Kontroler hidroponike: 7 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Sjajna organizacija pod nazivom Seeds of Change ovdje u Anchorageu na Aljasci pomaže mladim ljudima da započnu produktivnu trgovinu. Upravlja velikim vertikalnim sustavom uzgoja hidroponike u preuređenom skladištu i nudi zaposlenje za učenje poslova njege biljaka. Zanimao ih je IOT sustav koji bi im pomogao automatizirati kontrolu vode. Ovo uputstvo služi uglavnom za dokumentiranje mojih volonterskih napora za izgradnju pristupačnog i proširivog sustava mikrokontrolera koji će im pomoći u njihovim naporima.

Velike operacije uzgoja hidropona dolazile su i nestajale u posljednjih nekoliko godina. Konsolidaciju u ovom poslu obilježile su poteškoće u postizanju profitabilnosti. Morate po svemu sudeći automatizirati kao ludi kako biste raskošne vrećice salate prodavali radi zarade. Ove okomite jedinice ne proizvode ništa s pravim kalorijama-u osnovi uzgajate lijepo zapakiranu vodu-pa je morate prodati s visokom cijenom. Ova vodootporna podesiva jedinica napravljena je za kontrolu razine vode u glavnom spremniku i stalno mjerenje njegove dubine, ph, temperature. Glavna jedinica radi na ESP32 Featherwingu i izvještava o svojim nalazima putem weba u blynk aplikaciji na svom telefonu radi praćenja i e -pošte ili tekstualnih upozorenja ako vas nešto pogodi.

Korak 1: Prikupite materijale

Dizajn se temeljio na jeftinim vodootpornim električnim kutijama tvrtke Lowes i nekoliko držača koji su 3D ispisani. Ostali dijelovi su relativno jeftini, osim pH jedinice iz DF Robota i ETape iz Adafruit -a. DF Robot prodaje svoju novu 3 voltnu verziju svog analognog pH senzora s jeftinijom pH sondom i vjerojatno ćete morati uložiti u skupu verziju ove za stalno uranjanje. Još nisam uključio ispitivač vodljivosti, ali ovo će vjerojatno biti nadogradnja nakon što vidim kako ovaj prolazi.

1. Dvije Lowes vodootporne električne kutije s različitim priključcima za držanje ravnih i savijenih cijevi-10 USD

2. Standardni senzor razine tekućine eTape od 12 s plastičnim kućištem Adafruit -59 USD, možete ga nabaviti bez plastičnog kućišta za 20 USD manje…

3. Adafruit HUZZAH32-ESP32 Feather Board-odlična ploča. 20 USD

4. Aiskaer 2 komada Bočno postavljeni vodoravni prekidač za plivanje s tekućinom, vodoravni prekidač za plivanje, razina vode 4 USD

5. Mini relej Adafruit bez zatezanja FeatherWing

6. Lipo-baterija 5 USD (dodatno napajanje)

7. Par LED dioda u različitim bojama

8. Vodootporni digitalni osjetnik temperature DS18B20 + dodaci 10 USD Adafruit

9. Gravitacija: Analogni pH senzor/komplet mjerača V2 DF Robot 39 USD-Industrijska pH sonda koštat će 49 USD više

10 Vodootporni, čvrsti metalni prekidač za uključivanje/isključivanje sa crvenim LED prstenom - 16 mm crveno za uključivanje/isključivanje 5 USD

11 Plastični elektromagnetni ventil za vodu - 12V - 3/4 (Nemojte uzimati 1/2 inča - ništa ne pristaje …)

12. Diymall 0,96 inčni žutoplavi I2c IIC serijski orijentirani LCD LED modul 5 USD

Korak 2: Povežite ga žicom

Samo slijedite Fritzingov dijagram za ožičenje. Esp32 je montiran na foto ploču s OLED zaslonom na suprotnoj strani gdje bi bio okrenut prema maloj rupi u središnjem stražnjem dijelu kutije. LED diode su spojene na dva digitalna izlaza ESP -a. Jedan ukazuje na WiFi vezu, a drugi objavljuje je li relej uključen na izlaz vode. Lipo baterija priključena je na ulaz baterije na ploči. Sve ostale ploče (pH, relejna, Etape, jednožična temp., OLED) napajaju se od 3 volta na ploči. Uključivanje/isključivanje je spojeno na masu pomoću igle za omogućavanje na glavnoj ploči-LED dioda se napaja bez veze na napajanje. ETape je svakako nešto što treba pažljivo ispitati - na mojoj ploči snaga i tlo su obrnuti (CRVENO/CRNO) i čini se da je to slučaj s drugima koji su imali ovaj problem (potražite ovaj problem na web stranici adafruits …) otpornik uključen u glavu također treba pažljivo izmjeriti-nije onako kako je objavljeno. Nova ploča DH Robot sada radi s 3 V pa radi i s ESP32. A0 nije uspio raditi - ne prima ulaze prije Wifi veze pa sam koristio druge analogne ulaze.

Korak 3: Izgradite ga

Sve se prilično uredno uklapa u glavnu kutiju. Dva stupa električnog vodova lijepo pristaju uz vodootporne bradavice na dnu. Oni podržavaju mjerne instrumente. Mogu se proizvoljno produžiti ili skratiti kako bi se kutija objesila više ili niže do razine vode-vaša su jedina granica duljina spojnih žica koje moraju ući u kutiju. Ove cijevi trebaju biti zapečaćene na dnu silikonom. Instrumenti su ovješeni na 3D tiskane konektore koji odgovaraju zakrivljenosti tijela etape i cijevi. Lako se podešavaju pomoću krilnih matica. Tiskani su i posebni držači za pH sondu i jednožičnu temp. Sondu. Podrška kutija za prekidače za kontrolu razine vode također je 3D ispisana. Ovi prekidači su vodootporni, dobro dizajnirani i jeftini. Čini se da su zatvoreni trska. Kutija je napunjena silikonom nakon što su pričvršćene uključenom maticom s unutarnje strane. Udaljenost između ovih prekidača će odrediti koliko je tekućine dopušteno unijeti prije isključivanja. Sve žice se provode kroz donji otvor, a zatim brtve silikonom. Žica sonde pH dovedena je kroz gornji otvor jer će se najvjerojatnije često mijenjati. Prekidač za uključivanje/isključivanje vruće je zalijepljen u položaj. Stalak za sigurno montiranje esp32 s ekranom 3D je ispisan. Sićušni okrugli plastični prozor bio je silikoniziran preko otvora stražnjeg poklopca kako bi zaštitio OLED zaslon od vode.

Korak 4: Datoteke 3D ispisa

Ovo su STL datoteke za sve povezane vlasnike i podršku. Svi su dizajnirani tako da odgovaraju značajkama podrške. Okvir za solenoid mora se izmijeniti nakon ispisa za priključke za napajanje/relej i LED otvor na prednjoj strani.

Korak 5: Kontrola vode

Elektromagnet od 12 V smješten je u vlastito prilagođeno 3D ispisano kućište koje je također uključivalo priključak za odvojeno napajanje i upravljački vod s ploče releja s perjem u glavnom kućištu. Također je uključivao i malu crvenu LED lampicu koja se palila kada je solenoid aktiviran. Obično vrtno crijevo može se spojiti s otvorima od 3/4 inča-nemojte dobiti raznolikost od 1/2 inča-teško ćete pronaći priključke….

Korak 6: Programirajte ga

Kôd je prilično jasan. Skupi nekoliko različitih potprograma i izvještava ih preko Blynk mreže. Ako ste radili s Blynkom prije nego što ste upoznali vježbu. Morate uključiti sav softver Blynk i ključ za povezivanje za vaš određeni mikrokontroler i stanicu za izvještaje. Također morate dati vjerodajnice za svoju Wifi vezu. Sve to radi prilično lijepo i pruža zaista jednostavan način izvještavanja o kompliciranim podacima bez puno posla. Morate postaviti niz Blynk posrednika za svaki izmjereni senzor. Oni se moraju pokrenuti i pokrenuti u zasebnoj potprogrami. Imam zasebne za pH, temperaturu, visinu vode i vrijeme dok magnetski ventil ostane otvoren-ovo je za provjeru je li voda predugo uključena bez punjenja spremnika-nije dobro. Podprogram visine vode samo uzima u prosjeku višestruko očitavanje s razdjelnika napona na eTapeu (vidi prethodnu napomenu-ovaj instrument je pogrešno ožičen iz tvornice …), a zatim ispravite očitanje pomoću karte i ograničite funkcije učinjene mjerenjima u vodi spremnik na visokim i niskim granicama trake. Potprogram pH bila je složenija. DH Robot je uključivao neki softver za inicijalizaciju, ali uopće ga nisam mogao natjerati da radi. Morat ćete uzeti neobrađena očitanja s A2 priključka s međuspremnicima na 4.0 i 7.0 (uključeni u komplet) i postaviti ih na "vrijednost kiseline" i "neutralna vrijednost" u gornjem odjeljku programa. Zatim će identificirati nagib i presjek y kako bi za vas izračunali sve sljedeće pH vrijednosti. PH će se morati ponovno kalibrirati svaka 2 mjeseca na isti način kako bi se provjerio. Podprogram temp je vaš standardni jednožični program. Jedina aktivnost u odjeljku void petlje je provjera statusa dva plovna prekidača kako bi se utvrdilo kada uključiti vodu i pokrenuti mjerač vremena.

Korak 7: Iskoristite ga

Na početnim pokusima stroj je dobro radio-s lako podesivim rasponom instrumenata i kućištem otpornim na vodu olakšano postavljanje u okruženju koje se brzo mijenja. Morat će se vidjeti pokaže li se udaljenost između dva prekidača za mjerenje razine vode odgovarajućom. Blynk okruženje olakšalo je izvješćivanje i kontrolu putem mobitela. Izravna kontrola izlaznog releja putem telefona omogućuje nadjačavanje sustava kada se pojave zastrašujuće razine vode. Jednostavnost s kojom možete odmah pružiti kanalizirani izlaz na što je moguće više uređaja čini dijeljenje podataka s više ljudi besprijekornim. Budući interesi bit će automatizacija opskrbe hranjivim tvarima, ispitivanje vodljivosti (poznati problemi s mjerenjem pH) i umrežavanje mreža s drugim čvorovima za mjerenje udaljenih lokacija u kompleksu za uzgoj.