Грибной климатический ящик: 7 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:48

Всем привет!

Я построил климатический ящик, чтобы выращивать грибы. Он может регулировать как температуру, так и влажность. Нагрев или охлаждение работают с элементом Пельтье. Влажность воздуха повышают с помощью ультразвукового небулайзера. Я построил все по модульному принципу, чтобы вы также могли воспроизводить отдельные части.

Удачи с руководством

Шаг 1. Спецификация материалов

Общие - ESP32 - Микроконтроллер

- Макетная плата

- Разъем

- Коробка для распределительного шкафа

- Стиропорбокс

Измерение климата

- 2x датчика температуры и влажности BME280

- стяжки кабельные (крепежные)

- штифты (крепежные)

- кабель 6x1 м

- 1x джемпер

-2x макет 4x3 отверстия

- 2x тройных штекерных разъема Dupont

- 2 тройных розетки Dupont

Генератор тумана

-Контейнер для воды (герметичный)

- Ультразвуковой небулайзер с блоком питания

- вентилятор 12В

- трубка 1м

- 3x трубный переходник

- 3 тройника для трубок

- 2 реле

Тепловой двигатель

- элемент Пельтье

- ребро пассивного охлаждения

- активное ребро охлаждения

- 4 релейный модуль

- ок. Кабель 2 м

- 8 торцевых заглушек

- резистор

- соединительный кабель

- кабель ок. 1 м для управления вентилятором

- блок питания 12В

- плита 150х150

Шаг 2: Коробка и датчики

Прежде всего необходимо подготовить пенополистирол. Для этого ножом-куттером прорежьте в крышке прямоугольное отверстие для термомашины. Также нужно вырезать два небольших круглых отверстия в крышке для шлангов. Для этого можно использовать паяльник. В самой коробке также можно вырезать отверстие для кабелей датчиков.

После того, как в коробке будут вырезаны все отверстия, соедините пневматические шланги вместе. Затем протолкните их через два круглых отверстия в крышке. Они должны плотно сидеть в отверстиях и не раскачиваться.

Теперь вы можете установить датчики. Я припаял их к сетке отверстий и закрепил с помощью кабеля длиной около метра. По этой ссылке вы можете найти инструкции по подключению датчиков BME280.

randomnerdtutorials.com/esp32-web-server-w…

Обратите внимание, что если вы используете два датчика, необходимо изменить адрес I2C на одном из датчиков. Это можно сделать, подключив SDO к VCC на одном из двух датчиков.

Теперь прикрепите датчики к стенкам коробки и выведите кабель наружу. Кроме того, я установил небольшой вентилятор на 12 В для циркуляции воздуха в коробке. Иглы для булавок очень подходят для фиксации датчиков.

Шаг 3: тепловой двигатель

Тепловой двигатель - ключевой компонент для изменения температуры коробки. Двигатель приводится в действие элементом Пельтье. Переключая полярность (12 В), вы можете нагревать или охлаждать. Это осуществляется четырьмя реле, которые управляются микроконтроллером esp32 (работает очень похоже на Arduino).

Для сборки вам понадобятся два радиатора, вентилятор, плоская пластина и кабельные стяжки.

Для начала нужно вырезать в пластине отверстие размером с элемент Пельтье. В моем случае это было 40х40мм. Выбирая пластину, следует убедиться, что она имеет ту же толщину, что и элемент Пельтье. Далее я просверлил еще четыре небольших отверстия в пластине, к которым крепится нижнее ребро охлаждения. Для этого я рекомендую кабельные стяжки, потому что они плохо проводят тепло в отличие от шурупов. После того, как нижнее ребро охлаждения прикреплено к пластине, можно приклеить элемент Пельтье к ребру охлаждения с помощью теплопроводящей пасты. Убедитесь, что кабели элемента Пельтье выведены чисто. Теперь приклейте охлаждающее ребро со встроенным вентилятором к элементу Пельтье с небольшим количеством теплопроводящей пасты.

Сейчас отсутствует только разводка компонентов. Чтобы правильно подключить элемент Пельтье, необходимо разделить два кабеля элемента Пельтье на два кабеля каждый. Это работает просто путем припайки еще двух кабелей к каждому из кабелей элемента Пельтье. Теперь вы подключаете каждый из четырех концов кабеля к одному из реле на релейной плате. Принципиальная схема еще раз показывает это. Для подключения вентилятора просто подключите в соответствии с общей схемой подключения.

Вы можете задаться вопросом, почему используются четыре реле. С помощью реле можно изменять напряжение элемента Пельтье. Так что, в зависимости от переключения реле, он может нагреваться или охлаждаться.

Шаг 4: Генератор тумана

Далее мы строим генератор тумана. Для этого в водонепроницаемом контейнере вырезаете 3 отверстия. Один большой для вентилятора, чтобы продувать воздух, и два маленьких для пневматического шланга и кабеля вентилятора. Рекомендую соорудить небольшую подставку для вентилятора. Это предотвращает попадание воды на вентилятор. Затем ультразвуковой небулайзер помещается в контейнер, и кабель пропускается через одно из отверстий. В последнее отверстие помещается штуцер для пневматического шланга. Если в отверстии нарезать нитку, то это легко исправить.

И вентилятор, и ультразвуковой небулайзер должны быть подключены к реле. Для вентилятора это делается с помощью перемычек. Для ультразвукового небулайзера необходимо зачистить кабель. Затем вы надеваете одну из заглушек на конец провода фазы и вставляете ее в реле. Вторую фазу можно просто спаять и изолировать термоусадочной трубкой.

Конструкция генератора тумана была основана на инструкциях по эксплуатации. Вот пример:

www.instructables.com/id/Water-Only-Fog-Ma…

Чтобы включить небулайзер, вам нужно налить воду в емкость и приступить к работе. Совет: используйте дистиллированную воду, это продлит срок службы ультразвукового небулайзера.

Шаг 5: Окончательная сборка

Теперь все компоненты (пенопласт, тепловой двигатель, генератор тумана) собраны и подключены. Сборка на самом деле довольно проста. Вы закрываете коробку крышкой. Затем вы вставляете тепловой двигатель в квадратный вырез крышки. Затем подсоедините генератор тумана синими пневматическими шлангами к соединениям на крышке. Теперь не хватает только проводки всех электрических компонентов. Поэтому я построил небольшую коробку переключателей из дерева, в которой фиксирую все детали. Для подключения реле и датчиков к ESP32 я использую доску для контактов.

На схеме показано, как вы все подключаете. На самом деле вам нужно только подключить реле к цифровым выходам ESP32. Кроме того, реле требует напряжения 5 В и заземления. Также необходимо подключить датчики. Другой цифровой выход необходим для большого вентилятора на элементе Пельтье. Наконец, все вентиляторы и исполнительные механизмы должны быть подключены к источнику питания 12 В. Единственное исключение - ультразвуковой небулайзер, потому что ему нужно 24 В.

Внимание: обратитесь к специалисту, если вы хотите самостоятельно подключить источник питания к 230 В и не знакомы с ним

Шаг 6: Код

Последнее, что вам нужно сделать, это загрузить код в ESP32. Например, вы можете использовать программный код Arduino IDE или Visual Studio. Здесь вы можете найти инструкции по настройке ESP32 в Arduino IDE:

randomnerdtutorials.com/installing-the-esp…

Просто подключите ESP32 к компьютеру с помощью кабеля micro USB и загрузите на него код. Вы можете найти код в прикрепленном файле. В коде можно внести некоторые изменения, например: - установить целевые значения

- установить допуск для контроля

Шаг 7. Устранение неполадок

На этом последнем шаге вы обнаружите проблемы, которые могут возникнуть при изготовлении коробки. Я буду продолжать обновлять устранение неполадок.