Mfumo wa Udhibiti wa Unyevu na Joto kwa Terrarium: Hatua 11 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:50

UTANGULIZI:

Hii inaweza kufundishwa kwa ukuzaji wa unyevu wa wastani na mfumo wa kudhibiti joto kwa kutumia Arduino Uno. Mfumo huu hutumia unyevu wa maji na uchunguzi wa joto kufuatilia vigezo vya mazingira na Arduino Uno iliyounganishwa na relay 5V kudhibiti uanzishaji wa humidifier na shabiki wa kupoza. Mfumo wa sekondari unaotumia saa ya wakati halisi (RTC) unahakikisha kuburudika kwa kila siku kwa hewa yenye unyevu na inaruhusu upangaji wa unyevu uliopangwa na baridi. Vipimo vya unyevu na joto vimekadiriwa kwenye skrini ya LCD.

Matumizi ya kifaa hiki ni kudhibiti vigezo vya mazingira kwa mimea ya kitropiki. Katika kesi hiyo, mimea hii hupendelea unyevu wa juu (kawaida juu ya 70%) na ni nyeti kwa joto la juu (30-35C). Kwa kuzingatia kiwango cha joto kutoka kwa mfumo wa jengo langu la HVAC, ninaweza kuhakikisha kuwa halijoto haitashuka chini ya kizingiti maalum (20C). Katika kesi hii, athari ya chafu ni ya wasiwasi zaidi kwa hivyo baridi inahitaji kutekelezwa pamoja na unyevu.

Tahadhari:

Ujenzi huu unajumuisha kufanya kazi na umeme. Chukua tahadhari maalum ili kuepuka umeme na mshtuko. Chukua wiring ya utunzaji wa ziada ili kuepuka kuunda kaptula yoyote au unganisho duni.

Wakati mfumo huu umeundwa kuendana na vifaa vya 120V, haukusudiwa kutumiwa na mifumo ya hali ya juu. Marekebisho rahisi yataruhusu mfumo kama huo ikiwa ni pamoja na upelekaji uliokusudiwa kumwagilia juu, mfumo wa kupoza, n.k Punguza jumla ya sare ya sasa hadi 10A kiwango cha juu pamoja kwa vifaa vyote vilivyounganishwa.

KUBADILI:

Mfumo huu unaweza kubadilishwa ili kuongeza vigezo vya ziada vya kudhibiti kama hita. Kwa kuongezea, inaweza kuendeshwa bila mfumo wa kudhibiti kwa kutumia tu hewa yenye unyevu kwa msingi uliopangwa. Sababu hii inategemea sana aina za viumbe vitakavyopandwa kwenye terriamu.

REPOSITORY:

Programu, michoro, na modeli za kuchapisha za 3D pia zinaweza kupatikana kwenye GitHub Hapa.

Vifaa

MDHIBITI

• • 1x Arduino Uno Rev3 (RobotShop RB-Elf-156)
  • 1x 2 au 4 Channel 5V 10A Relay (RobotShop RB-Elf-156)
  • 1x SHT 20 I2C Joto lisilo na maji na Probe ya Unyevu (RobotShop SEN0227)
  • Moduli ya LCD ya I2C 16x2 (SunFounder ASIN B019K5X53O)
  • 1x Data Logger Shield na RTC au RTC Module (RobotDyne ASIN B072Q1584B)
  • 1x Screw Terminal Shield ya Arduino Uno (hiari, RobotDyne ASIN B071JK13DP)
  • 3x 120V 2-Prong Extension Cord (3-Prong inaweza kutumika pia, hakikisha wanaweza kushughulikia 10A [1200W] au zaidi)
  • Sanduku la Mradi wa 1x angalau 7 "x5" x3 "(RadioShack, ASIN B0051YSCGO)
  • Bodi ya PCB ya 1x au Bodi ya Kuweka ya Sanduku
  • 1 USB a / b Cable

  • Adapta ya chaja ya ukuta ya 1x (120V)

MNYENYEKEVU

• • Humidifier ya baridi ya 1x Homasy (ASIN B07RZSBSHJ)
  • 1x 5/8 "x 6 'PVG Bile Pump Discharge tube (au sawa 3/4" hadi 5/8 "neli, LOWES # 814327)
  • 1x 3/4 "Kifurushi cha PVC cha Wanawake na Wanawake (LOWES # 23850)
  • 2x 3/4 "Parafujo ya Kiume-kwa-Kike Elbow Inafaa (LOWES # 126822)
  • 1x 3/4 "Side Outlet Elbow PVC Inafaa (LOWES # 315496)
  • 1x 3/4 "Adapta ya Umwagiliaji wa Mwanamume na Mwanamke Mzunguko (LOWES # 194629)

SHABIKI WA KUPOA

• • 1x 12V Shabiki wa Kompyuta
  • 1x 12V 1A Adapter ya Nguvu
  • 1x 12V Mwanaume + Mwanamke 2.1x5.5MM DC Power Jack plug plug Adapter

SEHEMU NDOGO

• • Cable 20 za Jumper
  • Tezi 4 za Cable (PH7)
  • 3x 22-10 Karanga za waya za AWG
  • 12x Standoffs na Screws na Bolts
  • 6x M3-0.5 au screws za UNC 4-40 na bolts
  • Screws 4x (kuambatanisha ubao unaopanda kwenye sanduku la mradi)
  • 3x Hook Cup Cup

VIFAA

• • Waya Stripper
  • Dereva za Screw (saizi anuwai)
  • Kuchimba
  • Zana ya Rotary (hiari)
  • Printa ya 3D (hiari)

PROGRAMU

Programu inaweza kupatikana kwenye ukurasa huu au kwenye GitHub Hapa

Hatua ya 1: Funga Mzunguko wa Adruino

Hatua hii ni kwa usanidi na uunganisho wa umeme. Katika kesi hii, mahitaji yote ya waya ni Arduino UNO, SHT 20, na sehemu tu za uunganisho wa Arduino kwa relays. * Kumbuka, unganisho la kamba za ugani 120V hauitaji kufanywa sasa.

WIRE ARDUINO

1. Kukusanya vifaa vilivyoorodheshwa katika Ugavi chini ya MFUMO WA UDHIBITI.

2. Waya Arduino Uno kufuatia skimu iliyojumuishwa (takwimu). Usiunganishe relay bado.

   • Bodi ya Datalogger:

     Unganisha juu ya Arduino Uno

   • Parafujo Terminal Shield:

     Unganisha upande wa Analog na upande wa Analog wa Bodi ya Datalogger kwenye Arduino Uno

   • SHT 20:

     • Nyekundu hadi 3.3V
     • Kijani kwa GND
     • Nyeusi hadi A5
     • Nyeupe hadi A4

   • Screen ya I2C 16x2 LCD:

     • SCL hadi A5
     • SDA hadi A4
     • GND kwa GND
     • VCC hadi 5V

   • Relay ya Channel 4 (Nilitumia IN3 na IN4 kutoka kwa 4 Channel Relay, hii inaweza kufanya kazi kwa IN1 na IN2 kwenye relay pia):

     • VCC hadi 5V
     • GND kwa GND
     • IN 3 kubonyeza 7
     • IN 4 kubonyeza 8
3. Ikiwa unatumia ngao ya terminal ya screw, unaweza kutumia 5V na GND kwa unganisho la moja kwa moja kwenye skrini ili usiwe na pini 2 zinazoingia kwenye pembejeo sawa.
4. Skrini au uchunguzi wa SHT 20 unaweza kushikamana na pembejeo nyingine ya SDA SCL inayopatikana kwenye Arduinos juu ya uingizaji wa AREF. Kumbuka kuwa sio ngao zote zitakuwa na hii juu yao.

Hatua ya 2: Programu Arduino na Angalia

Hatua hii ni kuangalia kuwa vifaa vyote vinafanya kazi na kwamba programu itaendesha kama ilivyokusudiwa.

PROGRAMU ARDUINO

1. Kutumia kompyuta, pakua Arduino IDE ambayo inaweza kupatikana hapa.
2. Unganisha Arduino na kompyuta kwa kutumia adapta ya USB a / b.
3. Pakua programu ya Arduino kutoka hapa au kwenye ukurasa huu.
4. Pakia programu hiyo kwa Arduino (hakikisha una bandari sahihi ya COM iliyochaguliwa au haitapakia).

ANGALIA UMEME

1. Angalia kwamba programu inaendesha na vifaa vyote vimesoma vizuri.

   1. Unyevu unaweza kuchunguzwa kwa kuweka sensorer karibu na humidifier iliyowashwa.

      • Kwa unyevu chini ya 70%, relay inapaswa kuwasha, mara nyingi huonyeshwa kwa sauti ya kubofya na taa kwenye relay (tegemezi ya mfano).
      • Katika unyevu juu ya 85% inapaswa kuzima, mara nyingi huonyeshwa kwa bonyeza nyingine na kuzima taa.

   2. Joto linaweza kuchunguzwa kwa kushikilia uchunguzi sawa mikononi mwako ili kuongeza joto.

      Vivyo hivyo, kwa joto zaidi ya 30C, upelekaji wa shabiki unapaswa kuwasha

   3. Kumbuka, uchunguzi una wakati wa bakia wa sekunde 6 kuripoti mabadiliko ya mazingira.

2. Hakikisha onyesho linasoma unyevu wa joto na idadi inayofaa ya mazingira.

   Unaweza kukadiria unyevu na joto lako la sasa ukitumia sensa nyingine au kulingana na hali ya hewa ya eneo lako

Hatua ya 3: Unda Sanduku la Mradi na Mount Electronics

Sanduku la mradi sasa linaweza kujengwa na vifaa vya elektroniki vimewekwa ndani ya sanduku baadaye.

BOKSI LA MRADI

1. Kwa sanduku la mradi, shimo 4 zitahitaji kuchimbwa:

   • Kamba ya kuingiza 120V.
   • Ingizo kwa sensorer ya SHT20.
   • Pato kwa udhibiti wa unyevu.
   • Pato la kudhibiti joto.

2. Mashimo yanaweza kuwekwa mahali popote. Katika sanduku hili la mfano waliwekwa kama ifuatavyo:

   • Uingizaji wa 120V - juu kulia katikati.
   • Uingizaji wa SHT 20 - upande wa kushoto katikati.
   • Pato la kudhibiti unyevu - kulia kuelekea juu katikati.
   • Pato la kudhibiti joto - kulia kuelekea chini katikati.

3. Alama na kuchimba mashimo na kipenyo cha kuchimba 11.5mm.

   Kumbuka: Kitufe cha kuchimba visima cha 7/16 kinaweza kutumika na kisha kupakwa mchanga / kufunguliwa ili kuipanua vya kutosha kuweka kwenye tezi

4. Ondoa kofia na muhuri kutoka kwa kila tezi na ambatanisha mwili uliobaki wa screw na nati kwa mwili kama inavyoonekana kwenye takwimu.

KUPANDA

1. Kutumia kipande cha plastiki, bodi ya kupandisha, au bodi ya prototyping iliyokatwa kutoshea kwenye sanduku.
2. Piga mashimo ili kufanana na mashimo yanayowekwa kwenye sanduku.
3. Weka elektroniki yako (Arduino Uno na Shields na Relay) ili iweze kutoshea ubaoni.
4. Weka alama kwenye mashimo na kuchimba visima na saizi inayofaa.
5. Kutumia vichwa vyovyote vya chaguo lako, ambatisha Arduino na Rudisha kwenye bodi (kielelezo)

Hatua ya 4: Usanidi wa Elektroniki wa Sanduku la Mradi

Hatua hii inazingatia kuweka vifaa vyote kwenye kisanduku cha mradi ili wiring ya mwisho iweze kufanywa.

ONGEZA ARDUINO NA KUCHELEKEA

1. Tenganisha kwa uangalifu kitambuzi cha SHT 20 na skrini.
2. Weka jopo linalowekwa ndani ya sanduku (kielelezo). Usichunguze bado.

TENGENEZA KABATI

1. Kata kamba zako za ugani kwa urefu uliotaka.

   • Utakuwa na pembejeo 1 ya prong ambayo itakaa ndani ya sanduku. Hii ni kwa kuwezesha Arduino na vifaa vingine ambavyo vinaweza kuongezwa baadaye (kwa mfano, shabiki, kibadilishaji cha nguvu, n.k.).
   • 2 ya pembejeo hizi za prong zitatumika kuwezesha kila kifaa cha unyevu na kifaa cha kupoza. Unaweza kuwafanya urefu wowote utakaochagua, lakini mimi huchagua kuwaweka karibu na kifaa ili kuepuka kamba zinazining'inia kila mahali.
   • Kutoka 1 ya kamba hizi za ugani, utahifadhi mwisho wa kamba ili kuwezesha kifaa. Ikiwa waya wa moja kwa moja umeonyeshwa kwenye kamba tumia hizo (mara nyingi zina kupigwa, usijali ikiwa kamba yako ina hii, inafanya iwe rahisi kupanga).
2. Piga ncha za kamba ya umeme na pembejeo tatu za umeme.
3. Pindisha ncha zilizovuliwa ili kuzuia kukausha (takwimu, takwimu).
4. Weka kofia na gasket ya mpira kwenye kuziba, matokeo 2 ya relay, na uchunguzi wa SHT 20.

ONGEZA KABATI

Cables zinaweza kuongezwa kwenye tezi zilizowekwa kwenye sanduku (takwimu). Usiwasumbue bado

Hatua ya 5: Kupeleka Wiring

Kwa sehemu hii, nilijumuisha wiring kamili zaidi kwani inaweza kuwa ngumu. Hii itafuata wiring sawa na skimu inayoonekana katika Hatua ya 2 (kielelezo).

KUFANYA WIZI KWA WIRING

1. Unganisha waya mbili huru katika kila pembejeo ya kawaida (C) ya relay mbili ukitumia bisibisi kubana waya (takwimu).

   • Kawaida hii ni pembejeo ya katikati ya relay na mara nyingi huteuliwa kama C au laini ya wima.
   • Waya zinaweza kuhitaji kupunguzwa ili kuhakikisha zinafaa vizuri.
   • Hakikisha kuwa karibu hakuna shaba iliyo wazi, inayofaa ni dhaifu, na hakuna waya zilizopigwa ambazo zinaning'inia.
   • Unaweza kulazimika kuinua bodi nje kidogo ili kuingiza waya.

2. Unganisha mwisho wa waya kutoka kwa pembejeo 2 za nguvu hadi sehemu ya kawaida ya wazi (HAPANA) ya relay (kielelezo).

   Hii ni sawa na hatua iliyo hapo juu, lakini pato hili limeteuliwa na laini iliyo na pembe (kama swichi ambayo haijaunganishwa na waya wa kawaida)

3. Anza kwa kuunganisha waya zote za moja kwa moja. (Hii inalingana na kubwa ya waya mbili na mara nyingi huonyeshwa na vipande kadhaa kwenye waya au waya mweusi.) Nyaya za kuungana pamoja ni:

   • Waya ya moja kwa moja kutoka kuziba
   • Waya ya moja kwa moja kutoka kwa pembejeo ya kuziba ili kutumiwa kuwezesha Arduino
   • Waya 2 zilizovuliwa
4. Pindisha waya pamoja na kofia na kofia ya screw.

5. Unganisha waya zote za upande wowote pamoja.

   • Waya wa upande wowote kutoka kuziba
   • Waya wa upande wowote kutoka kwa pato itakayotumika kuwezesha Arduino
   • Rudisha waya kutoka kwa kila moja ya matokeo 2 ya nguvu
6. Pindisha waya pamoja na cape na kofia ya screw (takwimu).

7. Hakikisha kofia zote za screw ni snug na hazitaanguka.

   • Ikiwa kofia za screw hazitoshei vizuri, tumia kofia ya saizi tofauti.
   • Vinginevyo, waya zinaweza kushikamana 2 kwa wakati na waya wa ziada utumie kuziruka pamoja

Ambatisha SHT20

1. Futa kwa SHT20 kwa bodi ya screw.

   Waya zinaweza pia kusukuma kwenye waya za kuruka na / au kushikamana na waya za kuruka ikiwa bodi ya screw haitumiki

KABIDHA TUMBO

1. Kaza kila kofia ya tezi karibu na waya

   Kamba zinaweza kuvutwa kidogo ili kuondoa uvivu, lakini kila wakati uhakikishe kuwa zimesalia

Hatua ya 6: Usanidi wa kifuniko cha Sanduku la Kudhibiti

Hatua hii ni kuweka skrini juu ya sanduku na kuongeza katika vifaa vya 3D vilivyochapishwa ili kuifanya iwe safi.

TENGENEZA SHimo KWA LCD

1. Pata nafasi ya kuweka skrini kwenye kifuniko.

   Mradi huu uliiweka kushoto 1 "kutoka juu na upande wa kushoto

2. Fuatilia skrini na eneo la mashimo.
3. Kutumia ama Dremel au wembe, kata eneo la mstatili kuweka skrini.
4. Piga mashimo kwa skrini ukitumia kipenyo kinachofaa.

ONGEZA VIFAA VYA KUCHAPISHWA KWA 3D (hiari)

1. Chapisha faili 2 za STL pamoja:

   • Sura ya LCD kuficha kutofautiana kwa kukata (16x2 LCD Screen Frame (retro).stl).
   • Nembo ya kuifanya ionekane rasmi (Humidi_Control_Logo.stl).
2. Baada ya kuchapisha, weka vipengee 2 vilivyochapishwa kwenye kifuniko popote unapotaka.
3. Weka mashimo ya kuchimba visima kwa skrini ukitumia kipenyo kinachofaa.
4. Rangi ikiwa inataka.

Ambatanisha Screen

1. Kutumia screws ndogo na bolts (M3 inafanya kazi vizuri kwa hii) bolt kwenye skrini na visu mbele na skrini kupitia nyuma. Ikiwa unatumia fremu, ambatisha hii kupitia mbele (kielelezo).
2. Ambatisha nembo na ongeza visu (hiari) (kielelezo).
3. Hakikisha screws zote na bolts ni snug.

Hatua ya 7: Maliza Sanduku la Mfumo wa Udhibiti

Hatua hizi zinamaliza kuanzisha sanduku la mradi na mfumo wa kudhibiti ndani.

NGUVU NA KUFUNGA

1. Tumia pembejeo ya kamba ya ugani ambayo iliwekwa ndani ya sanduku ili kuongeza kiunganishi chako cha nguvu kwa Arduino.

   Ninapenda kutumia USB ili niweze kuifungua tu kwa urahisi na kunyakua kamba kuirekebisha

2. Washa kisanduku ili uhakikishe kuwa miunganisho yote inafanya kazi.
3. Parafujo kwenye ubao unaopandisha na visu zinazofaa.
4. Pindua juu juu ya sanduku ukitumia screws kutoka kwa kit sanduku la mradi.

Mfumo wa kudhibiti sasa umekamilika. Hatua zifuatazo ni kuongezea humidifier na shabiki wa baridi.

Hatua ya 8: Kuweka Humidifier

Hii ni kwa usanidi wa mfumo wa humidification msingi kwa kutumia humidifier ya kibiashara ya ultrasonic

MNYENYEKEVU

1. Kutumia sehemu za PVC, ziunganishe kwenye kizuizi kilichoonekana kwenye takwimu

   • Ambatisha kipande cha 3/4 "PVC-kike-cha-kike na kiwiko cha kiwiko cha kiume na kike."
   • Ambatisha kiwiko hicho cha kijiko kwenye kiwiko kingine cha parafua ili kutengeneza pembe ya kulia.
   • Ongeza adapta ya umwagiliaji wa kiume na wa kike hadi mwisho wa screw ya kiwiko cha screw.
   • Ambatisha kiwiko cha pembeni cha PVC hadi mwisho wa adapta ya umwagiliaji.
2. Pima na ukate neli kwa urefu uliotaka
   • Urefu huu unahitaji kuwa kutoka juu ya terrarium hadi katikati ya humidifier.
   • Kuna haja ya kuwa na uvivu mdogo sana kwenye laini na inapaswa kuwa wima iwezekanavyo. Kitanzi chochote au maeneo ambayo hukusanya maji yatafunga mirija na kuzuia chembe ndogo za maji kutoka.
   • Katika kesi ya usanidi huu, neli ilikuwa na maelezo kwa miguu na miguu mitatu ilifanya kazi.

3. Unganisha neli kwenye sehemu ya PVC

   Katika kesi hii, bomba la 5/8 "bile hutumiwa ambayo inafaa snuggly ndani ya 3/4" coupling

4. Ondoa kofia nyeupe kwenye pato la humidifier
5. Shinikiza neli ndani ya pato ili iweze kutoshea.
6. Weka upande wa neli ya PVC ndani ya terriamu ili ikae kando ya mdomo. Sehemu za PCV zinaweza kukazwa zaidi au chini ili kuruhusu upana wa mdomo wa terriamu iweze kukaa.

Hatua ya 9: Kuweka mipangilio ya Mashabiki wa Baridi

Hii inaongeza shabiki wa kupoza ili kupunguza joto kwa kupoza inapobadilisha inapobidi

SHABIKI WA KUPOA

1. Unganisha waya za pato kutoka kwa shabiki wa kompyuta hadi adapta ya kiume ya 12V.

2. Kutumia 2 kikombe cha kuvuta, weka / weka kwa njia ya kukaa kwenye mashimo ya shabiki (takwimu).

   Shabiki anapaswa kuwa angled chini kidogo ili kuvuta hewa kutoka mazingira ili kupoza wenyeji

Hatua ya 10: Kuiingiza na Kuangalia

Hii ni hatua ya mwisho ya kukamilisha mfumo wa kudhibiti!

MLIMA SHT 20

1. Kutumia kitanzi cha kikombe cha kuvuta, ambatisha SHT 20 kuelekea juu ya terriamu (kielelezo).

   Kwa nadharia, gradient ya maji hewani inapaswa kuwa ya chini kabisa kuelekea juu ya terriamu kwani hapo ndipo inapochanganyika na hewa ya chumba. Katika kesi hii, mtu anaweza kuwa na hakika sehemu zingine za terriamu ziko juu au juu kidogo ya unyevu uliopimwa na sensa

ZUNGUSHA KILA KITU

1. Chomeka mfumo wa kudhibiti kwa duka na uhakikishe inaiwezesha na kusoma vizuri
2. Chomeka humidifier kwenye duka la kudhibiti unyevu.
3. Chomeka shabiki kwenye duka la kudhibiti joto.

JARIBU

Jaribu mfumo kwa kurekebisha mazingira karibu na sensa ili kuhakikisha kuwa relays zinawasha / kuzima wakati inahitajika. Angalia Hatua ya 2 kwa habari zaidi

Hatua ya 11: Maneno ya Mwisho

MANENO YA MWISHO

Mfumo umewekwa na inapaswa kuwa nzuri kwenda. Kama ilivyoelezwa hapo awali mfumo ni wa kawaida kwa kuwa vitu vinaweza kubadilishwa kwa urahisi au kubadilishwa ili kukidhi mahitaji yoyote yanayohitajika. Ni muhimu kukumbuka kuwa mfumo huu sio mzuri: Haitajua ikiwa kuna kutofaulu na itawasha au kuzima tu vitu. Mfumo unapaswa kuchunguzwa kila wakati ili kuhakikisha kuna maji ya kutosha katika humidifier, kwamba laini haijafungwa, kwamba sensor ya unyevu bado inafanya kazi, n.k Kwa ujumla, mfumo huu unapaswa kufanya kazi kwa kiwango sawa na mifumo ya kudhibiti biashara na kuwa zaidi inayofanya kazi, inayoweza kubadilika, na yenye gharama nafuu. Kuwa na jengo la kufurahisha.