Создайте автоматизированную аэропоническую систему с Raspberry Pi и датчиком влажности

Узнайте, как построить высокопроизводительный аэропонный сад на базе Raspberry Pi. Руководство охватывает всё: от сборки железа до Python-кода, поддерживающего растения гидратированными и здоровыми.

Зачем аэропоника?

Аэропоника доставляет питательные вещества в виде тонкого тумана прямо к корням, исключая почву. Система дает:

• До 90% экономии воды по сравнению с традиционным земледелием
• Круглогодичное производство независимо от погоды
• Снижение пестицидов за счет закрытой среды, ограничивающей вредителей
• Эффективность пространства — корни висят в воздухе, освобождая площадь пола

Шаг 1: Соберите материалы

• Ведро 5 галлонов
• Черная аэрозольная краска (для минимизации проникновения света)
• Глинистые шарики (для поддержки корней)
• Сетчатые горшки
• Дрель и коронка
• Набор для начинающих Raspberry Pi
• Набор GrovePi (включает реле)
• Прудовый фоггер с плавающим трансформатором (AC-DC)
• Рассада клубники (или любое предпочтительное растение)
• Раствор питательных веществ
• Набор для тестирования pH

Шаг 2: Покрасьте ведро

Покрасьте ведро полностью черным, чтобы блокировать внешний свет, который может способствовать развитию нежелательных микроорганизмов в питательном растворе.

Шаг 3: Подготовьте крышку

Выбейте пять равномерно распределенных отверстий в крышке — достаточно больших для сетчатых горшков. После бурения очистите отверстия и закрепите горшки термоклеем. При необходимости перекрасьте крышку.

Шаг 4: Установите фоггер

Поместите фоггер в ведро и подключите плавающий трансформатор. Используйте трансформатор для преобразования сетевого AC в требуемое фоггеру DC-напряжение. Подключите фоггер через реле: перережьте внутренний красный или белый провод, оголите концы и вставьте в клеммы реле.

Шаг 5: Подключение Raspberry Pi

Установите плату GrovePi на GPIO-разъем Pi. Подключите реле к порту D4 и датчик влажности к порту D7. Убедитесь, что все соединения надежны перед включением.

Шаг 6: Программирование системы

Выключите Pi, установите GrovePi на плату, затем загрузитесь. Следующий Python-скрипт непрерывно считывает влажность и включает фоггер, когда уровень падает ниже заданного порога.

import time
import grovepi
import sys

sensor = 7  # D7 — датчик влажности
relay = 4   # D4 — реле, управляющее фоггером

while True:
    try:
        sys.stderr.write("\x1b[2J\x1b[H")  # очистка терминала
        temp, humidity = grovepi.dht(sensor, 1)  # чтение датчика
        print(humidity)  # отладочный вывод
        if humidity < 2450:  # порог (требует калибровки)
            grovepi.digitalWrite(relay, 1)  # включить фоггер
        else:
            grovepi.digitalWrite(relay, 0)  # выключить фоггер
    except KeyboardInterrupt:
        sys.exit()

Настройте порог влажности под нужды растений и среду. После настройки система будет автоматически поддерживать оптимальную влажность.

Заключительные мысли

С этой установкой вы получите саморегулирующийся аэропонный сад, экономящий воду, максимизирующий пространство и дающий здоровые растения круглый год.