Автоматизована гідропонна установка

2024-12-02

Мої вітання! В цій статті я познайомлю вас з автоматизованою гідропонною установкою, яка має основні функції, що необхідні для підтримки життя рослини в даних умовах, та сприяють прискореному росту рослини.

Щодо актуальності та ефективності вирощування рослин в гідропонних системах, думаю розповідати не потрібно, починаючи від, дійсно - ефективності, закінчуючи звичайним інтересом до даного методу вирощування рослин.

Отже, можна одразу перейти до необхідної компонентної бази:

• За керування всіма функціями відповідає мікропроцесорна платформи на базі чипу ESP8266 - NodeMCU.
• Для орієнтації в часі, згідно якого працюють всі функції, було використано модуль годинника реального часу на базі мікросхеми DS3231, та відповідна бібліотека до нього - «DS3231».
• Для відображення актуальної інформації щодо роботи системи, було використано LCD дисплей формату 2004, з додатковим модулем для зручності підключення, який дозволяє працювати з дисплеєм по інтерфейсу I2C. Для стабільної роботи дисплею була підключення відповідна бібліотека «LiquidCrystal_I2C.h».
• Для комутації елементів, що забезпечують роботу гідропонної системи, а саме: періодичне збагачення розчину киснем, та робота освітлення згідно встановленого режиму, відповідають два модулі реле.
• Робота помпи для безперервної циркуляції розчину в резервуарі забезпечується звичайним вмикачем/вимикачем.

Для слідкування за кліматичними параметрами в зоні росту рослини було використано наступні компоненти:

• цифровий датчик температури, на базі мікросхеми DS18B20, в герметичному виконання, для вимірювання температури живильного розчину.
• цифровий датчик температури та вологості повітря, на базі мікросхеми BME280, для вимірювання температури та вологості повітря біля рослин.
• цифровий датчик рівня освітленості, на базі мікросхеми BH1750.

Для навігації по пунктам меню, та ручного керування роботою елементів що комутуються блоками реле, було використано відповідні тактові кнопки.

Щодо схеми підключення модулів між собою, в даному випадку все надзвичайно просто - дисплей, датчик температури та вологості, а також датчик освітленості, підключаються до мікропроцесорної платформи по інтерфейсу I2C, що займає виводи на платі NodeMCU D1 - SCL, та D2 - SDA. Реле, тактові кнопки та датчик температури живильного розчину підключаються до будь яких зручних виводів на платі.

Всі компоненти після збірки було розміщено у пластиковому корпусі та закріплено в передній частині установки.

Циркуляційну помпу та компресор з лампою можна брати будь якого зручного формату, згідно з розмірів конструкції та об’єму живильного розчину.

Основні деталі конструкції складаються з сантехнічних труб та відповідної фурнітури до них, типорозмірів 50 та 110 мм., а також профілю для гіпсокартону формату UD-20.

Нижче приведені фото процесу збірки та готового варіанту установки.

Алгоритм роботи у вигляді програмного коду також додається нижче.

Зображення 1 - Зібрана конструкція

Зображення 2 - Блок електроніки (середина)

Зображення 3 - Блок електроніки (ззовні)

Зображення 3 - Загальний вигляд установки (не закінчений варіант)

Зображення 4 - Загальний вигляд установки (закінчений варіант)

Зображення 5 - Загальний вигляд установки (закінчений варіант)

Посилання:

• Код проєкту.