Hidroponikos valdiklis: 7 žingsniai (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:48

Puiki organizacija, pavadinta „Seeds of Change“čia, Ankoridže, Aliaskoje, padėjo jaunimui pradėti produktyvią prekybą. Ji valdo didelę vertikalią hidroponikos auginimo sistemą konvertuotame sandėlyje ir siūlo darbą mokytis augalų priežiūros. Jie domėjosi IOT sistema, padedančia automatizuoti vandens valdymą. Ši instrukcija daugiausia skirta dokumentuoti mano savanorių pastangas sukurti prieinamą ir plečiamą mikrovaldiklių sistemą, kuri padėtų jų pastangoms.

Per pastaruosius kelerius metus atėjo ir praėjo didelės hidroponinės auginimo operacijos. Šio verslo konsolidavimas buvo pažymėtas tuo, kad sunku padaryti jį pelningą. Turite viską automatizuoti kaip beprotiškas, kad išgalvoti salotų maišai būtų parduodami pelningai. Šie vertikalūs vienetai nieko negamina su tikromis kalorijomis-jūs iš esmės auginate gražiai supakuotą vandenį-todėl turite jį parduoti už papildomą mokestį. Šis vandeniui atsparus reguliuojamas įrenginys yra skirtas kontroliuoti vandens lygį pagrindiniame rezervuare ir nuolat matuoti jo gylį, ph, temperatūrą. Pagrindinis įrenginys veikia naudojant „ESP32 Featherwing“ir apie savo išvadas per žiniatinklį praneša jūsų telefono „blynk“programai, kad būtų galima stebėti ir įspėti el.

1 žingsnis: surinkite savo medžiagas

Dizainas buvo pagrįstas pigiomis vandeniui atspariomis „Lowes“elektros dėžėmis ir keliais 3D spausdintais laikikliais. Visos kitos dalys yra palyginti pigios, išskyrus pH vienetą iš „DF Robot“ir „ETape“iš „Adafruit“. „DF Robot“parduoda savo naują 3 voltų analoginio pH jutiklio versiją su pigesniu pH zondu ir greičiausiai turėsite investuoti į brangią šio modelio versiją, kad galėtumėte nuolat panardinti. Aš dar neįtraukiau laidumo testerio, bet tai tikriausiai bus atnaujinta, kai pamatysite, kaip tai veikia.

1. Dvi gaujos vandeniui atsparios „Lowes“elektros dėžės-su įvairiomis jungiamosiomis detalėmis, skirtomis laikyti tiesius ir sulenktus vamzdžius-10 USD

2. 12 colių standartinis „eTape“skysčio lygio jutiklis su plastikiniu korpusu „Adafruit“-59 USD, tai galite įsigyti be plastikinio korpuso už 20 USD mažiau …

3. „Adafruit HUZZAH32“-„ESP32 Feather Board“-puiki lenta. 20 USD

4. „Aiskaer“2 dalių šoninis akvariumo bakas Šone montuojamas horizontalus skystas plūdinis jungiklis Vandens lygis 4 USD

5. „Adafruit“neužsifiksuojanti mini relė „FeatherWing“

6. Lipo-baterija $ 5 (maitinimo atsarginę kopiją)

7. Pora įvairių spalvų šviesos diodų

8. Neperšlampamas DS18B20 Skaitmeninis temperatūros jutiklis + priedai 10 USD „Adafruit“

9. Gravitacija: analoginis pH jutiklio/matuoklio rinkinys V2 DF robotas 39 USD-Pramoninis pH zondas kainuos 49 USD daugiau

10 vandeniui atsparaus tvirto metalo įjungimo/išjungimo jungiklio su raudonu LED žiedu - 16 mm raudonas įjungimas/išjungimas 5 USD

11 plastikinių vandens solenoidinių vožtuvų - 12V - 3/4 (negaukite 1/2 colio - tai nieko netinka …)

12. „Diymall“0,96 colio geltonos mėlynos spalvos I2c IIC serijinio apšvietimo LCD LED modulis 5 USD

2 žingsnis: prijunkite laidą

Tiesiog vadovaukitės laidų Fritzing schema. „Esp32“buvo sumontuotas ant fotolentės, o OLED ekranas-priešingoje pusėje, kur jis būtų nukreiptas į mažą skylę centrinėje gaujos dėžutės gale. Šviesos diodai buvo prijungti prie dviejų skaitmeninių ESP išėjimų. Vienas iš jų rodo „WiFi“ryšį, o kitas - jei relė įjungta į vandens išėjimą. „Lipo“akumuliatorius pritvirtintas prie plokštės įvesties. Visos kitos plokštės (pH, relė, „Etape“, vieno laido temperatūra, OLED) yra maitinamos iš 3 voltų plokštėje. Įjungimas/išjungimas yra prijungtas prie žemės pagrindinėje plokštėje esančiu įjungimo kaiščiu-šviesos diodas maitinamas be prijungimo prie maitinimo. „ETape“tikrai reikia atidžiai išnagrinėti - mano plokštėje maitinimas ir žemė buvo pakeisti (RAUDONA/JUODA), ir atrodo, kad taip yra su kitais, kurie turėjo šią problemą (ieškokite šios problemos „adafruits“svetainėje …) taip pat reikia kruopščiai išmatuoti į galvą įtrauktą rezistorių-jis nėra toks, koks paskelbtas. Naujoji „DH Robot“plokštė dabar veikia su 3 V įtampa ir taip veikia su ESP32. Nepavyko įjungti A0 - jis neima įvesties prieš „Wi -Fi“ryšį, todėl naudojau kitas analogines įvestis.

3 žingsnis: sukurkite

Viskas gana tvarkingai telpa į pagrindinę dėžę. Du elektros laido poliai puikiai tinka iš vandeniui atsparių spenelių apačioje. Jie palaiko matavimo prietaisus. Juos galima padaryti savavališkai ilgesnius arba trumpesnius, kad dėžutė būtų pakelta aukščiau ar žemiau vandens lygio-vienintelės jūsų ribos yra jungiamųjų laidų, kurie turi patekti į dėžę, ilgis. Šie vamzdžiai turi būti sandarinami apačioje siliciu. Prietaisai pakabinami nuo 3D spausdintų jungčių, atitinkančių etape korpuso ir vamzdžio kreivumą. Jie lengvai reguliuojami sparno veržlėmis. Taip pat buvo atspausdinti specialūs pH zondo ir vieno laido temperatūros zondo laikikliai. Vandens valdymo jungiklių dėžutės palaikymas taip pat buvo atspausdintas 3D. Šie jungikliai yra atsparūs vandeniui, gerai suprojektuoti ir pigūs. Atrodo, kad jie yra uždari nendrių jungikliai. Dėžutė buvo užpildyta siliciu, kai jie buvo pritvirtinti pridedama veržle viduje. Atstumas tarp šių jungiklių lems, kiek skysčio leidžiama įjungti prieš išjungiant. Visi laidai vedami per apatinę angą, o po to užsandarinami siliciu. PH zondo viela buvo tiekiama per viršutinę angą, nes greičiausiai ji bus dažnai keičiama. Įjungimo/išjungimo jungiklis buvo karštai priklijuotas prie padėties. Stovas, skirtas saugiai pritvirtinti esp32 su ekranu, buvo atspausdintas 3D. Mažas apvalus plastikinis langas buvo uždengtas silikonu virš galinio dangčio angos, kad apsaugotų OLED ekraną nuo vandens.

4 žingsnis: 3D spausdinimo failai

Tai yra STL failai visiems susijusiems laikikliams ir palaikymams. Visi jie buvo sukurti taip, kad atitiktų palaikymo funkcijas. Solenoido dėžutė turi būti pakeista po spausdinimo, kad būtų galima įjungti maitinimo/relės valdymo prievadus ir LED skylę priekyje.

5 žingsnis: vandens kontrolė

12 voltų solenoidas buvo įdėtas į savo individualų 3D spausdintą korpusą, kuriame taip pat buvo atskiras maitinimas ir valdymo linija iš plunksnos relės plokštės pagrindiniame korpuse. Jame taip pat buvo mažas raudonas šviesos diodas, kuris įsijungė įjungus solenoidą. Įprasta sodo žarna gali būti sujungta su 3/4 colių angomis-nesulaukite 1/2 colio įvairovės-jums bus sunku rasti jungtis….

6 žingsnis: užprogramuokite

Kodas yra gana paprastas. Jis sujaudina keletą skirtingų paprogramių ir praneša apie jas per „Blynk“tinklą. Jei dirbote su „Blynk“, kol nepažįstate grąžto. Turite įtraukti visą „Blynk“programinę įrangą ir prisijungimo raktą prie savo mikrovaldiklio ir ataskaitų stoties. Taip pat turite pateikti prisijungimo duomenis prie „Wifi“ryšio. Visa tai veikia gana gražiai ir suteikia tikrai paprastą būdą pranešti apie sudėtingus duomenis neatliekant daug darbo. Kiekvienam išmatuotam jutikliui turite nustatyti „Blynk“tarpininkaujamų laikmačių seriją. Jie turi būti pradėti ir paleisti atskiroje paprogramėje. Turiu atskirus pH, temperatūros, vandens aukščio ir laiko, per kurį solenoidinis vožtuvas lieka atidarytas-tai yra patikrinti, ar vanduo neužpildytas per ilgai, nepildant bako-nėra gerai. Vandens aukščio paprogramė iš eTape įtampos skirstytuvo užima vidutiniškai daug kartų (žr. Ankstesnę pastabą-šis prietaisas buvo neteisingai prijungtas iš gamyklos …), o tada ištaisykite rodmenis naudodami žemėlapio ir apribojimo funkcijas, atliktas matuojant vandenyje bakas esant aukštai ir žemai juostos riboms. PH paprogramė buvo sudėtingesnė. „DH Robot“turėjo tam tikrą programinę įrangą, skirtą inicijuoti, tačiau man nepavyko jos visiškai veikti. Turėsite paimti neapdorotus rodmenis iš A2 prievado su 4,0 ir 7,0 buferiais (įtraukti į rinkinį) ir nustatyti juos į „rūgšties vertę“ir „neutralią vertę“viršutinėje programos dalyje. Tada jis nustatys nuolydį ir y pjūvį, kad apskaičiuotų visas tolesnes pH vertes. Norint patikrinti, pH reikia pakartotinai kalibruoti maždaug kas 2 mėnesius. Temos paprogramė yra jūsų standartinė vieno laido programa. Vienintelė veikla tuštumos ciklo skyriuje yra dviejų plūdinių jungiklių būsenos patikrinimas, siekiant nustatyti, kada įjungti vandenį ir įjungti laikmatį.

7 žingsnis: naudokite

Pradiniuose bandymuose mašina veikė gerai-lengvai reguliuojamas prietaisų diapazonas ir vandeniui atsparus gaubtas palengvino montavimą greitai besikeičiančioje aplinkoje. Reikės pamatyti, ar atstumas tarp dviejų vandens lygio jungiklių pasirodys pakankamas. „Blynk“aplinka padarė ataskaitų teikimą ir valdymą mobiliuoju telefonu lengvai. Tiesioginis telefono išėjimo relės valdymas leidžia nepaisyti sistemos, kai iškyla bauginančių vandens lygio situacijų. Lengva, kai galite nedelsdami pateikti nukreiptą išvestį kuo daugiau įrenginių, todėl sklandžiai dalijamasi duomenimis su keliais žmonėmis. Būsimi interesai bus susiję su maistinių medžiagų tiekimo automatizavimu, laidumo bandymais (žinomomis pH matavimo problemomis) ir tinklų sujungimu su kitais mazgais, siekiant išmatuoti atokius auginimo komplekso vietas.