Pengontrol V2 - Akuaponik Cerdas: 49 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:56

Dokter menyarankan agar kita mengonsumsi setidaknya 7 porsi buah atau sayuran segar setiap hari.

Langkah 1: Siklus Air

Energi Matahari menggerakkan siklus air di mana air permukaan di Bumi menguap menjadi awan, jatuh sebagai hujan dan kembali ke Laut sebagai sungai. Bakteri dan organisme hidup lainnya memecah limbah dari laut dan tanah untuk menciptakan nutrisi bagi tanaman dalam siklus nitrogen. Siklus oksigen, siklus besi, siklus belerang, siklus mitosis dan siklus lainnya berevolusi seiring waktu.

Langkah 2: Mimikri

Sistem melingkar secara inheren berkelanjutan. Jika sistem seperti itu dapat menghasilkan hutan Redwood yang megah, maka sistem seperti itu sepertinya merupakan ide yang bagus untuk kebun saya. Meniru kita secara fungsional menciptakan kembali lautan, bumi, dan siklus air menggunakan pompa. Mikroorganisme yang berkolonisasi memulai siklus nitrogen dan siklus lainnya dimulai saat sistem menjadi matang.

Langkah 3: Siklus Manusia

Kemudian manusia datang ke siklus dan cinta mereka untuk segala sesuatu mengubah lingkungan. Manusia mempengaruhi model dengan cara yang sama, ikan diberi makan berlebihan dengan cinta.

Langkah 4: Berkebun Cerdas

Alam tampaknya lebih baik dengan interaksi yang lebih sedikit dengan manusia, manusia tampaknya membutuhkan interaktivitas itu dengan alam. Sepertinya masalah yang cocok untuk teknologi otomatis dan terhubung. Jadi sirkuit elektronik dan aljabar boolean cocok secara alami.

Langkah 5: Membangun Taman Akuaponik

Membangun taman yang berkelanjutan dimulai dengan desain yang berkelanjutan, bahan yang berkelanjutan dan proses yang berkelanjutan. Ini berarti mengurangi jejak plastik kita. Dalam desain ini, kaki kayu dan balok bingkai berasal langsung dari pohon, itu menyakitkan.

Langkah 6: Daftar Bahan Taman

Tentu saja, ada harga yang harus dibayar untuk kayu berbutir vertikal yang tidak perlu Anda keluarkan.

Langkah 7: Pond Sheilding Taman Anda

Ada banyak kemungkinan untuk waterproofing tempat tidur tumbuh. Saya suka bahan daur ulang dan kayu rekayasa dengan kayu lapis menjadi favorit karena terbuat dari veneer. Dalam instruksi ini, kami menggunakan Pond Shield yang merupakan resin epoksi yang aman untuk ikan.

Oleskan kilau pada tepi dan permukaan kasar, amplas kilau halus. vakum atau sikat semua partikel debu. Potong lembaran fiberglass menjadi potongan selebar 2″, cukup panjang untuk mengitari setiap tepi di dalam bedengan. Dapatkan stasiun fiberglass Anda bersama-sama. Campurkan 1 cangkir cat, 1/2 cangkir pengeras, 2/3 cangkir alkohol terdenaturasi ditampilkan

Aduk perlahan menggunakan attachment mixer cat bor selama kurang dari 2 menit secara terbalik. Menggunakan roller (tuang sedikit demi sedikit) cat sudut-sudutnya, pasang fiberglass lalu cat di atas fiberglass. Idenya adalah untuk menjenuhkan fiberglass sehingga tidak ada kantong udara. Warnai sisa bedengan setelah Anda selesai dengan fiberglass.

Biarkan mengering lalu amplas perlahan selama 4 jam hingga kering, lalu aplikasikan lapisan cat karet cair lainnya. Gambar hijau tua setelah aplikasi 3 lapis.

Langkah 8: Irigasi dan Drainase

Pipa irigasi terbuat dari 1/2 "PVC dengan lubang dibor di bawah setiap 6". Pipa tegak dan pipa drainase lebih besar pada 1". Kit sekat 1" digunakan sebagai kopling. Kami ingin menjaga bagian atas bedengan tetap kering sehingga pipa tegak berada 2" di bawah bagian atas bedengan.

Langkah 9: Pemodelan

Pemodelan perilaku atau struktur siklus air tidak semudah ini adalah sistem yang sangat besar dengan banyak variabel. Model konseptual yang kami buat diabstraksikan untuk menyembunyikan detail kompleks.

Dalam memutuskan sensor mana yang akan digunakan, pertanyaan yang bagus mungkin adalah, komponen apa yang paling dasar dalam siklus air - badan air yang besar, tanah, energi untuk mengangkat air ke darat, media yang jenuh untuk limpasan dan gravitasi untuk air. kembali ke sumbernya. Ini menetapkan tingkat dasar pengumpulan data yang diperlukan di taman seperti ini karena ini adalah proses penting yang perlu dipantau.

Pertanyaan bagus lainnya mungkin adalah apa saja komponen dasar dari siklus nitrogen.

Langkah 10: Set Sensor Akuaponik Dasar

Set sensor dasar dapat diperpanjang dan digunakan untuk memantau dan memvisualisasikan siklus air dan kondisi lingkungan.

Flowrate Sensor -sebuah sensor efek Hall yang digunakan untuk mengukur pergerakan air dari tangki. Ini juga memantau pompa untuk kegagalan atau degradasi katastropik. Hal ini juga digunakan untuk memantau saluran irigasi untuk penyumbatan

Suhu 1-kawat - digunakan untuk mengukur suhu air di tangki ikan, suhu lingkungan atau media

Sensor jarak IR - sensor analog yang bekerja dengan memantulkan sinyal IR ke suatu objek. Digunakan untuk mengukur kedalaman air pada bedengan. Ini juga digunakan untuk memantau siklus banjir dan drainase tempat tidur tumbuh.

Sensor fotosel - sensor berbasis analog yang resistansinya bervariasi dengan intensitas cahaya. Ini digunakan untuk mengukur level dari pencahayaan dalam ruangan atau pencahayaan alami

Sensor cair - adalah sensor analog resistif yang digunakan untuk memantau kehilangan air melalui kebocoran.

Saklar aliran - adalah sensor digital berdasarkan sakelar buluh magnetik. Itu digunakan untuk memantau drainase tempat tidur tumbuh.

Sakelar apung - adalah sensor digital yang didasarkan pada sakelar On/Off buluh magnet. Hal ini digunakan untuk memastikan bahwa tingkat air tangki ikan selalu cukup.

Langkah 11: Input Konsol Serial Linux

Keyboard dan mouse terhubung ke konsol serial pada komputer Linux untuk memungkinkan pengguna berkomunikasi dengan kernel Linux dan aplikasi bahkan pada level rendah.

Alih-alih keyboard dan mouse, kami menghubungkan mikrokontroler ke input konsol serial komputer mikro linux pada papan pengontrol v2.

Hal ini memungkinkan pengiriman data sensor dan aktuator antara dunia luar dan aplikasi mikrokontroler Linux secara mulus tanpa memerlukan driver atau konfigurasi Linux khusus.

Input konsol di komputer Linux adalah antarmuka serial yang digunakan oleh keyboard/mouse untuk entri data oleh pengguna manusia. Hasilnya kemudian biasanya ditampilkan pada layar monitor komputer.

Langkah 12: Antarmuka Serial Pengontrol V2

Pengontrol v2 adalah papan komputer berbasis Linux dengan mikrokontroler yang terhubung ke input konsol serial, bukan keyboard tradisional. Ini berarti dapat mengambil bacaan dari sensor secara langsung. Tahap output memiliki berbagai driver perangkat keras untuk monitor komputer.

Langkah 13: Ikhtisar Pengontrol V2

Kontroler v2 adalah komputer Linux tertanam yang memiliki mikrokontroler Atmega 2560 yang terhubung ke input konsol serial. Ini berarti dapat menerima data dengan cara yang mirip dengan pengguna yang mengetik di keyboard, hanya data yang berasal dari Arduino Mega.

Informasi tersebut kemudian diproses dengan alat yang mirip dengan data yang dimasukkan oleh pengguna pada keyboard. Alih-alih layar monitor, tahap keluaran pengontrol v2 memiliki transistor kolektor terbuka untuk relai dan driver untuk aktuator lainnya.

Pengontrol v2 hadir dengan semua perangkat lunak yang diperlukan untuk menggunakan komponen perangkat keras bawaannya. Pengontrol v2 selanjutnya memiliki platform backend dan API yang memungkinkan akses ke semua komponen perangkat keras dari jarak jauh serta pencatatan data, visualisasi, peringatan, dan alat pemrosesan lainnya.

Singkatnya, papan pengontrol v2 adalah antarmuka fisik ke platform IoT full-stack yang kuat dan mudah digunakan untuk aplikasi fisik apa pun

Langkah 14: Papan Pengontrol V2

.perjalanan panjang untuk merancang dan membangun papan ini. Saya dapat berbagi pengalaman dalam instruksi selanjutnya. Ada informasi lebih lanjut di sini

Langkah 15: PinOut Pengontrol V2

Langkah 16: Spesifikasi Pengontrol V2

Langkah 17: Alat Platform Pengontrol V2

Langkah 18: Diagram Blok Pengontrol V2

Langkah 19: Menghubungkan Sensor Analog ke Pengontrol V2

Sensor analog umumnya memiliki pin sinyal, pin ground, dan terkadang pin daya ketiga. Pengontrol v2 akan menghubungkan sensor analog tanpa perangkat keras tambahan.

Hubungkan pin sinyal analog ke pin analog gratis di papan dan hubungkan saluran listrik masing-masing.

Jika resistor pembagi potensial diperlukan, Anda dapat menggunakan perangkat lunak pull-up internal atau Anda dapat mengganti presisi onboard dengan menjentikkan sakelar celup masing-masing.

Langkah 20: Menghubungkan Sensor Digital ke Pengontrol V2

Hubungkan jalur sensor digital ke masing-masing pin digital di papan dan pin daya.

jika diperlukan, aktifkan resistor pull-up perangkat lunak untuk sensor digital

Langkah 21: Menghubungkan Sensor 1-Kawat ke Pengontrol V2

Beberapa sensor memiliki mikrokontroler yang kondisi komputernya mengembalikan nilai sebagai aliran bit. Sensor 1-kawat adalah sensor tipikal. Pengontrol v2 memiliki berbagai sirkuit onboard untuk perangkat tersebut.

Untuk menghubungkan, katakanlah sensor suhu 1-kawat, sambungkan jalur sinyal data ke salah satu jalur digital dengan 4k7

resistor parasit, dan menghubungkan sinyal daya. Jentikkan resistor 4k7 ke posisi ON

Langkah 22: Menghubungkan Sensor Taman ke Pengontrol V2

Langkah 23: Menghubungkan 8 Sensor Dasar ke Pengontrol V2

Langkah 24: Menghubungkan Sensor ke Taman

Lokasi sensor tipikal ditampilkan.

Langkah 25: Ikhtisar Taman Terhubung

Mikrokontroler 2560 Atmega menjalankan sketsa Arduino pertama dan satu-satunya yang pernah saya tulis. Ini polling pin input terus menerus untuk nilai mentah dan mengirimkannya sebagai string JSON ke output serial.

Langkah 26: Nilai Sensor Baku Serial

String serial dengan pembacaan pin mentah yang dikirim dari mikrokontroler ke komputer mikro ditampilkan

Langkah 27: String JSON Berseri

Skrip python pada OpenWrt membuat serial string sensor menjadi objek JSON, menambahkan elemen tambahan dan mengirimkan data melalui jaringan ke API

Langkah 28: Menghubungkan ke Pengontrol V2

• Menggunakan ethernet, sambungkan pengontrol v2 ke komputer Anda
• Gunakan adaptor USB ke ethernet jika diperlukan
• Nyalakan pengontrol v2 menggunakan suplai 9vdc
• Komputer Anda akan diberi alamat IP otomatis 192.168.73.x oleh pengontrol v2 jika diaktifkan untuk konfigurasi IP otomatis (DHCP Diaktifkan)

Langkah 29: Topologi API Taman

Data taman dikirim ke API v2 untuk pencatatan, analisis, visualisasi, peringatan, dan kendali jarak jauh.

Langkah 30: Mengakses Data dari Jarak Jauh Menggunakan Api

Panggilan istirahat HTTP ke api dengan kredensial yang tepat akan mengembalikan data terbaru seperti yang ditunjukkan di bawah ini

curl

{ "baudRate": 38400, "name": "kj_v2_01", "uptime": "1:24:10.140000", "pin": { "D38": 0, "D39": 0, "D36": 0, "D37": 0,, "D33": 0, "D30": 0, "D31": 0, "A15": 422, "A14": 468, "A11": 624, "A10": 743, "A13": 475, "A12 ": 527, "relay8": 0, "UART3": 0, "A1": 933, "A0": 1023, "A3": 1022, "A2": 1023 "A9": 1023, "A8": 348, "D29": 0, "D28": 0, "nutrientTemp": 22.44, "D23": 1, "D22": 0, }, "version": "v2.0.0", "wlan0": "192.168. 1.2", "inisialisasi": 0, "atmegaUptime": "00:00:34:52", "stempel waktu": 1473632348121, "hari": 1472256000000, "waktu": "2016-09-11T22:19:08.121Z ", "_id": "57d5d85cd065ea4654009fce" }

Langkah 31: Masuk Ke Antarmuka Admin

• Arahkan browser Anda ke
• Nama pengguna: root
• Kata sandi: tempV2pwd (atau apa pun yang diubahnya)

Langkah 32: Konfigurasi Nama Perangkat Baru

• Pada bilah menu Sistem, klik 'Sistem' dari daftar tarik-turun
• Ketik nama perangkat baru di bidang Hostname
• Klik 'Simpan & Terapkan'
• Tekan sakelar daya Mati/Hidupkan nama host baru berlaku.

Langkah 33: Mengonfigurasi Wifi di Pengontrol V2

• Pilih opsi Wifi dari menu 'Jaringan'
• Pada menu Wifi klik tombol 'Pindai'

Langkah 34: Memilih Jaringan Wifi

Pilih jaringan wifi Anda dari daftar menggunakan tombol 'Gabung Jaringan'

Langkah 35: Masuk Ke Jaringan WIFI

• Masukkan kredensial keamanan untuk jaringan Anda
• Pilih 'Kirim' Ikon status nirkabel akan berubah menjadi biru dan menunjukkan kekuatan koneksi
• Klik 'Simpan & Terapkan' untuk menyelesaikan konfigurasi Wifi

Langkah 36: Mencari Perangkat Anda

Jika koneksi jaringan Anda berhasil dibuat, perangkat Anda akan secara otomatis mulai mengirim data ke API jarak jauh di

Cari nama perangkat Anda dalam daftar. Jika tidak ada, konfirmasi nama host dan konfigurasi jaringan WIFI Anda di antarmuka status admin.

Langkah 37: Registrasi Akun dan Perangkat

Daftar akun di sini

Kirim nama pengguna dan nama perangkat Anda ke [email protected]

Masuk setelah Anda mendapatkan email yang mengonfirmasi bahwa perangkat Anda ditetapkan untuk Anda.

Langkah 38: Memetakan Sensor Perangkat

Biasanya perangkat keras mikrokontroler terlihat rumit karena bahkan sensor yang paling sederhana pun memerlukan sirkuit antarmuka elektronik - papan tempat memotong roti, pelindung, topi, dll.

Perangkat lunak cenderung tampak rumit karena biasanya terlalu banyak - sinyal sensor antarmuka, menafsirkan data, menyajikan nilai yang dapat dibaca, membuat keputusan, mengambil tindakan, dll.

Misalnya, menghubungkan termistor (resistor yang bergantung pada suhu) ke pin analog biasanya memerlukan rangkaian pembagi potensial dengan resistor pullup yang diikat ke Vcc. Sebuah program untuk menampilkan nilai ini dalam Celcius akan mengambil beberapa baris kode non-Inggris. Hardware dan software akan terlihat rumit dengan 8 sensor. Mengubah pin atau menambahkan sensor baru akan membutuhkan firmware baru. Ini menjadi lebih rumit jika semuanya harus bekerja dari jarak jauh.

Kontroler v2 memiliki sirkuit onboard untuk menghubungkan hampir semua sensor tanpa komponen eksternal. Firmware pada pengontrol v2 mengumpulkan semua pin input dan mengembalikan nilai mentah. Nilai mentah dikirim dengan aman ke API tempat nilai tersebut dipetakan ke sensor masing-masing untuk visualisasi, analisis, kendali jarak jauh, dan peringatan.

Pemetaan dilakukan oleh perpustakaan kj2arduino yang memungkinkan pertukaran sensor atau pin yang mulus pada papan pengontrol v2 tanpa perangkat lunak atau perangkat keras baru. Anda memilih nama pin Anda dan sensor yang terhubung ke taman (atau aplikasi fisik) seperti yang ditunjukkan pada gambar.

Langkah 39: Detail Sensor yang Dipetakan

Setelah sensor dipetakan, detail dan metadatanya dapat diakses dengan mengklik jenis sensor.

Di sini jenis sensor, unit, setpoint, pesan, ikon, notifikasi, dan kode konversi dapat ditentukan untuk sensor. Kode konversi (mis. ldr2lumens ditampilkan) adalah panggilan fungsi ke perpustakaan kj2arduino. Ini mengubah nilai sensor mentah yang dikirim ke data yang dapat dibaca manusia untuk presentasi.

Langkah 40: Ikon Sensor yang Dipetakan

Nilai sensor yang dipetakan ditampilkan sebagai Ikon dinamis pada opsi tab Sensor Perangkat.

Ikon akan berubah berdasarkan nilai yang dikonfigurasi di antarmuka detail sensor perangkat

Langkah 41: Animasi Taman

Nilai sensor juga dapat dilihat sebagai animasi taman dinamis pada tab Animasi Taman. Warna dan bentuk akan berubah berdasarkan nilai setpoint sensor.

Langkah 42: Tren

Data sensor perangkat juga dapat divisualisasikan sebagai grafik untuk tapak.

Langkah 43: Peringatan Sensor Twitter

Peringatan dikirim berdasarkan perangkat, detail sensor, dan nilai setpoint.

Langkah 44: Komponen Pengontrol Cerdas

Sebagian besar komponen mudah tersedia dari eBay atau Amazon dan sebagian besar variasi. Pengontrol v2 dilengkapi dengan semua perangkat lunak yang sudah diinstal sebelumnya. Anda bisa mendapatkan pengontrol v2 dari saya di Kijani Grows. Jika Anda menggunakan sakelar aliran, dapatkan sakelar dengan laju aliran rendah untuk menghindari arus balik.

Langkah 45: Menghubungkan Beban Tegangan Listrik

Tahap ini opsional dan hanya diperlukan jika Anda ingin mengontrol taman Anda secara mandiri atau jarak jauh.

Tegangan Listrik Tinggi Berbahaya Terlibat. Ikuti instruksi dengan risiko Anda sendiri

Putuskan sambungan langsung atau netral dari kabel daya. Tin ini menggunakan besi solder. Sambungkan kedua ujung kabel daya ke relai koneksi Biasanya Terbuka (NO). Sambungkan beban yang akan dialiri daya pada salah satu ujung kabel daya dan sisipkan lainnya ke stopkontak seperti yang ditunjukkan di bawah ini. Nyalakan transistor kolektor terbuka untuk menyalakan beban melalui relai. Ulangi untuk output listrik yang diaktifkan lainnya

Pin IO menuju ke konektor Linux J19 pada pengontrol v2:

• Vcc - Vcc
• Gnd - Gnd
• IO20 - Relai 1
• IO19 - Relai 2
• IO18 - Relai 3
• IO22 - Relai 4

Untuk pompa, pompa reservoir, lampu dan feeder masing-masing. (tidak masalah semuanya dipetakan dengan perangkat lunak)

Langkah 46: Sebuah Kandang

Dengan menggunakan pensil, alat Dremel, dan bor, saya memotong semuanya agar sesuai dengan penutupnya.

Anda bisa mendapatkan ini sebagai kit Jimmy untuk membuat hidup Anda lebih mudah.

Langkah 47: Memulai Taman Pintar

Pengontrol akan bekerja dengan taman apa pun.

Jika Anda membangun yang seperti milik saya, yang Anda butuhkan hanyalah media filter di bedengan dan air yang aman untuk ikan di dalam tangki. Sebagian besar media hidroponik akan bekerja dengan baik, untuk taman dalam ruangan saya menggunakan tanah liat ringan yang diperluas.

Hubungkan pompa, penerangan dalam ruangan, kabel daya. Tekan tombol daya, mundur … nikmati - biarkan pengontrol v2 menjadi bagian dari ekosistem Anda.

Ketika semuanya tampak baik-baik saja, tambahkan ikan Anda. Saya memiliki sekitar 12 ikan mas di tangki saya. Saya sarankan membeli alat uji kualitas air tangki ikan untuk memantau taman saat siklus biologis.

Saya menanam microgreens dan kecambah dengan menyiarkannya di atas media tanah liat. Secara umum, aturan saya dengan tanaman yang saya tanam adalah saya lebih baik dapat mulai memakannya dalam seminggu atau mereka lebih baik memiliki beberapa khasiat obat.

Langkah 48: Dokter Merekomendasikan 7 Porsi Buah atau Sayuran Segar

.. yang dari taman pintar saya adalah yang favorit saya …

Langkah 49: Tautan Langsung Taman Pintar

Berikut adalah beberapa tautan langsung ke taman kantor saya dan lainnya. Segarkan jika tidak ada yang dimuat pada awalnya. Bersikaplah yang baik.

tren -

ikon -

animasi -

peringatan -

video -

pengontrol v2 juga mendukung video untuk aliran timelapse

lihat juga, ndovu, themurphy (kamera di atas), dumboChickenCoop, ecovillage dan lain-lain dengan akses publik.

Juara Kedua dalam Lomba Air