Hidroponika vezérlő: 7 lépés (képekkel)

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

A Seeds of Change nevű ügyes szervezet itt, Anchorage -ban, Alaszkában segíti a fiatalokat a produktív kereskedelem megkezdésében. Egy nagy függőleges hidroponikus termesztési rendszert működtet egy átalakított raktárban, és munkát kínál a növényápolás területén. Érdeklődtek egy vízellátás automatizálását segítő IOT rendszer iránt. Ez az utasítás elsősorban az önkéntes erőfeszítéseim dokumentálására szolgál, hogy megfizethető és bővíthető mikrovezérlő rendszert építsek ki, hogy segítsék erőfeszítéseiket.

Nagy hidroponikus termesztési műveletek jöttek és mentek az elmúlt néhány évben. Az üzletág konszolidációját a nyereségessé tétel nehézségei jellemzik. Mindenféleképpen őrülten kell automatizálnia magát ahhoz, hogy a saláta díszes zacskóit nyereségért adja el. Ezek a függőleges egységek nem termelnek valódi kalóriát-alapvetően szépen csomagolt vizet termesztenek-, ezért felár ellenében kell eladnia. Ez a vízálló állítható egység a fő víztartály vízszintjének szabályozására és mélységének, ph-jának és hőmérsékletének állandó mérésére készült. A fő egység ESP32 Featherwing rendszeren fut, és az eredményeket az interneten keresztül jelenti a telefon blynk alkalmazásához, hogy figyelemmel kísérje és e -mailben vagy szöveges figyelmeztetésben részesítse, ha a dolgok elkeserednek.

Lépés: Gyűjtse össze anyagait

A tervezés a Lowes olcsó vízálló elektromos dobozain és néhány 3D nyomtatással ellátott tartókon alapult. A többi alkatrész viszonylag olcsó, kivéve a DF Robot pH -egységét és az Adafruit ETape -jét. A DF Robot eladja analóg pH -szenzoruk új, 3 voltos változatát olcsóbb pH -szondával, és valószínűleg állandóan merítésre kell befektetnie ennek drága változatába. Még nem vettem bele vezetőképesség -mérőt, de ez valószínűleg frissítésre kerül, miután megnéztem, hogy ez hogyan működik.

1. Két banda vízálló elektromos doboz a Lowes-tól-különféle szerelvényekkel az egyenes és hajlított csövek tartására-$ 10

2. 12 hüvelykes standard eTape folyadékszint -érzékelő műanyag burkolattal Adafruit -59 dollár, ezt 20 dollárral olcsóbban kaphatja meg műanyag ház nélkül…

3. Adafruit HUZZAH32-ESP32 Feather Board-nagyszerű tábla. $ 20

4. Aiskaer 2 részes oldalra szerelt akváriumtartály oldalra szerelt vízszintes folyékony úszókapcsoló vízszint 4 dollár

5. Adafruit nem reteszelő mini relé FeatherWing

6. Lipo-akkumulátor $ 5 (áramellátás)

7. Pár LED különböző színű

8. Vízálló DS18B20 Digitális hőmérséklet -érzékelő + extrák 10 USD Adafruit

9. Gravitáció: analóg pH-érzékelő/mérőkészlet V2 DF robot $ 39-Az ipari pH-szonda ára 49 dollár

10 vízálló, masszív fém be/ki kapcsoló piros LED -gyűrűvel - 16 mm -es piros be/ki 5 USD

11 műanyag víz mágnesszelep - 12V - 3/4 (Ne szerezze be az 1/2 hüvelyket - nem illeszkedik semmit …)

12. Diymall 0,96 hüvelykes sárga kék I2c IIC soros Oled LCD LED modul $ 5 Shop

2. lépés: Csatlakoztassa

Csak kövesse a huzalozás Fritzing diagramját. Az esp32-et egy fotódeszkára szerelték fel, az OLED képernyővel az ellenkező oldalán, ahol a banda-doboz középső hátoldalán lévő kis lyukkal nézne szembe. A LED -ek az ESP két digitális kimenetéhez voltak csatlakoztatva. Az egyik a WiFi kapcsolatot jelzi, a másik pedig azt, ha a relé be van kapcsolva a vízkimenetre. A Lipo akkumulátor az alaplapon található akkumulátor bemenethez van rögzítve. Az összes többi tábla (pH, relé, Etape, egyvezetékes hőmérséklet, OLED) mind a táblán lévő 3 voltról működik. A be-/kikapcsolást az alaplapon lévő engedélyező tüske köti össze a földdel-a LED-et NO-tápellátás táplálja. Az eTape -t mindenképpen alaposan meg kell vizsgálni - az én táblámon az áram és a föld megfordult (PIROS/FEKETE), és úgy tűnik, hogy ez a helyzet másokkal is, akiknek ez a problémája volt (keressen rá az adafruits weboldalán erre a problémára …) a fejben lévő ellenállást is alaposan meg kell mérni-ez nem a közzétett. Az új DH Robot kártya most 3V -ról működik, és így működik az ESP32 -vel is. Nem sikerült az A0 működését elérni - nem vesz fel bemeneteket a Wifi kapcsolat előtt, ezért más analóg bemeneteket használtam.

3. lépés: Építsd fel

Minden elég jól illeszkedik a fő dobozba. Két pólusú elektromos vezeték szépen illeszkedik az alján található vízálló mellbimbókból. Ezek támogatják a mérőműszereket. Ezeket tetszőlegesen hosszabbra vagy rövidebbre lehet állítani, hogy a dobozt a víz szintjére magasabbra vagy alacsonyabbra függesszék-az egyetlen határ a csatlakozóvezetékek hossza, amelyeknek be kell menniük a dobozba. Ezeket a csöveket alul szilíciummal kell lezárni. A műszerek fel vannak függesztve a 3D nyomtatott csatlakozókra, amelyek megfelelnek az etape test és a vezeték görbületének. Szárnyas anyákkal könnyen állíthatók. A pH-szonda és az egyvezetékes hőmérséklet-szonda speciális tartóit is kinyomtatták. A vízszintszabályozó kapcsolók doboztartója 3D nyomtatással is készült. Ezek a kapcsolók vízállóak, jól megtervezettek és olcsók. Úgy tűnik, hogy zárt nádkapcsolók. A dobozt szilíciummal töltötték meg, miután belülről anyával rögzítették. A kapcsolók közötti távolság határozza meg, hogy mennyi folyadék engedhető be a leállítás előtt. Minden vezetéket egy alsó nyíláson vezetnek át, majd szilíciummal lezárják. A pH -szonda huzalát a felső nyíláson keresztül vezették be, mivel valószínűleg gyakran cserélik. A ki-/bekapcsoló forró módon a helyére volt ragasztva. Az esp32 képernyőre történő biztonságos rögzítésére szolgáló állványt 3D -ben nyomtattuk. Egy apró, kerek műanyag ablakot szilikonoztak a hátlap nyílásán, hogy megvédje az OLED képernyőt a víztől.

4. lépés: 3D nyomtatási fájlok

Ezek az STL fájlok az összes kapcsolódó tulajdonoshoz és támogatáshoz. Ezeket mind úgy tervezték, hogy illeszkedjenek a támogatási funkciókhoz. A mágnesszelep dobozát a nyomtatás után módosítani kell a táp/relé vezérlő portok és az elülső LED nyílás számára.

5. lépés: Vízszabályozás

A 12 voltos mágnesszelepet saját, 3D nyomtatott házába helyezték, amely tartalmazott egy portot a külön áramellátáshoz és egy vezérlővezetéket a fő ház toll -relé táblájából. Tartalmazott egy kis piros ledet is, amely a mágnesszelep aktiválásakor bekapcsol. A szokásos kerti tömlő csatlakoztatható a 3/4 hüvelykes nyílásokhoz-ne kapja meg az 1/2 hüvelykes változatot-nehezen talál csatlakozókat …

6. lépés: Programozza be

A kód meglehetősen egyszerű. Összevesz néhány különböző alprogramot, és a Blynk hálózaton keresztül jelenti őket. Ha már dolgozott a Blynk -el, mielőtt ismerte a fúrót. Tartalmaznia kell az összes Blynk szoftvert és az adott mikrokontroller és jelentésállomás csatlakozási kulcsát. A Wifi -kapcsolathoz hitelesítő adatokat is meg kell adnia. Mindez meglehetősen szépen működik, és nagyon egyszerű módot kínál a bonyolult adatok jelentésére anélkül, hogy sok munkát végezne. Minden mért érzékelőhöz egy sor Blynk -közvetített időzítőt kell beállítania. Ezeket el kell indítani és külön alprogramban kell futtatni. A pH-ra, a hőmérsékletre, a vízmagasságra és a mágnesszelep nyitva maradásának idejére külön vannak-ez annak ellenőrzése, hogy a víz túl sokáig van-e a tartály feltöltése nélkül-nem jó. A vízmagasság alprogram átlagosan többszörös leolvasást vesz le az eTape feszültségosztójáról (lásd az előző megjegyzést-ez a műszer gyárilag rosszul volt bekötve …), majd korrigálja a leolvasást a vízben végzett mérésekkel végzett térkép- és kényszerfüggvényekkel tartályt a szalag alsó és felső határán. A pH -szubrutin bonyolultabb volt. A DH Robot tartalmazott néhány szoftvert az inicializáláshoz, de egyáltalán nem tudtam működésbe hozni. Nyers leolvasásokat kell végeznie az A2 porton, 4.0 és 7.0 pufferekkel (a készlet tartalmazza), és ezeket a program felső részében lévő "savas érték" és "semleges érték" értékre kell állítania. Ezután azonosítja a meredekséget és az y metszést, hogy kiszámítsa az összes későbbi pH -értéket. A pH -t körülbelül 2 havonta ugyanúgy újra kell kalibrálni, hogy ellenőrizze. A temp alprogram a szokásos egyvezetékes program. Az üres hurok szakasz egyetlen tevékenysége a két úszókapcsoló állapotának ellenőrzése annak meghatározásához, hogy mikor kell bekapcsolni a vizet és elindítani az időzítőt.

7. lépés: Használja

A kezdeti kísérletek során a gép jól működött-a műszerek könnyen beállítható tartományával és a vízálló burkolattal megkönnyítette a gyorsan változó környezetben történő telepítést. Látni kell, hogy a két vízálláskapcsoló közötti távolság megfelelőnek bizonyul -e. A Blynk környezet megkönnyítette a mobiltelefonnal történő jelentéstételt és vezérlést. A kimeneti relé telefonon keresztüli közvetlen vezérlése lehetővé teszi a rendszer felülbírálását, amikor ijesztő vízszintes helyzetek merülnek fel. Az az egyszerűség, amellyel azonnal a lehető legtöbb eszközhöz biztosíthatja a csatornázott kimenetet, zökkenőmentessé teszi az adatok megosztását több emberrel. Jövőben a tápanyag -ellátás automatizálása, a vezetőképesség -tesztelés (ismert pH -mérési problémák) és a hálóhálózat más csomópontokkal a növekvő komplexum távoli helyeinek mérésére irányul.