Sistem Pemantauan dan Kontrol Rumah Kaca Hidroponik: 5 Langkah (dengan Gambar)

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

Dalam instruksi ini, saya akan menunjukkan kepada Anda bagaimana membangun sistem pemantauan dan kontrol rumah kaca hidroponik. Saya akan menunjukkan kepada Anda komponen yang dipilih, diagram pengkabelan tentang bagaimana sirkuit dibangun, dan sketsa Arduino yang digunakan untuk memprogram Seeeduino Mega 2560. Saya juga akan memposting beberapa video di bagian akhir sehingga Anda dapat melihat hasil akhirnya

Masukan:

DHT11

Keluaran:

• Pompa air
• Pompa udara
• 2 Penggemar
• Strip Lampu LED
• Layar LCD 4x20

Fungsi:

• Pompa udara dan air terpasang ke fungsi interupsi eksternal yang dikendalikan oleh sakelar SPDT. Ini memungkinkan pengguna untuk mengubah larutan nutrisi atau mengotak-atik sistem irigasi tanpa harus mematikan seluruh rangkaian. Ini penting karena ketika Anda mematikan seluruh rangkaian, pengaturan waktu untuk lampu akan diatur ulang.
• Lampu dikendalikan oleh fungsi matematika sederhana yang memungkinkan pengguna untuk menentukan berapa lama mereka ingin lampu menyala dan mati.
• Kipas dikendalikan oleh suhu. Saya telah memprogram Relay untuk menyalakan kipas setiap kali sensor membaca di atas 26 Celcius. Dan akan OFF kapan saja di bawah 26 Celcius.

Saya merasa bahwa saya harus menyebutkan bahwa proyek ini masih dalam proses. Pada akhir musim panas, saya berencana untuk memasang sensor pH, elektrokonduktivitas, dan DO (karena ini penting untuk memantau sistem hidroponik dengan benar). Jadi jika Anda menyukai apa yang Anda lihat, periksa kembali secara sporadis sepanjang musim panas untuk memeriksa kemajuan saya!

**Update(1/30/19)** Kode untuk proyek ini sekarang tersedia melalui file Greenhouse_Sketch.txt. (terletak di bagian bawah bagian 4

Langkah 1: Pemilihan Komponen

Foto yang ditampilkan untuk Langkah 1 menunjukkan; Komponen, Model, Perusahaan, Fungsi, dan Harga.

Anda kemungkinan besar dapat menemukan komponen ini dengan harga lebih murah melalui Amazon atau sumber lain. Saya baru saja mengumpulkan informasi ini dari sumber masing-masing komponen karena saya juga mengumpulkan lembar spesifikasi pada saat yang sama.

***Sunting***

Baru sadar saya meninggalkan 2x papan tempat memotong roti untuk daftar bagian saya. Ini agak murah dan dapat dibeli melalui Amazon, atau hampir semua pengecer komponen.

Langkah 2: Pengkabelan Sirkuit

Dalam foto yang ditampilkan untuk Langkah 2, Anda akan menemukan diagram pengkabelan serta struktur fisik sirkuit. Sedikit penyolderan dilakukan pada langkah ini untuk memastikan koneksi yang solid ke relai serta sakelar interupsi dan lampu.

Jika Anda mengalami masalah dengan menyalakan komponen, ingatlah bahwa DMM adalah teman TERBAIK Anda dalam langkah ini. Periksa tegangan pada komponen secara paralel dan periksa arus melalui komponen secara seri. Saya menemukan bahwa memeriksa komponen dengan DMM jauh lebih cepat daripada mencoba menelusuri kembali kabel saya untuk mencari alasan ada sesuatu yang tidak berfungsi.

CATATAN: Anda akan melihat saya menggunakan pelindung MicroSD di atas Seeeduino Mega 2560 saya. Ini tidak diperlukan untuk proyek ini kecuali jika Anda ingin merekam data (yang belum saya programkan untuk… belum).

Langkah 3: Membangun Rumah Kaca Hidroponik

Ukuran rumah kaca Anda benar-benar terserah Anda. Hal terbaik tentang proyek ini adalah semua yang Anda butuhkan untuk membuatnya dalam skala yang lebih besar adalah kabel yang lebih panjang! (Dan pompa air dengan head lebih dari 50 cm)

Rangka dasar rumah kaca dibuat dari kayu LOWE's dan saya menggunakan pipa PVC fleksibel dan kawat ayam untuk membuat kap rangka. (Foto 1)

Lembaran plastik sederhana digunakan untuk menutupi tudung dan menciptakan ekosistem yang terisolasi untuk tanaman. Dua kipas secara seri digunakan untuk memindahkan udara melintasi rumah kaca. Satu untuk menarik udara masuk dan satu untuk menarik udara keluar. Ini dilakukan untuk mendinginkan rumah kaca secepat mungkin dan untuk mensimulasikan angin sepoi-sepoi. Kipas diprogram untuk mati saat DHT11 mengukur suhu atau = hingga 26 *C. Ini akan ditampilkan di bagian sketsa dari instruksi. (Foto 2)

Sistem hidroponik terdiri dari pipa PVC 3" OD dengan dua lubang 2" yang dipotong dari atas untuk pot jala. Mereka berjarak 3" terpisah untuk memberi setiap tanaman cukup ruang untuk rooting dan tumbuh. Sistem tetes digunakan untuk memberikan larutan nutrisi ke tanaman dan lubang 1/4" dipotong dari bagian bawah PVC untuk memungkinkan air untuk kembali ke reservoir di bawahnya. Pompa udara dan air keduanya terhubung ke sakelar interupsi yang mengontrolnya dari rongga kedua yang berjalan paralel ke loop rongga utama. Ini dilakukan agar saya dapat mematikan pompa untuk mengganti larutan nutrisi tanpa mempengaruhi sistem lainnya. (Foto 3, 4, dan 5)

Strip lampu LED dipasang di bagian atas kap mesin dan disambungkan ke relai melalui amplifier RBG. Lampu menyala pada pengatur waktu yang dikendalikan oleh pernyataan "Jika" dan "jika lain". Dalam pemrograman saya, Anda akan menemukan bahwa mereka diprogram untuk hidup dan mati setiap 15 detik. Ini murni untuk tujuan demonstrasi dan harus diubah sesuai dengan siklus cahaya normal untuk kondisi pertumbuhan yang optimal. Juga, untuk kondisi pertumbuhan yang sebenarnya, saya sarankan menggunakan lampu pertumbuhan nyata daripada strip LED sederhana yang saya gunakan dalam proyek kelas saya. (Foto 6)

Langkah 4: Pemrograman di Arduino

Foto 1: Menyiapkan Perpustakaan dan definisi

• unsigned long timer_off_lights=15000

  disinilah kita menentukan kapan harus mematikan lampu led. Lampu saat ini diprogram untuk dinyalakan hingga waktu ini tercapai. Untuk penggunaan sebenarnya, saya sarankan untuk memeriksa siklus cahaya yang diinginkan untuk tanaman yang ingin Anda tanam. Contoh: jika Anda ingin lampu menyala selama 12 jam, ubah waktu ini dari 15000 menjadi 43200000

Tidak ada perubahan lain yang diperlukan di bagian program ini

Foto 2: batalkan pengaturan

Tidak ada perubahan yang diperlukan di bagian ini

Foto 3: loop kosong

• lain jika (time_diff <30000)

  Karena lampu diprogram untuk menyala di awal dan mati 15 detik ke dalam program. 30000 bertindak sebagai batas waktu yang diukur. Lampu tetap mati sampai waktu mencapai 30000 dan kemudian direset kembali ke 0, sehingga menyalakan lampu kembali sampai 15000 tercapai lagi. 30000 harus diubah menjadi 86400000 untuk mewakili siklus 24 jam

• jika (t<26)

  di sinilah program memberitahu para penggemar untuk tetap OFF. Jika tanaman Anda membutuhkan suhu yang berbeda, ubah 26 agar sesuai dengan kebutuhan Anda

• lain jika (t>=26)

  di sinilah program memberitahu para penggemar untuk tetap ON. Ubah 26 ini ke nomor yang sama dengan yang Anda ubah pernyataan sebelumnya

Foto 4: batalkan StopPumps

ini adalah kekosongan sekunder yang disebutkan di awal instruksi ini. Tidak ada perubahan yang diperlukan, ini hanya memberi tahu pin yang terhubung apa yang harus dilakukan ketika sakelar SPDT dibalik dari posisi semula.

Langkah 5: Video Menampilkan Fungsi Sistem

Video 1:

Menunjukkan pompa udara dan air yang dikendalikan oleh sakelar. Anda juga dapat melihat bagaimana lampu LED pada relai berubah saat sakelar dilempar.

Video 2:

Dengan melihat Serial Monitor, kita dapat melihat bahwa lampu menyala setelah program dimulai. Saat time_diff melewati ambang batas 15000 ms, lampu mati. Juga, saat time_diff melewati ambang 30000 ms, kita dapat melihat time_diff direset kembali ke nol dan lampu menyala kembali.

Video 3:

Kita dapat melihat dalam video ini bahwa suhu mengendalikan kipas.

Video 4:

Hanya berjalan-jalan di sekitar rumah kaca

Hadiah Utama dalam Kontes Sensor 2016