Гидропоника

Приложения и онлайн-сервисы

IDE Arduino

Об этом проекте

Гидропоника - это безземельное земледелие. Со временем почва теряет свои питательные вещества и плодородие, поэтому, чтобы избежать этого, мы можем использовать гидропонику. Можно улучшить и контролировать рост и питание растений. Растение, которое может расти только в определенное время года и расти круглый год. Мы также можем отслеживать рост растений, уровень питательных веществ в почве, влажность, содержащуюся в почве, и количество получаемого света.

Введение

Этот проект представляет собой модель реальной системы. Здесь мы заменяем почву какао-порошком. Мы можем легко контролировать влажность и питательные вещества, содержащиеся в какао-порошке, по сравнению с нормальной почвой. В этом проекте мы контролируем только три критерия роста растений:влажность, свет и температуру. Для нашей модели мы используем спецификацию салата-латука

• Температура:от 25 до 30 градусов Цельсия.

• Влажность:от 50% до 80%

• Интенсивность света:250 фотонов в секунду

Управление освещением

Для нашей модели мы используем матрицу из 3-миллиметровых светодиодов, подключенных последовательно и параллельно. Мы использовали 16 светодиодов, 8 красных светодиодов и 8 синих светодиодов. Для массива из 4 последовательно соединенных светодиодов требуется источник питания 12 В. Итак, мы используем внешний источник питания 12 В. Для управления светодиодами с помощью Arduino мы используем оптрон IC 4N35. Для получения информации об интенсивности света мы используем датчик освещенности с LDR. Для лучшей производительности мы можем установить фотодиодный датчик. Мы преобразовали показания датчиков света в фотоны в секунду с помощью кода в Arduino.

Контроль температуры

Для роста растениям требуется подходящая температура. Итак, мы контролируем температуру модели с помощью двух вентиляторов и одной лампы накаливания.

Для измерения температуры окружающей среды мы используем IC LM35. Измеряется температура, и данные передаются в Arduino. Когда температура выше требуемого значения, нам нужно охладить окружающую среду, поэтому включается охлаждающий вентилятор. Когда температура ниже требуемого значения, нам нужно повысить температуру окружающей среды, поэтому включается вентилятор отопления и лампа накаливания. Лампа хранится снаружи в отдельной коробке, поэтому ее сила света не влияет на наш датчик освещенности. Лампа нагревает ящик, и вентилятор нагревает внутрь горячий воздух.

Оба вентилятора управляются с помощью моторного привода, а лампа накаливания - с помощью реле.

Контроль влажности

Какао-порошок должен содержать необходимое количество частиц воды, чтобы растение могло осуществлять фотосинтез. Для измерения влажности почвы мы используем датчик DHT11. Этот датчик может определять как температуру, так и влажность, но мы использовали его только для измерения влажности.

Чтобы увеличить содержание воды в какао-порошке, мы соединили водяной насос с трубкой и пробили в ней несколько отверстий. (понятие капельного орошения).

На что следует обратить внимание.

• Датчик DHT11 имеет время отклика 1 Гц, поэтому временная задержка между каждым считыванием должна составлять не менее 1 секунды.

• Для ряда из 4 светодиодов, подключенных последовательно, требуется питание 12 В.

• Соблюдайте правила безопасности при подключении 230 В к печатной плате или макету, изолируйте оголенные провода изолентой.

• Не подавайте прямой сигнал на оптрон, подключите резистор между ними.

• Используемый бесщеточный вентилятор постоянного тока является однонаправленным, поэтому устанавливайте его соответствующим образом.

Код

• Гидропоника

Гидропоника Arduino

 #include  int pinDHT11 =41; int CoolingFan =50; int heatingFan =48; int heating =3; int LEDrow1 =25; int LEDrow2 =27; int LEDrow3 =29; int LEDrow4 =31; int насос =31; SimpleDHT11 dht11; void setup () {Serial.begin (115200); pinMode (CoolingFan, ВЫХОД); pinMode (heatingFan, ВЫХОД); pinMode (нагреватель, ВЫХОД); pinMode (LEDrow1, ВЫХОД); pinMode (LEDrow2, ВЫХОД); pinMode (LEDrow3, ВЫХОД); pinMode (LEDrow4, ВЫХОД); pinMode (насос, ВЫХОД);} пустая петля () {температура (); светлый(); влажность ();} пустая температура () {значение int =analogRead (A10); вольты с плавающей запятой =(значение / 1024,0) * 5,0; температура поплавка =вольт * 100,0; Serial.print ("temp ="); Serial.println (темп); задержка (1000); if (temp <25) {digitalWrite (нагреватель, НИЗКИЙ); digitalWrite (heatingFan, HIGH); } else {digitalWrite (нагреватель, ВЫСОКИЙ); digitalWrite (heatingFan, LOW); } если (температура> 30) {digitalWrite (CoolingFan, HIGH); } else {digitalWrite (CoolingFan, LOW); }} void light () {float ldrdata =analogRead (A8); float resistorVolt =(1024-ldrdata) /1024.0*5.0;float ldrVolt =5.0-resistorVolt; float ldrResistance =ldrVolt / resistorVolt * 5000.018931 lux) =(125 * (pow (ldrResistance, -1.405)); float photons =lux * 0.019; // Serial.println (фотоны); задержка (1000); if (фотоны <50) {digitalWrite (LEDrow1, HIGH); digitalWrite (LEDrow2, HIGH); digitalWrite (LEDrow3, HIGH); digitalWrite (LEDrow1, HIGH);} если (фотоны> 100) {digitalWrite (LEDrow1, LOW); digitalWrite (LEDrow2, LOW); digitalWrite (LEDrow3, LOW); digitalWrite (LEDrow4, LOW);}} void влажность () {// приступаем к работе ... //Serial.println("================================="); //Serial.println("Sample DHT11 ... "); // читать без образцов. байт температуры =0; байт влажности =0; int err =SimpleDHTErrSuccess; if ((err =dht11.read (pinDHT11, &температура, &влажность, NULL))! =SimpleDHTErrSuccess) {//Serial.print("Read DHT11 failed, err ="); Serial.println (ошибка); задержка (1000); возвращение; } int humid =(int) влажность; //Serial.print("Sample OK:"); // Serial.print (влажный); Serial.println ("H"); // Частота дискретизации DHT11 составляет 1 Гц. задержка (2000); если (влажный <85) {digitalWrite (насос, ВЫСОКИЙ); digitalWrite (CoolingFan, LOW); } если (влажный> 94) {digitalWrite (CoolingFan, HIGH); digitalWrite (насос, НИЗКИЙ);}} 

Схема