Smart-skleník: 9 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Dobrý den, značkovači, Jsme skupina tří studentů a tento projekt je součástí předmětu nazvaného Creative Electronics, modul 4. ročníku Beng Electronic Engineering na univerzitě v Malaze, škole telekomunikací (https://etsit.uma.es/).

Tento projekt se skládá z inteligentního skleníku schopného modulovat jas žárovky v závislosti na slunečním světle. Počítá také se senzory, které měří vlhkost, teplotu a jas. Pro zobrazení všech informací je zde LCD obrazovka. Kromě toho vytvoříme program využívající zpracování, které vám umožní ručně změnit jas žárovky v případě, že chcete, s 3D prostředím.

Krok 1: Materiály

- 1 fotorezistor

- 1 Teplota/vlhkost snímače DHT11

- 1 lcd LCM1602C

- 1 Protoboard

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

- 1 žárovka

- 1 odpor 10 kOhm

-1 SAV-MAKER-I (alternativa k Arduino Leonardo). Pokud si někdo přeje vytvořit tuto desku namísto použití Arduina Leonardo, přidáme odkaz na github, kde najdete všechny požadované informace (https://github.com/fmalpartida/SAV-MAKER-I).

Obvod stmívače, který umožňuje změnu intenzity světla žárovky, je založen na návrhu jednoho výrobce (https://maker.pro/arduino/projects/arduino-lamp-dimmer). Použité materiály:

- 1 330 ohmový odpor

- 2 odpory 33 kOhm

- 1 odpor 22 kOhm

- 1 220 ohmový odpor

- 4 diody 1N4508

- 1 dioda 1N4007

- 1 Zenerova 10V 4W dioda

- 1 kondenzátor 2,2uF/63V

- 1 kondenzátor 220nF/275V

- 1 optočlen 4N35

- MOSFET IRF830A

Krok 2: Snímač teploty/vlhkosti

Použili jsme senzor DHT11. Tento

snímač nám poskytuje digitální data o vlhkosti vzduchu a teplotě. Považujeme za důležité měřit tyto parametry, protože ovlivňuje růst a péči o rostlinu.

K programování senzoru jsme použili knihovnu Arduino DHT11. Do složky knihovny Arduino musíte přidat knihovnu DHT11. Přidáváme knihovnu ke stažení.

Jak vidíte, přidáváme obrázek, který ukazuje, jaké je připojení senzoru.

Krok 3: Světelný senzor

K vytvoření světelného senzoru jsme použili fotorezistor, což je proměnný odpor se změnou světla, a odpor 10 kOhm. Na následujícím obrázku je znázorněno, jak provést připojení.

Tento senzor je opravdu důležitý, protože všechna data, která získá, slouží k regulaci jasu žárovky.

Krok 4: LCD obrazovka

Použili jsme LCD LCM1602C. LCD nám umožňuje zobrazit všechny informace, které zachytíme všemi senzory.

K programování LCD jsme použili knihovnu Arduino LCM1602C. Do složky knihovny Arduino musíte přidat knihovnu LCM1602C.

Přidáváme obrázek, který ukazuje, jak připojit zařízení.

Krok 5: Obvod stmívače

První způsob, který vás napadne při používání Arduina a nutnosti ztlumit světlo, je použít PWM, takže jsme se rozhodli pro tuto cestu. Přitom jsme se nechali inspirovat známým návrhovým obvodem Ton Giesberts (Copyright Elektor Magazine), který provádí PWM zdroje střídavého proudu. V tomto obvodu je napájecí napětí pro pohon brány dodáváno napětím přes bránu. D2, D3, D4, D5 tvoří diodový můstek, usměrňující napětí v obvodu; D6, R5, C2 také slouží jako usměrňovač a R3, R4, D1 a C1 regulují hodnotu napětí na C2. Optočlen a R2 pohání bránu, čímž se tranzistorový spínač přepne podle hodnoty PWM poskytnuté deskou Arduino. R1 slouží jako ochrana LED diody optočlenu.

Krok 6: Programování SAV-MAKER-I

Funkce mimo tento program je číst a zobrazovat všechny informace, které naše senzory přijímají. Kromě toho modulujeme světlo signálem PWM v závislosti na hodnotách světla. Tato část tvoří automatickou regulaci.

Kód je přidán níže.

Krok 7: Programování se zpracováním

Funkce tohoto programu je graficky znázornit, co se děje se skleníkem, v reálném čase. Grafické rozhraní zobrazuje 3D skleník s žárovkou (která se zapíná nebo vypíná současně s tím, jak to funguje v reálném životě) a rostlinou. V závislosti na stavu žárovky navíc představuje slunečný den nebo hvězdnou oblohu. Program nám také umožnil ruční ovládání žárovky.

Kód je přidán níže.

Krok 8: Výroba desky

Jak vidíte na přidaných fotografiích, na protoboard jsme umístili všechny komponenty podle obrázku spojů, které jsme dali.

Krok 9: Konečný výsledek