Intelligens üvegház: 9 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Helló jelzők, Három diákból álló csoport vagyunk, és ez a projekt része a Creative Electronics című tantárgynak, amely a Beng Electronic Engineering 4. évfolyam modulja a Malaga Egyetemen, a Távközlési Iskolában (https://etsit.uma.es/).

Ez a projekt egy intelligens üvegházból áll, amely képes az izzó fényerejét a napfénytől függően modulálni. Számít érzékelőkkel is, amelyek páratartalmat, hőmérsékletet és fényerőt mérnek. Az összes információ megjelenítéséhez van egy LCD képernyő. Emellett olyan programot készítünk feldolgozással, amely lehetővé teszi az izzó fényerejének manuális megváltoztatását, ha szeretné, 3D környezetben.

1. lépés: Anyagok

- 1 fotorezisztor

- 1 Érzékelő hőmérséklet/páratartalom DHT11

- 1 LCD LCM1602C

- 1 Protoboard

-1 doboz (https://www.ikea.com/es/es/productos/decoracion/plantas-jardineria/socker-invernadero-blanco-art-70186603/)

- 1 izzó

- 1 10 k ohmos ellenállás

-1 SAV-MAKER-I (Arduino Leonardo alternatívája). Ha valaki ezt a táblát szeretné elkészíteni az Arduino Leonardo használata helyett, akkor hozzáadjuk a github linkjét, ahol minden szükséges információt megtalál (https://github.com/fmalpartida/SAV-MAKER-I).

A fényerő-szabályozó áramkör, amely lehetővé teszi az izzó fényintenzitásának változását, egy gyártó tervezésén alapul (https://maker.pro/arduino/projects/arduino-lamp-dimmer). Használt anyagok:

- 1 330 Ohm ellenállás

- 2 33 k ohmos ellenállás

- 1 22 k ohmos ellenállás

- 1 220 ohmos ellenállás

- 4 db 1N4508 dióda

- 1 1N4007 dióda

- 1 db Zener 10V 4W dióda

- 1 2.2uF/63V kondenzátor

- 1 220nF/275V kondenzátor

- 1 4N35 optocsatoló

- MOSFET IRF830A

2. lépés: Hőmérséklet/páratartalom érzékelő

A DHT11 érzékelőt használtuk. Ez

Az érzékelő digitális adatokat szolgáltat a levegő páratartalmáról és hőmérsékletéről. Fontosnak tartjuk ezen paraméterek mérését, mert befolyásolja a növény növekedését és gondozását.

Az érzékelő programozásához az Arduino DHT11 könyvtárat használtuk. Hozzá kell adnia a DHT11 könyvtárat az Arduino könyvtár mappájához. A könyvtárat letöltjük.

Amint láthatja, hozzáadunk egy képet, amely megmutatja, hogy milyen az érzékelő összekapcsolása.

3. lépés: Fényérzékelő

A fényérzékelő elkészítéséhez fotorezisztorokat használtunk, azaz egy változó ellenállást fénycserével, és egy 10 k ohmos ellenállást. Az alábbi képen látható, hogyan kell csatlakoztatni.

Ez az érzékelő nagyon fontos, mert az összes kapott adat az izzó fényerejének szabályozására szolgál.

4. lépés: LCD képernyő

Mi az LCD LCM1602C -t használtuk. Az lcd lehetővé teszi számunkra az összes érzékelővel rögzített információ megjelenítését.

Az LCD programozásához az Arduino LCM1602C könyvtárat használtuk. Hozzá kell adnia az LCM1602C könyvtárat az Arduino könyvtár mappájához.

Hozzáadunk egy képet, amely bemutatja az eszköz csatlakoztatását.

5. lépés: Dimmer Circuit

Az első módja, ami eszébe jut, amikor Arduino -t használ, és fényt kell tompítania, a PWM használata, tehát ezt az utat választottuk. Ennek során inspirációt kaptunk Ton Giesberts (Copyright Elektor Magazine) jól ismert tervezési áramkörétől, amely váltóáramú PWM -et végez. Ebben az áramkörben a kapu meghajtásához szükséges feszültséget a kapun keresztüli feszültség táplálja. D2, D3, D4, D5 diódahidat képeznek, kiegyenlítve az áramkör feszültségét; A D6, R5, C2 egyenirányítóként is szolgál, az R3, R4, D1 és C1 pedig a C2 feszültségértékét szabályozza. Az optocsatoló és az R2 hajtja a kaput, így a tranzisztor az Arduino kártya által biztosított PWM értéknek megfelelően kapcsol. Az R1 az optocsatoló LED védelmére szolgál.

6. lépés: A SAV-MAKER-I programozása

Ennek a programnak az a funkciója, hogy elolvassa és megjeleníti az összes információt, amelyet érzékelőink fogadnak. Ezenkívül a fényértékek függvényében PWM jelzéssel moduláljuk a lámpát. Ez a rész képezi az automatikus szabályozást.

A kódot az alábbiakban adjuk hozzá.

7. lépés: Programozás feldolgozással

Ennek a programnak az a funkciója, hogy grafikusan ábrázolja az üvegházban zajló eseményeket valós időben. A grafikus felületen egy 3D -s üvegház látható egy izzóval (amely egyszerre kapcsol be vagy ki, miközben a valós életben is) és egy növényt. Ezenkívül napsütéses napot vagy csillagos eget jelent az izzó állapotától függően. A program lehetővé tette számunkra, hogy manuálisan irányítsuk az izzót.

A kódot az alábbiakban adjuk hozzá.

8. lépés: A tábla elkészítése

Amint az a hozzáadott fényképeken is látható, az összes alkatrészt a protoboardra helyezzük, a csatlakoztatott kapcsolatok képét követve.

9. lépés: Végeredmény