Умная теплица: 9 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Привет, маркеры, Мы - группа из трех студентов, и этот проект является частью предмета под названием «Креативная электроника», модуля Beng Electronic Engineering 4-го года обучения в Школе телекоммуникаций Университета Малаги (https://etsit.uma.es/).

Этот проект представляет собой интеллектуальную теплицу, способную модулировать яркость лампочки в зависимости от солнечного света. Он также считает с датчиками, которые измеряют влажность, температуру и яркость. Для отображения всей информации есть жк-экран. Кроме того, мы создаем программу, использующую обработку, которая позволяет вам вручную изменять яркость лампы, если вы хотите, в 3D-среде.

Шаг 1: материалы

- 1 фоторезистор

- 1 Датчик температуры / влажности DHT11

- 1 ЖК LCM1602C

- 1 Протоборд

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

- 1 лампочка

- 1 резистор 10 кОм

- 1 SAV-MAKER-I (альтернатива Arduino Leonardo). Если кто-то желает сделать эту плату вместо использования Arduino Leonardo, мы добавляем ссылку на github, где вы найдете всю необходимую информацию (https://github.com/fmalpartida/SAV-MAKER-I).

Схема диммера, позволяющая изменять силу света лампы, основана на дизайне одного производителя (https://maker.pro/arduino/projects/arduino-lamp-dimmer). Используемые материалы:

- 1 резистор 330 Ом

- 2 резистора 33кОм

- 1 резистор 22 кОм

- 1 резистор 220 Ом

- 4 диода 1N4508

- 1 диод 1N4007

- 1 стабилитрон 10 В, 4 Вт

- 1 конденсатор 2,2 мкФ / 63 В

- 1 конденсатор 220 нФ / 275 В

- 1 оптопара 4N35

- МОП-транзистор IRF830A

Шаг 2: Датчик температуры / влажности

Мы использовали датчик DHT11. Этот

Датчик предоставляет нам цифровые данные о влажности и температуре воздуха. Мы считаем важным измерять эти параметры, потому что они влияют на рост и уход за растением.

Для программирования датчика мы использовали библиотеку Arduino DHT11. Вам необходимо добавить библиотеку DHT11 в папку библиотеки Arduino. Включаем библиотеку для скачивания.

Как видите, мы добавляем изображение, чтобы показать, как работает датчик.

Шаг 3: датчик освещенности

Для датчика освещенности мы использовали фоторезистор, то есть переменный резистор с изменением света, и резистор 10 кОм. На следующем изображении показано, как выполнять соединения.

Этот датчик действительно важен, потому что все данные, которые он получает, используются для регулирования яркости лампы.

Шаг 4: ЖК-экран

Мы использовали дисплей LCM1602C. ЖК-дисплей позволяет нам отображать всю информацию, которую мы получаем с помощью всех датчиков.

Для программирования ЖК-дисплея мы использовали библиотеку Arduino LCM1602C. Вам необходимо добавить библиотеку LCM1602C в папку библиотеки Arduino.

Добавляем изображение, чтобы показать, как подключить устройство.

Шаг 5: Схема диммера

Первый способ, который приходит на ум при использовании Arduino и необходимости затемнения света, - это использовать ШИМ, так что мы пошли именно так. При этом мы были вдохновлены хорошо известной схемой дизайна Тона Гисбертса (Copyright Elektor Magazine), которая выполняет ШИМ источника переменного тока. В этой схеме силовое напряжение для управления затвором подается за счет напряжения на затворе. D2, D3, D4, D5 образуют диодный мост, выпрямляя напряжение в цепи; D6, R5, C2 также служат выпрямителем, а R3, R4, D1 и C1 регулируют значение напряжения на C2. Оптопара и R2 управляют затвором, заставляя транзистор переключаться в соответствии со значением ШИМ, предоставленным платой Arduino. R1 служит защитой светодиода оптопары.

Шаг 6: Программирование SAV-MAKER-I

Функция этой программы состоит в том, чтобы читать и отображать всю информацию, которую получают наши датчики. Кроме того, мы модулируем свет с помощью ШИМ-сигнала в зависимости от значений освещенности. Эта часть формирует автоматическое регулирование.

Код добавлен ниже.

Шаг 7: Программирование с обработкой

Функция этой программы - графически представить, что происходит в теплице в реальном времени. Графический интерфейс показывает трехмерную теплицу с лампочкой (которая включается и выключается одновременно с этим в реальной жизни) и растение. Кроме того, он представляет солнечный день или звездное небо в зависимости от состояния лампочки. Программа также позволяет управлять лампочкой вручную.

Код добавлен ниже.

Шаг 8: Изготовление доски

Как вы можете видеть на добавленных фотографиях, мы помещаем все компоненты на прототипную плату, следуя изображению подключений, которые мы устанавливаем.

Шаг 9: окончательный результат