Smart-Greenhouse: 9 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:36

Γεια σας δείκτες, Είμαστε μια ομάδα τριών μαθητών και αυτό το έργο είναι μέρος του μαθήματος που ονομάζεται Creative Electronics, ένα Beng Electronic Engineering 4ο έτος στο Πανεπιστήμιο της Μάλαγα, Σχολή Τηλεπικοινωνιών (https://etsit.uma.es/).

Αυτό το έργο αποτελείται από ένα έξυπνο θερμοκήπιο ικανό να ρυθμίζει τη φωτεινότητα ενός λαμπτήρα ανάλογα με το φως του ήλιου. Μετράει επίσης με αισθητήρες που μετρούν την υγρασία, τη θερμοκρασία και τη φωτεινότητα. Για να εμφανίσετε όλες τις πληροφορίες υπάρχει μια οθόνη LCD. Εκτός αυτού, φτιάχνουμε ένα πρόγραμμα χρησιμοποιώντας επεξεργασία που σας επιτρέπει να αλλάξετε τη φωτεινότητα του λαμπτήρα χειροκίνητα σε περίπτωση που θέλετε, με περιβάλλον 3D.

Βήμα 1: Υλικά

- 1 φωτοαντίσταση

- 1 Θερμοκρασία/υγρασία αισθητήρα DHT11

- 1 Lcd LCM1602C

- 1 Protoboard

-1 κουτί (https://www.ikea.com/es/es/productos/decoracion/plantas-jardineria/socker-invernadero-blanco-art-70186603/)

- 1 λάμπα

- 1 αντίσταση 10k-Ohm

-1 SAV-MAKER-I (εναλλακτική λύση στο Arduino Leonardo). Εάν κάποιος θέλει να φτιάξει αυτόν τον πίνακα αντί να χρησιμοποιεί το Arduino Leonardo, προσθέτουμε το σύνδεσμο του github όπου θα βρείτε όλες τις απαιτούμενες πληροφορίες (https://github.com/fmalpartida/SAV-MAKER-I).

Το κύκλωμα dimmer, το οποίο αφήνει τη διακύμανση της έντασης του φωτός του λαμπτήρα, βασίζεται σε έναν κατασκευαστή που επιθυμεί (https://maker.pro/arduino/projects/arduino-lamp-dimmer). Χρησιμοποιημένα υλικά:

- 1 αντίσταση 330 Ohm

- 2 αντιστάσεις 33k-Ohm

- 1 αντίσταση 22k-Ohm

- 1 αντίσταση 220 Ohm

- 4 δίοδοι 1N4508

- 1 δίοδος 1N4007

- 1 δίοδος Zener 10V 4W

- 1 πυκνωτής 2.2uF/63V

- 1 πυκνωτής 220nF/275V

- 1 Optocoupler 4N35

- MOSFET IRF830A

Βήμα 2: Αισθητήρας θερμοκρασίας/υγρασίας

Χρησιμοποιήσαμε τον αισθητήρα DHT11. Αυτό

ο αισθητήρας μας παρέχει ψηφιακά δεδομένα υγρασίας και θερμοκρασίας αέρα. Θεωρούμε σημαντικό να μετρήσουμε αυτές τις παραμέτρους επειδή επηρεάζει την ανάπτυξη και τη φροντίδα του φυτού.

Για τον προγραμματισμό του αισθητήρα χρησιμοποιήσαμε τη βιβλιοθήκη Arduino DHT11. Πρέπει να προσθέσετε τη βιβλιοθήκη DHT11 στον φάκελο βιβλιοθήκης Arduino. Περιλαμβάνουμε τη βιβλιοθήκη για λήψη.

Όπως μπορείτε να δείτε, προσθέτουμε μια εικόνα για να δείξουμε πώς είναι η σύνδεση του αισθητήρα.

Βήμα 3: Αισθητήρας φωτός

Για να κάνουμε τον αισθητήρα φωτός χρησιμοποιήσαμε μια φωτοαντίσταση, δηλαδή μια μεταβλητή αντίσταση με την αλλαγή του φωτός και μια αντίσταση 10k-Ohm. Στην παρακάτω εικόνα φαίνεται πώς να κάνετε τις συνδέσεις.

Αυτός ο αισθητήρας είναι πραγματικά σημαντικός γιατί όλα τα δεδομένα που λαμβάνει χρησιμοποιούνται για τη ρύθμιση της φωτεινότητας του λαμπτήρα.

Βήμα 4: Οθόνη LCD

Χρησιμοποιήσαμε το LCD LCM1602C. Το LCD μας επιτρέπει να δείξουμε όλες τις πληροφορίες που συλλαμβάνουμε με όλους τους αισθητήρες.

Για τον προγραμματισμό του LCD χρησιμοποιήσαμε τη βιβλιοθήκη Arduino LCM1602C. Πρέπει να προσθέσετε τη βιβλιοθήκη LCM1602C στο φάκελο βιβλιοθήκης Arduino.

Προσθέτουμε μια εικόνα για να δείξουμε τον τρόπο σύνδεσης της συσκευής.

Βήμα 5: Κύκλωμα dimmer

Ο πρώτος τρόπος που έρχεται στο μυαλό όταν χρησιμοποιείτε ένα Arduino και πρέπει να μειώσετε το φως είναι να χρησιμοποιήσετε το PWM, οπότε αυτός είναι ο τρόπος που ακολουθήσαμε. Με αυτόν τον τρόπο εμπνευστήκαμε από το γνωστό κύκλωμα σχεδίασης από τον Ton Giesberts (Copyright Elektor Magazine) που κάνει PWM πηγής εναλλασσόμενου ρεύματος. Σε αυτό το κύκλωμα, η τάση ισχύος για την οδήγηση της πύλης παρέχεται από την τάση στην πύλη. Οι D2, D3, D4, D5 σχηματίζουν μια γέφυρα διόδου, διορθώνοντας την τάση στο κύκλωμα. Τα D6, R5, C2 χρησιμεύουν επίσης ως ανορθωτής και τα R3, R4, D1 και C1 ρυθμίζουν την τιμή τάσης στο C2. Το οπτικό ζεύγος και το R2 οδηγούν την πύλη, κάνοντας το διακόπτη τρανζίστορ σύμφωνα με την τιμή PWM που παρέχεται από την πλακέτα Arduino. Το R1 χρησιμεύει ως προστασία για το οπτικό ζεύγος LED.

Βήμα 6: Προγραμματισμός SAV-MAKER-I

Η λειτουργία αυτού του προγράμματος είναι να διαβάζει και να δείχνει όλες τις πληροφορίες που λαμβάνουν οι αισθητήρες μας. Επιπλέον, ρυθμίζουμε το φως με σήμα PWM ανάλογα με τις τιμές φωτός. Αυτό το μέρος αποτελεί τον αυτόματο κανονισμό.

Ο κωδικός προστίθεται παρακάτω.

Βήμα 7: Προγραμματισμός με επεξεργασία

Η λειτουργία αυτού του προγράμματος είναι να αναπαραστήσει με σαφήνεια τι συμβαίνει με το θερμοκήπιο σε πραγματικό χρόνο. Η γραφική διεπαφή δείχνει ένα τρισδιάστατο θερμοκήπιο με ένα λαμπτήρα (που ενεργοποιείται ή απενεργοποιείται ταυτόχρονα το κάνει στην πραγματική ζωή) και ένα φυτό. Επιπλέον, αντιπροσωπεύει μια ηλιόλουστη μέρα ή έναν έναστρο ουρανό ανάλογα με την κατάσταση του λαμπτήρα. Το πρόγραμμα μας επιτρέπει επίσης να έχουμε τον έλεγχο του λαμπτήρα με μη αυτόματο τρόπο.

Ο κωδικός προστίθεται παρακάτω.

Βήμα 8: Δημιουργία του Διοικητικού Συμβουλίου

Όπως μπορείτε να δείτε στις προστιθέμενες φωτογραφίες, βάζουμε όλα τα εξαρτήματα στο πρωτόπλακα ακολουθώντας την εικόνα των συνδέσεων που βάζουμε.

Βήμα 9: Τελικό αποτέλεσμα