Hidroponikas kontrolieris: 7 soļi (ar attēliem)

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:57

Izcila organizācija ar nosaukumu Seeds of Change šeit, Ankoridžā, Aļaskā, ir palīdzējusi jauniešiem uzsākt produktīvu tirdzniecību. Tā pārvalda lielu vertikālu hidroponikas audzēšanas sistēmu pārveidotā noliktavā un piedāvā darbu, lai apgūtu augu kopšanas biznesu. Viņus interesēja IOT sistēma, kas palīdzētu automatizēt ūdens kontroli. Šī pamācība galvenokārt ir paredzēta, lai dokumentētu savus brīvprātīgo centienus izveidot pieejamu un paplašināmu mikrokontrolleru sistēmu, lai palīdzētu viņu centienos.

Pēdējos gados ir nākušas un aizgājušas lielas hidroponiskas audzēšanas operācijas. Konsolidāciju šajā biznesā raksturo grūtības padarīt to rentablu. Jums ir jāautomatizējas kā neprātīgam, lai padarītu izsmalcinātus salātu maisiņus ar peļņu. Šīs vertikālās vienības nerada neko ar reālām kalorijām-jūs pamatā audzējat labi iepakotu ūdeni-tāpēc jums tas ir jāpārdod par piemaksu. Šī ūdensizturīgā regulējamā iekārta ir veidota, lai kontrolētu ūdens līmeni galvenajā rezervuārā un pastāvīgi mērītu tā dziļumu, ph, temperatūru. Galvenā iekārta darbojas ar ESP32 Featherwing un ziņo par saviem atklājumiem tīmeklī jūsu tālruņa lietotnei blynk, lai to uzraudzītu, kā arī nosūtītu e -pasta vai īsziņu brīdinājumus, ja kaut kas jums nepatīk.

1. darbība: apkopojiet savus materiālus

Dizains tika balstīts uz lētām ūdensnecaurlaidīgām Lowes elektriskajām kastēm un dažiem 3D drukātiem turētājiem. Visas pārējās detaļas ir salīdzinoši lētas, izņemot pH vienību no DF Robot un ETape no Adafruit. DF Robot pārdod savu jauno 3 voltu sava analogā pH sensora versiju ar lētāku pH zondi, un jums, iespējams, būs jāiegulda dārgā šīs versijā, lai pastāvīgi iegremdētos. Es vēl neiekļāvu vadītspējas testeri, bet tas, iespējams, tiks uzlabots, kad būs redzēts, kā šis maksā.

1. Divas bandas ūdensizturīgas elektriskās kastes no Lowes-ar dažādiem piederumiem, lai noturētu taisnas un saliektas caurules- $ 10

2. 12 collu standarta eTape šķidruma līmeņa sensors ar plastmasas apvalku Adafruit -59 USD, to varat iegūt bez plastmasas korpusa par 20 USD mazāk…

3. Adafruit HUZZAH32-ESP32 spalvu dēlis-lielisks dēlis. 20 ASV dolāri

4. Aiskaer 2 gab. Sānos uzstādīts akvārija tvertnes sānu horizontālais šķidruma pludiņa slēdzis Ūdens līmenis 4 ASV dolāri

5. Adafruit nenoslēdzošs mini relejs FeatherWing

6. Lipo-akumulators $ 5 (barošana atpakaļ)

7. Pāris dažādu krāsu gaismas diodes

8. Ūdensnecaurlaidīgs DS18B20 Digitālais temperatūras sensors + ekstras $ 10 Adafruit

9. Smagums: analogais pH sensora/mērītāja komplekts V2 DF robots $ 39-Rūpnieciskā pH zonde maksās vairāk par $ 49

10 ūdensnecaurlaidīgs izturīgs metāla ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzis ar sarkanu LED gredzenu - 16 mm sarkans ieslēgts/izslēgts 5 ASV dolāri

11 plastmasas ūdens solenoīda vārsts - 12V - 3/4 (nesaņemiet 1/2 collu - tas neko neder …)

12. Diymall 0,96 collu dzeltens zils I2c IIC sērijveida LED LED modulis $ 5 Veikals

2. darbība: pievienojiet vadu

Vienkārši izpildiet elektroinstalācijas Fritzing diagrammu. Esp32 tika uzstādīts uz foto tāfeles ar OLED ekrānu pretējā pusē, kur tas būtu vērsts pret mazo caurumu banda kastes centrālajā aizmugurē. Gaismas diodes tika savienotas ar divām ESP digitālajām izejām. Viens norāda uz WiFi savienojumu, bet otrs paziņo, vai relejs ir ieslēgts ūdens izvadei. Lipo akumulators ir piestiprināts pie paneļa akumulatora ieejas. Visas pārējās plates (pH, relejs, Etape, viena stieples temperatūra, OLED) tiek darbinātas no 3 voltiem uz tāfeles. Ieslēgšana/izslēgšana ir savienota ar zemi ar iespējošanas tapu uz galvenās plates-gaismas diode tiek darbināta ar NO savienojumu ar barošanu. ETape noteikti ir rūpīgi jāpārbauda - manā panelī jauda un zeme tika mainītas (RED/BLACK), un šķiet, ka tas tā ir ar citiem, kam ir bijusi šī problēma (meklējiet šo problēmu adafruits tīmekļa vietnē …) arī uzmanīgi jāmēra galvā iekļautais rezistors-tas nav tāds, kā publicēts. Jaunā DH robota plate tagad darbojas ar 3V, un tā darbojas ar ESP32. Nevarēja panākt, lai A0 darbotos - neievada ievadi pirms Wifi savienojuma, tāpēc es izmantoju citas analogās ieejas.

3. darbība: izveidojiet to

Viss diezgan labi iekļaujas galvenajā kastē. Apakšā no ūdensnecaurlaidīgajiem sprauslām labi iziet divi elektrības vadu stabi. Tie atbalsta mērinstrumentus. Tos var patvaļīgi padarīt garākus vai īsākus, lai pakarinātu kārbu augstāk vai zemāk līdz ūdens līmenim-jūsu vienīgie ierobežojumi ir savienojošo vadu garums, kas jāieiet kastē. Šīs caurules apakšā jāaizver ar silīciju. Instrumenti ir piekārti no 3D drukātiem savienotājiem, kas atbilst etape korpusa un cauruļvada izliekumam. Tie ir viegli regulējami ar spārnu uzgriežņiem. Tika izdrukāti arī īpaši pH zondes un viena stieples temperatūras zondes turētāji. Kastes atbalsts ūdens līmeņa vadības slēdžiem tika izdrukāts arī 3D formātā. Šie slēdži ir ūdensizturīgi, labi izstrādāti un lēti. Šķiet, ka tie ir slēgti niedru slēdži. Kastīte tika piepildīta ar silīciju pēc tam, kad tās bija nostiprinātas ar iekļauto uzgriezni iekšpusē. Attālums starp šiem slēdžiem noteiks, cik daudz šķidruma ir atļauts pirms izslēgšanas. Visi vadi tiek novadīti caur apakšējo atveri un pēc tam noslēgti ar silīciju. PH zondes vads tika ievadīts caur augšējo atveri, jo tas, visticamāk, tiks bieži mainīts. Ieslēgšanas/izslēgšanas slēdzis bija karsti pielīmēts pozīcijā. Statīvs, lai droši uzstādītu esp32 ar ekrānu, tika izdrukāts 3D formātā. Neliels apaļš plastmasas logs tika silikonēts virs aizmugurējā vāka atveres, lai pasargātu OLED ekrānu no ūdens.

4. darbība: 3D drukas faili

Šie ir STL faili visiem saistītajiem turētājiem un balstiem. Tie visi tika izstrādāti, lai atbilstu atbalsta funkcijām. Solenoīda kārba pēc drukāšanas ir jāmaina barošanas/releja vadības portiem un LED caurumam priekšpusē.

5. solis: ūdens kontrole

12 voltu solenoīds tika ievietots savā pielāgotajā 3D drukātajā korpusā, kurā bija arī ports atsevišķai barošanai un vadības līnija no spalvu releja paneļa galvenajā korpusā. Tajā bija arī mazs sarkans gaismas diode, kas ieslēdzās, kad tiek aktivizēts solenoīds. Parastā dārza šļūtene var savienoties ar 3/4 collu atverēm-nesaņemiet 1/2 collu šķirni-jums būs grūti atrast savienotājus….

6. darbība: ieprogrammējiet to

Kods ir diezgan vienkāršs. Tas izjauc pāris dažādas apakšprogrammas un ziņo par tām Blynk tīklā. Ja esat strādājis ar Blynk, pirms zināt sējmašīnu. Jums ir jāiekļauj visa Blynk programmatūra un savienojuma atslēga jūsu konkrētajam mikrokontrolleram un ziņojumu stacijai. Jums ir arī jāsniedz akreditācijas dati savam Wifi savienojumam. Tas viss darbojas diezgan skaisti un nodrošina patiešām vienkāršu veidu, kā ziņot par sarežģītiem datiem, neveicot daudz darba. Katram izmērītajam sensoram ir jāizveido Blynk starpniecības taimeru sērija. Tie ir jāsāk un jāpalaiž atsevišķā apakšprogrammā. Man ir atsevišķi pH, temperatūra, ūdens augstums un laiks, kad solenoīda vārsts paliek atvērts-tas ir, lai pārbaudītu, vai ūdens ir pārāk ilgi ieslēgts bez tvertnes uzpildīšanas-nav labi. Ūdens augstuma apakšprogramma vienkārši paņem vidēji vairākkārtēju nolasījumu no sprieguma dalītāja uz eTape (skat. Iepriekšējo piezīmi-šis instruments no rūpnīcas ir pieslēgts nepareizi …), un pēc tam labojiet nolasījumu, izmantojot kartes un ierobežošanas funkcijas, kas veiktas ar mērījumiem ūdenī tvertne pie lentes augstās un zemās robežas. PH apakšprogramma bija sarežģītāka. DH Robot ietvēra kādu programmatūru inicializēšanai, bet es nevarēju to vispār iedarbināt. Jums būs jāveic neapstrādāti rādījumi no A2 porta ar buferiem pie 4,0 un 7,0 (iekļauti komplektā) un jāiestata programmas augšējā sadaļā "skābes vērtība" un "neitrālā vērtība". Pēc tam tas identificēs slīpumu un y šķērsgriezumu, lai aprēķinātu visas turpmākās pH vērtības. Lai to pārbaudītu, pH ik pēc diviem mēnešiem būs jāpārkalibrē tādā pašā veidā. Temperatūras apakšprogramma ir jūsu standarta viena stieples programma. Vienīgā darbība tukšuma cilpas sadaļā ir pārbaudīt divu pludiņa slēdžu stāvokli, lai noteiktu, kad ieslēgt ūdeni un iedarbināt taimeri.

7. darbība: izmantojiet to

Sākotnējos izmēģinājumos mašīna strādāja labi-tai bija viegli regulējams instrumentu diapazons un ūdensizturīgs korpuss, kas atvieglo uzstādīšanu ātri mainīgā vidē. Būs jāredz, vai attālums starp diviem ūdens līmeņa slēdžiem izrādās atbilstošs. Blynk vide padarīja ziņošanu un kontroli ar mobilo tālruni viegli izdarāmu. Tieša izvades releja vadība pa tālruni padara iespējamu sistēmas ignorēšanu, ja rodas biedējošas ūdens līmeņa situācijas. Vieglums, ar kuru jūs varat nekavējoties nodrošināt novirzīto izvadi pēc iespējas vairākām ierīcēm, padara datu kopīgošanu ar vairākiem cilvēkiem nevainojamu. Nākotnes intereses būs barības vielu piegādes automatizācija, vadītspējas pārbaude (zināmas problēmas ar pH mērīšanu) un acu tīklošana ar citiem mezgliem, lai izmērītu attālās augšanas kompleksa vietas.