Hydroponics Controller: 7 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

'N Prettige organisasie genaamd Seeds of Change hier in Anchorage, Alaska, het jongmense gehelp om met produktiewe handel te begin. Dit bedryf 'n groot vertikale hidroponiese kweekstelsel in 'n omskepte pakhuis en bied werk om die besigheid van plantversorging te leer. Hulle was geïnteresseerd in 'n IOT -stelsel om hul waterbeheer te outomatiseer. Hierdie instruksie is hoofsaaklik om my vrywillige pogings om 'n bekostigbare en uitbreidbare mikrobeheerstelsel te bou, te dokumenteer om hulle te help.

Groot hidroponiese kweekbedrywighede het die afgelope paar jaar gekom en gegaan. Die konsolidasie in hierdie onderneming word gekenmerk deur die moeilikheid om dit winsgewend te maak. U moet per slot van rekening outomaties outomaties outomaties 'n winsgewende sak blaarslaai laat verkoop. Hierdie vertikale eenhede produseer niks met regte kalorieë nie-u verbou basies mooi verpakte water-dus moet u dit teen 'n premie verkoop. Hierdie waterbestande verstelbare eenheid is gebou om die watervlak in die hoofreservoir te beheer en voortdurend die diepte, pH, temperatuur daarvan te meet. Die hoofeenheid werk op 'n ESP32 Featherwing en rapporteer sy bevindings via die internet aan 'n blynk -app op u telefoon vir monitering en e -pos of sms -waarskuwings as dit met u te make het.

Stap 1: Versamel u materiaal

Die ontwerp was gebaseer op goedkoop waterbestande elektriese bokse van Lowes en 'n paar houers wat in 3D gedruk is. Die res van die onderdele is almal relatief goedkoop, behalwe die pH -eenheid van DF Robot en die ETape van Adafruit. DF Robot verkoop hul nuwe 3 volt weergawe van hul analoog pH -sensor met 'n goedkoper pH -sonde, en u sal waarskynlik in 'n duur weergawe van hierdie een moet belê vir konstante onderdompeling. Ek het nog nie 'n geleidingsmeter ingesluit nie, maar dit sal waarskynlik 'n opgradering wees nadat u gesien het hoe dit met hierdie een gaan.

1. Twee waterbestande elektriese bokse van Lowes-met verskillende toebehore om reguit en gebuigde buise te hou-$ 10

2. 12 standaard eTape vloeistofvlak sensor met plastiek omhulsel Adafruit -$ 59, u kan dit kry sonder die plastiekbehuizing vir $ 20 minder …

3. Adafruit HUZZAH32-ESP32 Feather Board-wonderlike bord. $ 20

4. Aiskaer 2 stukke Aan die kant gemonteerde akwariumtenk Aan die kant gemonteer Horisontale vloeibare vlotskakelaar watervlak $ 4

5. Adafruit Mini-relay FeatherWing, wat nie klink nie

6. Lipo-battery $ 5 (kragopslag)

7. Paar LED's se verskillende kleure

8. Waterdigte DS18B20 Digitale temperatuursensor + ekstras $ 10 Adafruit

9. Swaartekrag: Analoog pH-sensor/meterstel V2 DF-robot $ 39-Industriële pH-sonde kos $ 49 meer

10 waterdigte, robuuste metaal aan/af skakelaar met rooi LED ring - 16 mm rooi aan/af $ 5

11 plastiek watermagneetklep - 12V - 3/4 (kry nie die 1/2 duim nie - dit pas niks nie …)

12. Diymall 0.96 Inch Yellow Blue Blue I2c IIC Serial Oled LCD LED Module $ 5

Stap 2: Bedraad dit

Volg net die Fritzing -diagram vir die bedrading. Die esp32 is op 'n fotobord gemonteer met die OLED-skerm aan die teenoorgestelde kant, waar dit na die klein gaatjie in die middelste agterkant van die boks sou kyk. Die LED's is gekoppel aan twee digitale uitsette van die ESP. Die een dui op 'n WiFi -verbinding en die ander kondig aan of die relais aangeskakel is na die wateruitset. Die Lipo -battery is aan die battery -invoer op die bord geheg. Alle ander borde (pH, relais, Etape, eendraadstemperatuur, OLED) word almal aangedryf deur die 3 volt op die bord. Die aan/af is met die aarde verbind deur die insetspeld op die hoofbord-die LED word aangedryf deur GEEN aansluiting op krag nie. Die eTape is beslis iets om noukeurig te ondersoek - op my bord was die krag en die grond omgekeer (ROOI/SWART) en dit lyk asof dit die geval is met ander wat hierdie probleem ondervind het (soek op die adafruits webwerf na hierdie probleem …) die weerstand wat in die kop ingesluit is, moet ook noukeurig gemeet word-dit is nie soos gepubliseer nie. Die nuwe DH -robotbord werk nou met 3V en werk ook met die ESP32. Kon nie A0 laat werk nie - neem nie insette voor Wifi -verbinding nie, so ek het ander analoog insette gebruik.

Stap 3: Bou dit

Alles pas taamlik netjies in die hoofkas. Twee pole elektriese kanaal pas mooi uit die waterdigte tepels onderaan. Dit ondersteun die meetinstrumente. Dit kan willekeurig langer of korter gemaak word om die boks hoër of laer tot by die watervlak te hang-u enigste beperking is die lengte van u verbindingsdrade wat in die boks moet gaan. Hierdie buise moet aan die onderkant met silikon verseël word. Die instrumente word opgehang aan 3D -gedrukte verbindings wat ooreenstem met die kromming van die etape -liggaam en die buis. Hulle is maklik verstelbaar met vleuelmoere. Spesiale houers vir die pH-sonde en die eendraad-temp-sonde is ook gedruk. Die boksondersteuning vir die vlak - waterbeheer -skakelaars is ook 3D gedruk. Hierdie skakelaars is waterdig en goed ontwerp en goedkoop. Dit lyk asof hulle ingeslote rietskakelaars is. Die boks is met silikon gevul nadat dit aan die binnekant vasgemaak was met die moer. Die afstand tussen hierdie skakelaars sal bepaal hoeveel vloeistof toegelaat word voordat dit afgeskakel word. Alle drade word deur 'n onderste opening gelei en dan met silikon verseël. Die pH -sondraad is deur die boonste opening ingevoer, aangesien dit waarskynlik gereeld verander sal word. Die aan/uit -skakelaar is warm vasgeplak. 'N Rek om die esp32 veilig met 'n skerm vas te sit, is in 3D gedruk. 'N Klein ronde plastiekvenster is oor die opening van die agterblad gemaak om die OLED -skerm teen water te beskerm.

Stap 4: 3D -druk lêers

Dit is die STL -lêers vir alle verwante houers en ondersteuners. Dit is alles ontwerp om by die ondersteuningsfunksies te pas. Die boks vir die solenoïde moet na die druk aangepas word vir die krag-/aflosbeheerpoortjies en die LED -gat aan die voorkant.

Stap 5: Waterbeheer

Die 12 volt solenoïde is in sy eie 3D -bedrukte behuizing geplaas, wat ook 'n poort vir afsonderlike krag en 'n bedieningslyn vanaf die veer -aflosbord in die hoofbehuizing bevat. Dit bevat ook 'n klein rooi LED wat aangeskakel word wanneer die solenoïde geaktiveer word. 'N Gereelde tuinslang kan verbind word met die 3/4 duim openinge-kry nie 'n 1/2 duim verskeidenheid nie-jy sal dit moeilik vind om verbindings te vind …

Stap 6: programmeer dit

Die kode is redelik eenvoudig. Dit worstel 'n paar verskillende subroetines en rapporteer dit oor die Blynk -netwerk. As u saam met Blynk gewerk het voordat u die oefen ken. U moet al die Blynk -sagteware en die verbindingsleutel vir u spesifieke mikrobeheerder en verslagstasie insluit. U moet ook u Wifi -verbinding geloofsbriewe verskaf. Dit werk alles pragtig en bied 'n baie maklike manier om ingewikkelde data aan te meld sonder om veel werk te doen. U moet 'n reeks Blynk -gemedieerde timers vir elke gemete sensor opstel. Dit moet begin en uitgevoer word in 'n aparte subprogram. Ek het afsonderlike persone vir pH, temperatuur, waterhoogte en tyd dat die magneetklep oop bly-dit is om te kyk of die water te lank is sonder om die tenk te vul-nie goed nie. Die subroutine van die waterhoogte neem net gemiddeld veelvuldige metings van die spanningsverdeler op die eTape (sien vorige opmerking-hierdie instrument is van die fabriek af bedraad …) en korrigeer dan die meting met kaart- en beperkingsfunksies wat met metings in 'n water gedoen is tenk op die hoë en lae perke van die band. Die pH -subroutine was meer ingewikkeld. DH Robot bevat sagteware vir die inisialisering, maar ek kon dit glad nie laat werk nie. U moet rou metings neem vanaf die A2 -poort met buffers op 4.0 en 7.0 (ingesluit in die kit) en dit in die "suurwaarde" en "neutrale waarde" in die boonste gedeelte van die program stel. Dit sal dan die helling en die y -afsnit identifiseer om alle daaropvolgende pH -waardes vir u te bereken. Die pH moet ongeveer elke 2 maande op dieselfde manier herkalibreer word om dit te kontroleer. Die tydelike subroutine is u standaard eendraadprogram. Die enigste aktiwiteit in die leemte -afdeling is om na die status van die twee vlotskakelaars te kyk om vas te stel wanneer die water aangeskakel moet word en 'n timer moet begin.

Stap 7: Gebruik dit

By aanvanklike proewe werk die masjien goed-met 'n maklik verstelbare reeks vir die instrumente en 'n waterbestande omhulsel wat makliker gemaak kan word in 'n vinnig veranderende omgewing. Daar moet gesien word of die afstand tussen die twee watervlakskakelaars voldoende is. Die Blynk -omgewing het maklik verslagdoening en beheer met die selfoon gedoen. Direkte beheer oor die uitsetrelais per telefoon maak dit moontlik om die stelsel te oorskry wanneer daar eng watersituasies ontstaan. Die gemak waarmee u onmiddellik gekanaliseerde uitset aan soveel toestelle as moontlik kan lewer, maak die deel van data met verskeie mense naatloos. Belangstellings in die toekoms is die outomatiese toevoer van voedingstowwe, geleidbaarheidstoetsing (bekende probleme met pH -meting) en netwerknetwerk met ander nodusse om afgeleë plekke in die groeikompleks te meet.