbība. Pārskats par V2 kontrolieri

V2 kontrolieris ir iegults Linux dators, kuram ir seriālās konsoles ieejai pievienots mikrokontrolleris Atmega 2560. Tas nozīmē, ka tas var pieņemt datus līdzīgi kā lietotāji, kas raksta uz tastatūras, tikai dati nāk no Arduino Mega.

Pēc tam informācija tiek apstrādāta ar līdzīgiem rīkiem kā dati, ko lietotājs ievadījis uz tastatūras. V2 kontrollera izejas stadijā, nevis monitora ekrānā, ir atvērti kolektora tranzistori relejiem un citu izpildmehānismu draiveri.

V2 kontrolieris ir iepriekš ielādēts ar visu programmatūru, kas nepieciešama, lai izmantotu kādu no tā iebūvētajām aparatūras sastāvdaļām. Turklāt v2 kontrolierim ir aizmugures platforma un API, kas ļauj attālināti piekļūt visiem aparatūras komponentiem, kā arī datu reģistrēšanai, vizualizācijai, brīdināšanai un citiem apstrādes rīkiem.

Īsāk sakot, v2 kontrollera panelis ir fiziska saskarne ar jaudīgu, viegli lietojamu pilna steka IoT platformu jebkurai fiziskai lietošanai

14. solis: V2 kontroliera padome

. Tas bija ilgs ceļš līdz šo dēļu projektēšanai un būvēšanai. Es varu dalīties pieredzē vēlāk pamācībā. Šeit ir vairāk informācijas

15. solis: V2 kontroliera PinOut

16. darbība: V2 kontroliera specifikācijas

17. darbība: V2 kontroliera platformas rīki

18. darbība: V2 kontroliera bloka diagramma

19. darbība. Analogo sensoru pievienošana V2 kontrolierim

Analogajiem sensoriem parasti ir signāla tapa, zemējuma tapa un reizēm trešā strāvas tapa. V2 kontrolieris sasaistīs analogos sensorus bez papildu aparatūras.

Savienojiet analogā signāla tapu ar jebkuru brīvu analogo tapu uz tāfeles un pievienojiet attiecīgās elektrības līnijas.

Ja ir nepieciešams potenciālais dalītāja rezistors, varat izmantot iekšējo programmatūras izvilkšanas opciju vai pārslēgt precizitāti uz borta, nospiežot attiecīgo dip slēdzi.

20. darbība: digitālo sensoru pievienošana V2 kontrolierim

Pievienojiet digitālā sensora līniju jebkurai attiecīgajai plāksnes digitālajai tapai un strāvas tapām.

ja tas ir nepieciešams, aktivizējiet digitālā sensora programmatūras pievilkšanas rezistoru

21. darbība: 1 vadu sensoru pievienošana V2 kontrolierim

Dažiem sensoriem ir mikrokontrolleri, kuru datora nosacījumi ir atgriešanās vērtības bitu plūsmā. Viena vadu sensori ir tipiski sensori. V2 kontrolierim ir dažādas iebūvētas shēmas šādām ierīcēm.

Lai pievienotu, teiksim, vienu vadu temperatūras sensoru, savienojiet datu signāla līniju ar jebkuru ciparu līniju ar 4k7

parazītisko rezistoru un pievienojiet strāvas signālus. Pārbīdiet 4k7 rezistoru pozīcijā ON

22. darbība: dārza sensoru pievienošana V2 kontrolierim

23. darbība: 8 pamata sensoru pievienošana V2 kontrolierim

24. darbība: sensoru pievienošana dārzam

Tiek parādītas tipiskās sensoru atrašanās vietas.

25. darbība. Pārskats par savienoto dārzu

2560 Atmega mikrokontrolleris vada pirmo un vienīgo Arduino skici, ko jebkad esmu uzrakstījis. Tas nepārtraukti aptaujā ievades tapas neapstrādātām vērtībām un nosūta tās kā JSON virkni uz sērijas izvadi.

26. darbība. Sērijas izejvielu sensora vērtības

Tiek parādītas virknes virknes ar neapstrādātiem tapu rādījumiem, kas nosūtīti no mikrokontrollera uz mikrodatoru

27. darbība. Serializētā JSON virkne

Python skripts OpenWrt sērijveido sensoru virknes JSON objektā, pievieno papildu elementus un nosūta datus tīklā uz API

28. darbība. Savienojuma izveide ar V2 kontrolieri

• Izmantojot Ethernet, pievienojiet v2 kontrolieri datoram
• Ja nepieciešams, izmantojiet USB -Ethernet adapteri
• Barojiet v2 kontrolieri, izmantojot 9 V līdzstrāvas avotu
• V2 kontrolieris jūsu datoram piešķirs automātisku IP adresi 192.168.73.x, ja tas ir iespējots automātiskai IP konfigurācijai (iespējota DHCP)

29. darbība. Dārza API topoloģija

Dārza dati tiek nosūtīti uz v2 API reģistrēšanai, analīzei, vizualizācijai, brīdināšanai un tālvadībai.

30. darbība. Piekļuve datiem attālināti, izmantojot Api

HTTP atpūtas zvans uz api ar atbilstošiem akreditācijas datiem atgriezīs jaunākos datus, kā parādīts zemāk

čokurošanās

31. darbība: piesakieties administratora saskarnē

• Norādiet pārlūkprogrammu uz
• Lietotājvārds: root
• Parole: tempV2pwd (vai kāds cits tas tika mainīts)

32. darbība: konfigurējiet jaunu ierīces nosaukumu

• Sistēmas izvēlnes joslā nolaižamajā sarakstā noklikšķiniet uz "Sistēma"
• Laukā Hostname ierakstiet jauno ierīces nosaukumu
• Noklikšķiniet uz Saglabāt un lietot
• Nospiediet barošanas slēdzi Izslēgts/Ieslēgts jaunais saimniekdatora nosaukums.

33. darbība: Wifi konfigurēšana V2 kontrollerī

• Izvēlnē “Tīkls” atlasiet opciju Wifi
• Wifi izvēlnē noklikšķiniet uz pogas Skenēt

34. darbība: Wifi tīkla izvēle

Sarakstā atlasiet savu wifi tīklu, izmantojot pogu Pievienoties tīklam

35. solis: pieteikšanās WIFI tīklā

• Ievadiet sava tīkla drošības akreditācijas datus
• Atlasiet “Iesniegt” Bezvadu statusa ikonai jākļūst zilai un jānorāda savienojuma stiprums
• Lai pabeigtu Wifi konfigurāciju, noklikšķiniet uz Saglabāt un lietot

36. darbība. Ierīces meklēšana

Ja tīkla savienojums tika izveidots veiksmīgi, ierīcei automātiski jāsāk datu sūtīšana uz attālo API vietnē

Sarakstā meklējiet savas ierīces nosaukumu. Ja tā trūkst, administratora statusa saskarnē apstipriniet saimniekdatora nosaukumu un WIFI tīkla konfigurāciju.

37. darbība: konta un ierīces reģistrācija

Reģistrējieties kontam šeit

Nosūtiet savu lietotājvārdu un ierīces nosaukumu uz [email protected]

Piesakieties pēc tam, kad esat saņēmis e -pasta ziņojumu, kas apstiprina, ka jūsu ierīce ir piešķirta jums.

38. darbība: ierīču sensoru kartēšana

Parasti mikrokontrolleru aparatūra izskatās sarežģīta, jo pat visvienkāršākajam sensoram ir nepieciešamas elektroniskās saskarnes shēmas - maizes dēlis, vairogi, cepures, cepures utt.

Programmatūrai ir tendence šķist sarežģītai, jo tā parasti dara pārāk daudz - saskarnes sensori signalizē, interpretē datus, sniedz nolasāmas vērtības, pieņem lēmumus, veic darbības utt.

Piemēram, lai savienotu termistoru (no temperatūras atkarīgu rezistoru) ar analogo tapu, parasti ir nepieciešama potenciāla dalītāja ķēde ar pievilkšanas rezistoru, kas piesaistīts Vcc. Programmai, lai parādītu šo vērtību Celsija grādos, būs nepieciešamas dažas koda rindiņas, kas nav angļu valodā. Ar 8 sensoriem aparatūra un programmatūra izskatīsies sarežģīti. Lai mainītu tapas vai pievienotu jaunus sensorus, būs nepieciešama jauna programmaparatūra. Tas kļūst vēl sarežģītāk, ja viss ir jādara attālināti.

V2 kontrolierim ir iebūvēta shēma, lai savienotu gandrīz jebkuru sensoru bez ārējiem komponentiem. V2 kontroliera programmaparatūra aptaujā visas ievades tapas un atgriež neapstrādātas vērtības. Neapstrādātās vērtības tiek droši nosūtītas uz API, kur tās tiek kartētas ar attiecīgajiem sensoriem vizualizācijai, analīzei, tālvadībai un brīdināšanai.

Kartēšanu veic kj2arduino bibliotēka, kas ļauj netraucēti nomainīt sensorus vai tapas v2 kontrollera panelī bez jaunas programmatūras vai aparatūras. Jūs izvēlaties sava pin nosaukumu un sensoru, kas pievienots dārzam (vai fiziskai lietojumprogrammai), kā parādīts attēlā.

39. darbība: detalizēta sensora informācija

Pēc sensora kartēšanas tā detaļām un metadatiem var piekļūt, noklikšķinot uz sensora veida.

Šeit sensoram var norādīt sensora veidu, vienības, iestatītās vērtības, ziņojumus, ikonas, paziņojumus un reklāmguvuma kodu. Konversijas kods (piemēram, parādīts ldr2lumens) ir funkcijas izsaukums uz kj2arduino bibliotēku. Tas pārvērš nosūtītās neapstrādātās sensora vērtības uz cilvēkiem nolasāmiem datiem prezentācijai.

40. darbība. Kartēto sensoru ikonas

Kartētā sensora vērtības cilnē Device Sensor tiek parādītas kā dinamiskas ikonas.

Ikonas mainīsies, ņemot vērā ierīces sensora informācijas saskarnē konfigurētās vērtības

41. solis: dārza animācija

Sensora vērtības var redzēt arī kā dinamisku dārza animāciju cilnē Dārza animācija. Krāsas un formas mainīsies atkarībā no sensora uzdotās vērtības.

42. solis: tendence

Ierīces sensora datus var arī vizualizēt kā grafikus protektoram.

43. solis: Twitter sensoru brīdinājumi

Brīdinājumi tiek nosūtīti, pamatojoties uz ierīci, sensora informāciju un uzdotās vērtības vērtībām.

44. solis: viedās kontrollera sastāvdaļas

Lielākā daļa komponentu ir viegli pieejami no eBay vai Amazon, un lielākā daļa variāciju. V2 kontrolierim ir iepriekš instalēta programmatūra. Jūs varat saņemt v2 kontrolieri no manis vietnē Kijani Grows. Ja izmantojat plūsmas slēdzi, iegūstiet to ar zemu plūsmas ātrumu, lai izvairītos no pretplūsmas.

45. solis: tīkla sprieguma slodžu pievienošana

Šis posms nav obligāts un nepieciešams tikai tad, ja vēlaties savu dārzu vadīt autonomi vai attālināti.

Iesaistīts bīstams augsts elektriskais spriegums. Izpildiet norādījumus uz savu risku

Pārtrauciet strāvas vai neitrālo savienojumu no strāvas kabeļa. Alvu, izmantojot lodāmuru. Pievienojiet strāvas kabeļa abus galus releju normāli atvērtam (NO) savienojumam. Pievienojiet barošanas avota barošanas kabeļa vienu galu un otru ieliktni elektrotīkla kontaktligzdai, kā parādīts zemāk. Ieslēdziet atvērtā kolektora tranzistoru, lai ieslēgtu slodzi caur releju. Atkārtojiet to arī citai pārslēgtai tīkla izejai

IO tapas iet uz v2 kontroliera Linux savienotāju J19:

• Vcc - Vcc
• Gnd - Gnd
• IO20 - 1. relejs
• IO19 - 2. relejs
• IO18 - relejs 3
• IO22 - relejs 4

Attiecībā uz sūkni, rezervuāra sūkni, lukturiem un padevēju. (tas tiešām nav svarīgi, viss ir kartēts ar programmatūru)

46. solis: korpuss

Izmantojot zīmuli, Dremel instrumentu un urbi, es sagriezu visu, lai tas ietilptu korpusos.

Jūs varat to iegūt kā komplektu Džimijs, lai atvieglotu jūsu dzīvi.

47. darbība: viedā dārza palaišana

Kontrolieris darbosies ar jebkuru dārzu.

Ja jūs uzbūvējat tādu, kāds ir mans, viss, kas jums nepieciešams, ir filtrēšanas materiāls audzēšanas gultā un drošs ūdens tvertnē. Lielākā daļa hidroponisko materiālu darbosies lieliski, iekštelpu dārzam es izmantoju vieglu keramzītu.

Pievienojiet sūkni, iekštelpu apgaismojumu, strāvas kabeli. Nospiediet barošanas pogu, atkāpieties … izbaudiet - ļaujiet v2 kontrolierim kļūt par jūsu ekosistēmas daļu.

Kad viss šķiet kārtībā, pievienojiet zivis. Manā tvertnē ir apmēram 12 zelta zivtiņas. Es iesaku iegūt zivju tvertnes ūdens kvalitātes pārbaudes komplektu, lai uzraudzītu dārzu, kad tas notiek bioloģiski.

Es audzēju mikrozaļumus un asnus, pārraidot tos pa māla nesējiem. Parasti mans noteikums attiecībā uz augiem, kurus es audzēju, ir tas, ka es labāk varēšu sākt tos ēst nedēļas laikā, vai arī tiem ir labākas ārstnieciskas īpašības.

48. solis: ārsts iesaka 7 svaigu augļu vai dārzeņu porcijas

.. tie no mana gudrā dārza ir mani mīļākie …

49. solis: viedās dārza tiešās saites

Šeit ir dažas tiešas saites uz manu biroja dārzu un citas. Atsvaidziniet, ja sākumā nekas netiek ielādēts. Esi laipns.

tendences -

ikonas -

animācija -

brīdinājums -

video -

v2 kontrolieris atbalsta arī video timelapse straumēm

skatīt arī, ndovu, themurphy (kamera augstāk), stulbie ChickenCoop, ekociemats un citi ar publisku piekļuvi.

Otrā balva ūdens konkursā