Mkulima wa Microgravity Plant "Mpira wa Disco": Hatua 13

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

Halo wasomaji, mradi huu ni uwasilishaji wa kitaalam kwa Shindano la Kukuza Zaidi ya Earth Maker.

Mradi huu ni uthibitisho wa dhana ya muundo wa mpandaji unaoweza kutumiwa kukuza mpango kwa nguvu ndogo ndogo.

Kulingana na sheria za mashindano niliorodhesha mahitaji ya mfumo,

1. Mfumo lazima utoshe katika eneo la 50cm ^ 3.
2. Mfumo lazima uchukue faida ya microgravity.
3. Mfumo unaweza kuelekezwa katika nafasi yoyote
4. Mfumo unaweza kuwa chanzo cha nguvu nje kutoka kwa reli za nguvu za ndani za ISS.
5. Mfumo lazima ugeuze mchakato mwingi unaokua na mwingiliano mdogo kutoka kwa wanaanga.

na mawazo hapo juu nilianza kubuni mfumo.

Hatua ya 1: Pendekezo la Mradi

Kuanza nilichora muhtasari mbaya wa kile nilidhani mfumo unaweza kuonekana, Wazo la awali nililokuwa nalo lilikuwa orb iliyosimamishwa katikati ya mazingira yanayokua na taa iliyowekwa kwenye fremu inayoizunguka.

Msingi wa sanduku hili ungeweka maji na vifaa vya elektroniki.

Katika hatua hii nilianza kuorodhesha aina ya vifaa vya mfumo huo,

1. Sura - Inahitajika kuchagua nyenzo inayofaa ya fremu
2. Taa - aina gani ya taa itakuwa bora? Vipande vya LED?
3. Sensorer - Ili mfumo uweze kujiendesha itahitaji kuweza kuhisi vitu vya unyevu kama utulivu na joto.
4. Udhibiti - Mtumiaji atahitaji njia ya kuingiliana na MCU

Lengo la mradi huu ni kutoa dhibitisho la dhana, kulingana na masomo ambayo nitajifunza nitafanya orodha ya kazi na maendeleo ya baadaye inayohitajika kupeleka wazo hili zaidi.

Hatua ya 2: Uthibitisho wa Dhana - BOM

BOM (Muswada wa Vifaa) kwa mradi huu itagharimu takriban pauni 130 kuagiza kila kitu kinachohitajika, ya gharama hiyo takriban pauni 100 itatumika kutengeneza kitengo kimoja cha mkulima.

Inawezekana kwamba ungekuwa na sehemu nzuri ya vifaa vya elektroniki kupunguza kwa kasi nambari.

Hatua ya 3: Elektroniki - Ubunifu

Nimetumia Fritzing kupanga vifaa vya elektroniki vinavyohitajika kwa mradi huu, Viunganisho vinapaswa kwenda kama ifuatavyo,

LCD 16x2 I2C

1. GND> GND
2. VCC> 5V
3. SDA> A4 (Arduino)
4. SCL> A5 (Arduino)

Encoder ya Rotary (D3 & D2 ilichaguliwa kama wao ni pini za Arduino Uno Interupt)

1. GND> GND
2. +> 5V
3. SW> D5 (Arduino)
4. DT> D3 (Arduino)
5. CLK> D2 (Arduino)

Sensor ya Muda wa DS18B20

1. GND> GND
2. DQ> D4 (Arduino, na 5V kuvuta hadi 4k7)
3. VDD> 5V

Sensorer ya Unyevu wa Udongo

1. A> A0 (Arduino)
2. -> GND
3. +> 5V

Moduli ya Kupitisha Mbili

1. VCC> 5V
2. INC2> D12 (Arduino)
3. INC1> D13 (Arduino)
4. GND> GND

kwa viungo vingine tafadhali angalia mchoro hapo juu.

Hatua ya 4: Elektroniki - Mkutano

Nilikusanya vifaa vya elektroniki kama ilivyoelezewa kwenye mchoro wa ukurasa uliopita, Nilitumia kitabu cha maandishi kutengeneza ngao ya Arduino Uno, Ili kufanya hivyo nilivunja ubao kwa saizi ya Uno kisha nikaongeza pini za kichwa cha kiume ambazo zililingana na vichwa vya kike kwenye Uno.

Ikiwa unganisho linalingana na mchoro uliopita mfumo unapaswa kufanya kazi kwa usahihi, inaweza kuwa wazo nzuri kupanga viunganisho kwa mtindo sawa na mimi kwa urahisi.

Hatua ya 5: Programu - Mpango

Wazo la jumla la utendaji wa programu ni kwa mfumo kuendelea kuzunguka kusoma maadili ya sensorer. Katika kila mzunguko maadili yataonyeshwa kwenye LCD.

Mtumiaji ataweza kufikia menyu kwa kushikilia swichi ya rotary chini, mara tu hii itakapogunduliwa UI ya menyu itafunguliwa. Mtumiaji atakuwa na kurasa chache zinazopatikana,

1. Anza Pampu ya Maji
2. Geuza Hali ya LED (Washa / Zima)
3. Badilisha Modi ya Mfumo (Moja kwa Moja / Mwongozo)
4. Toka kwenye Menyu

Ikiwa mtumiaji amechagua hali ya Moja kwa moja mfumo utaangalia ikiwa viwango vya unyevu viko ndani ya thamani ya kizingiti, ikiwa sio hivyo itasukuma maji moja kwa moja subiri ucheleweshaji uliowekwa na uangalie tena.

Huu ni mfumo msingi wa kiotomatiki lakini utafanya kazi kama kianzio cha maendeleo ya baadaye.

Hatua ya 6: Programu - Maendeleo

Maktaba zinazohitajika

• Joto la Dallas
• LiquidCrystal_I2C-bwana
• OneWire

Vidokezo vya Programu

Nambari hii ni nambari ya kwanza ya rasimu ambayo inatoa mfumo wa utendaji wa kimsingi, ni pamoja na

Tazama Nasa_Planter_Code_V0p6.ino iliyoambatishwa kwa ujengaji mpya wa nambari ya mfumo, Joto na usomaji wa unyevu kwenye onyesho.

Hali ya Moja kwa Moja na Njia ya Mwongozo - Mtumiaji anaweza kutengeneza mfumo wa pampu ya maji kwenye unyevu wa kizingiti

Upimaji wa Sensor ya Usalama - AirValue & WaterValue cont int inahitaji kujazwa kwa mikono kwani kila sensorer itakuwa tofauti kidogo.

Muunganisho wa Mtumiaji wa mfumo wa kudhibiti.

Hatua ya 7: Mitambo - Ubunifu (CAD)

Kubuni mfumo huu nilitumia Fusion 360, mkutano wa mwisho unaweza kutazamwa / kupakuliwa kutoka kwa kiunga hapa chini

a360.co/2NLnAQT

Mkutano unafaa katika eneo la mashindano la 50cm ^ 3 na imetumia bomba la PVC kujenga fremu ya sanduku, na bracket iliyochapishwa ya 3D kwa kona inayojiunga. Sura hii ina sehemu zilizochapishwa zaidi za 3D ambazo hutumiwa kuweka ukuta wa ukuta na taa za LED.

Katikati ya ua tuna mpandaji "Disco Orb" ambayo ni mkusanyiko wa sehemu 4, (2 nusu ya orb, msingi 1 wa orb, bomba 1). Hii ina njia maalum za kuruhusu bomba la pampu ya maji na sensorer ya unyevu kuingiliwa kwenye sehemu ya mchanga.

Msingi wa muundo unaweza kuona sanduku la kudhibiti, hii ina nyumba za elektroniki na inatoa ugumu wa sura. Katika sehemu hii tunaweza kuona onyesho la Udhibiti wa Mtumiaji.

Hatua ya 8: Mitambo - Sehemu zilizochapishwa za 3D

Mkutano wa mitambo unahitaji sehemu anuwai zilizochapishwa za 3D, Pembe ya mabano ya kona, Milango ya Jopo la Kando, Bawaba ya Mlango, Milima ya LED na Udhibiti wa Mabano ya Sanduku, Sehemu hizi zinapaswa kuwa na jumla ya uzani wa 750g na masaa 44 ya wakati wa kuchapisha.

Sehemu hizo zinaweza kusafirishwa kutoka kwa mkutano wa 3D uliounganishwa kwenye ukurasa uliopita au zinaweza kupatikana kwenye eneo la chini hapa, www.thingiverse.com/thing 4140191

Hatua ya 9: Mitambo - Mkutano

Kumbuka kuwa mkutano wangu niliruka sehemu za ukuta zilizofungwa, haswa kwa sababu ya muda na gharama, Kwanza, tunahitaji kukata Bomba la PVC chini hadi sehemu 440mm, tutahitaji sehemu 8 za bomba kama hii. Milima 8 ya LED Iliyochapishwa & 4 ya Mabano ya Pembe.

Sasa tunahitaji kuandaa vipande vya LED,

1. Kata vipande kwenye alama za mkasi kwa urefu wa 15cm, tunahitaji kukata sehemu 8 za ukanda wa LED
2. Onyesha + & - pedi kwa kuondoa mpira kidogo
3. Punguza viunganisho vya kichwa cha kiume (Kata sehemu ya 3 na solder kila mwisho kwa pedi)
4. Ondoa mlinzi wa wambiso nyuma ya kila ukanda na uambatanishe na sehemu za printa za 3D za mlima wa LED.
5. Sasa tengeneza kebo ili kuunganisha mazuri na hasi ya kila kipande
6. Mwishowe imarishe na uangalie kuwa LED zote zinafanya kazi

Hatua ya 10: Mradi - Maendeleo hadi sasa

Kufikia sasa hii ni kama nimepata kupitia mkutano wa mradi huu, Ninapanga kuendelea kusasisha mwongozo huu mradi unapoendelea,

Nini kushoto kufanya

• Mkutano kamili wa sanduku la kudhibiti
• Electronics ya Nyumba
• Mtihani wa kusukuma maji Mfumo
• Kagua maendeleo

Hatua ya 11: Masomo Yaliyojifunza

Ingawa hadi sasa mradi haujakamilika, bado nimejifunza mambo kadhaa muhimu kutoka kwa kutafiti mradi huu.

Mienendo ya maji katika Microgravity

Hili ni somo gumu la kushangaza, ambalo linaanzisha maswala mengi yasiyoonekana kwa mienendo ya kiwango cha mvuto wa kioevu. Tabia zetu zote za asili za jinsi majimaji yatakavyofanya kazi hutoka nje kwa njia ya nguvu ndogo na NASA imelazimika kuunda tena gurudumu ili kupata mifumo rahisi ya msingi ya kufanya kazi.

Kuhisi Unyevu

Jifunze juu ya njia tofauti ambazo hutumiwa kawaida kugundua unyevu (Sensorer za Volumetric, Tensiometers na Jimbo Mango, angalia kiunga hiki ili usome vizuri kwenye mada

Vidokezo Vidogo

Bomba la PVC ni bora kwa muafaka wa kujenga haraka, Ninahitaji zana bora za kuni!

Panga mapema miradi ya kupendeza, majukumu ya sehemu na weka tarehe za mwisho kama vile kazini!

Hatua ya 12: Kazi ya Baadaye

Baada ya kusoma juu ya jinsi tunavyosimamia mienendo ya kioevu katika hali ndogo sana ninavutiwa sana kutengeneza suluhisho langu la shida, Ningependa kuchukua muundo huu mbaya zaidi, wazo la mfumo huu ni kutumia tanki ya mvuto na motors za stepper ambazo zinaweza kubana eneo la chombo kudumisha shinikizo fulani la bomba.

Hatua ya 13: Hitimisho

Asante kwa kusoma natumahi umefurahiya, ikiwa una maswali yoyote au ungependa msaada kwa chochote kilichofunikwa katika mradi huu jisikie huru kutoa maoni!

Jack.