Chumba cha Ukuaji wa Smart Plant: Hatua 13

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

Ninapata wazo jipya ambalo ni chumba cha ukuaji mzuri wa mimea. Ukuaji wa mimea angani umesababisha kupendeza kwa kisayansi. Katika muktadha wa ndege ya angani ya binadamu, zinaweza kuliwa kama chakula na / au kutoa hali ya kuburudisha. tumia mito ya mimea kukuza chakula katika Kituo cha Anga cha Kimataifa.

Kwa hivyo nilipata wazo la kuendelea zaidi.

Shida za kukuza chakula angani:

Mvuto:

Ni kikwazo kikuu kupanda chakula katika nafasi inaathiri ukuaji wa mimea kwa njia kadhaa: 1 huwezi kumwagilia mimea vizuri kwa sababu hakuna mvuto kwa hivyo maji hayawezi kutolewa na vinyunyizio vya maji na njia nyingine ya kawaida ambayo hutumiwa duniani.

2 Maji hayawezi kufikia kwenye mizizi ya mmea kwa sababu hakuna mvuto.

Ukuaji wa mizizi pia huathiri na mvuto. (mizizi ya mmea hushuka chini na mmea hukua juu) Kwa hivyo mizizi ya mimea huwa haikui katika mwelekeo sahihi.

Mionzi:

1. Kuna mionzi mingi angani kwa hivyo ni hatari kwa mimea.

2. Mionzi huunda upepo wa jua pia huathiri mimea.

3. Mionzi mingi ya jua pia hudhuru mimea.

Joto:

1. Kuna tofauti nyingi za joto katika nafasi (joto linaweza kwenda juu hadi digrii mia na kushuka hadi digrii mia).

2. joto huongeza uvukizi wa maji hivyo mimea haiwezi kuishi angani.

Ufuatiliaji:

1. Ufuatiliaji wa mimea ni ngumu sana katika nafasi kwa sababu mtu anaendelea kufuatilia mambo mengi kama vile joto, maji na mionzi.

2. Mimea tofauti inahitaji mahitaji tofauti ya rasilimali, Ikiwa kuna ufuatiliaji wa mimea tofauti huwa ngumu zaidi.

Kwa hivyo nilipata wazo kwamba kujaribu kuondoa vizuizi hivi vyote. Ni chumba cha kukuza chakula katika nafasi kwa gharama ya chini sana. Ina rasilimali zote na teknolojia iliyojengwa ambayo inashinda shida nyingi. Basi lets kupata stared !!!

Nini chumba hiki kinaweza:

1. Kuondoa athari ya mvuto.

2. Kutoa maji sahihi kwa mimea ya mizizi. (Inadhibitiwa - Kimwongozo, kiatomati)

3. Kutoa taa bandia kwa mimea kwa usanidinuru.

4. Punguza athari za mionzi.

5. Mazingira ya kuhisi kama joto la mchanga, unyevu, joto la mazingira, unyevu, mionzi, shinikizo na onyesha data ya wakati halisi kwenye kompyuta.

Hatua ya 1: Sehemu Inayohitajika:

1. ESP32 (Bodi kuu ya usindikaji unaweza pia kutumia bodi zingine).

2. DHT11 au DHT-22. (DH22 hutoa usahihi bora)

3. DS18b20 (Toleo la chuma la uthibitisho wa Maji).

4. Sensor ya udongo.

5. Pampu ya maji. (12Volt).

6. Karatasi ya plastiki.

Shabiki wa 7.12 volt dc.

8. Sensorer za gesi.

9. ULN2003.

10. Servo motor.

11. Karatasi ya glasi.

12. Karatasi ya umeme.

13. 12 volt relay.

14. BMP 180.

15. Mdhibiti wa Voltage 7805.

16.100uF, 10uF capacitor.

17. Taa ya gari (LED au CFL). (Rangi imeelezewa zaidi).

18. Usambazaji wa Nguvu ya SMPS (12volt - 1A ikiwa utaendesha pampu kutoka kwa usambazaji tofauti vinginevyo hadi-2 amps umeme)

Hatua ya 2: Mahitaji ya Programu:

1. Arduino IDE.

2. TAZAMA LAB

3. Ufungaji wa ESP32 katika Arduino IDE.

4. Maktaba za ESP32. (Maktaba mengi ni tofauti na maktaba za Arduino).

Hatua ya 3: Tengeneza Mfumo wa Kontena na Umwagiliaji:

Tengeneza kontena la plastiki lenye ukubwa wowote kulingana na mahitaji au nafasi inayopatikana. Nyenzo inayotumiwa kwa kontena ni ya plastiki kwa hivyo haiwezi kutolewa na maji (Inaweza pia kutengenezwa kwa metali lakini inaongeza gharama na pia uzani kwa sababu kuna kikomo cha uzani wa roketi)

Shida: Hakuna mvuto katika nafasi. Matone ya maji hukaa bure katika nafasi (kama inavyoonyeshwa kwenye picha na NAA.) Na kamwe usifikie chini ya mchanga kwa hivyo kumwagilia kwa njia za kawaida haziwezekani angani.

Pia chembe ndogo huunda mchanga unaoelea hewani.

Suluhisho: Ninaweka mabomba madogo ya maji kwenye mchanga (ina mashimo madogo) katikati na mabomba yameambatanishwa na pampu. Wakati pampu inageuka juu ya maji hutoka hutengeneza mashimo madogo ya bomba hadi chini ya mchanga ili iweze kufikia mizizi ya mmea kwa urahisi.

Shabiki mdogo ameambatishwa juu ya chumba (hewa inapita juu kwenda chini) kwa hivyo hutoa shinikizo kwa chembe ndogo na epuka kuelea nje ya chumba.

Sasa weka mchanga kwenye chombo.

Hatua ya 4: Sensorer za Udongo:

ninaingiza sensorer mbili kwenye mchanga. Kwanza ni sensorer ya joto (DS18b20 Waterproof). Ambayo hugundua joto la mchanga.

Kwa nini tunahitaji kujua joto na unyevu wa mchanga?

Joto ni kichocheo cha michakato mingi ya kibaolojia. Wakati joto la mchanga liko chini (na michakato ya kibaolojia inakua polepole), virutubisho fulani hufanywa kupatikana au kupatikana kidogo kwa mimea. Hii ni kweli haswa katika kesi ya fosforasi, ambayo inahusika sana kukuza ukuaji wa mizizi na matunda kwenye mimea. Kwa hivyo, hakuna joto inamaanisha virutubisho kidogo husababisha ukuaji duni. Pia joto la juu ni hatari kwa mimea.

Pili ni sensorer ya unyevu. Ambayo hugundua unyevu wa mchanga ikiwa unyevu kwenye mchanga hupungua kutoka kikomo kilichotanguliwa, motor inawaka, unyevu unapofikia kikomo chake cha juu motor huzima. Kikomo cha juu na kikomo cha chini hutegemea na hutofautiana kutoka kwa mimea kupanda. Hii inasababisha mfumo wa kitanzi uliofungwa. Maji hufanywa kiatomati bila kuingiliwa kwa mtu.

Kumbuka. Mahitaji ya maji kwa tofauti kwa mimea tofauti. Kwa hivyo kuna haja ya kurekebisha kiwango cha chini na kiwango cha juu cha maji. Inaweza kufanywa kutoka kwa mita ya nguvu ikiwa unatumia kiolesura cha dijiti vinginevyo inaweza kubadilishwa katika programu.

Hatua ya 5: Kutengeneza Kuta za Kioo

Kuna kuta upande wa nyuma wa chombo na filamu ya umeme juu yake. Kwa kuwa hakuna uwanja wa sumaku ambao unatukinga na upepo wa jua. Ninatumia karatasi ya glasi rahisi lakini naifunika kwa karatasi ya umeme. Karatasi ya umeme kuzuia chembe ya malipo ya upepo wa jua. Inasaidia pia kupunguza athari za mionzi angani. inaepuka pia kuelea mchanga na chembe ya maji hewani.

Kwa nini tunahitaji ulinzi wa umeme?

Msingi wa chuma uliyeyushwa hutengeneza mikondo ya umeme ambayo hutoa mistari ya uwanja wa sumaku kuzunguka Dunia sawa na ile inayohusiana na sumaku ya kawaida ya baa. Uwanja huu wa sumaku unapanuka kilomita elfu kadhaa kutoka kwenye uso wa Dunia. Shamba la sumaku la dunia hufukuza chembe ya malipo kwa njia ya upepo wa jua na epuka kuingia katika anga ya dunia. Lakini hakuna ulinzi kama huo unaopatikana nje ya dunia na kwenye sayari zingine. Kwa hivyo tunahitaji njia nyingine bandia kutulinda na mimea kutoka kwa chembe hizi za kuchaji. Filamu ya umeme ni kimsingi filamu inayoendesha kwa hivyo hairuhusu kuingiza chembe ya malipo ndani.

Hatua ya 6: Shutter ya Ujenzi:

Kila mmea una mahitaji yake mwenyewe ya nuru ya jua. Mfiduo wa jua kwa muda mrefu na mionzi ya juu pia hudhuru mimea. Mabawa ya shutter yameambatanishwa nje ya kioo kisha kuunganishwa na motors za servo. Angle ya mrengo wa kufungua na kuruhusu mwanga uingie ambao huhifadhiwa na mzunguko kuu wa usindikaji

Sehemu ya kugundua mwanga LDR (kipingaji tegemezi nyepesi) imeunganishwa na mzunguko kuu wa usindikaji Jinsi mfumo huu unafanya kazi:

1. Katika mionzi na mwanga mwingi (Ambayo hugunduliwa na LDR) hufunga mabawa na kuondoa nuru kuja ndani. 2. Kila mmea una mahitaji yake mwenyewe ya nuru ya jua. Usindikaji kuu wakati wa kumbuka mzunguko kuruhusu mionzi ya jua baada ya wakati huu wa upepo kufungwa. Epuka taa za ziada kufikia chumba.

Hatua ya 7: Kuhisi na Udhibiti wa Mazingira:

Mmea tofauti unahitaji hali tofauti ya mazingira kama joto na unyevu.

Joto: Kuhisi joto la mazingira DHT-11 sensor hutumiwa (DHT 22 inaweza kutumika kufikia usahihi wa hali ya juu). Joto linapoongezeka au kupungua kutoka kikomo kilichowekwa imeonya na kuwasha shabiki wa nje.

Kwa nini tunahitaji kudumisha hali ya joto?

Joto katika anga la juu ni 2.73 Kelvin (-270.42 Celsius, -454.75 Fahrenheit) katika upande wa giza (ambapo jua haliangazi). Upande unaoangalia jua, joto linaweza kufikia joto kali la karibu 121 C (nyuzi 250 F).

Kudumisha Unyevu:

Unyevu ni kiwango cha mvuke wa maji hewani ukilinganisha na kiwango cha juu cha mvuke wa maji ambayo hewa inaweza kushikilia kwa joto fulani.

Kwa nini tunahitaji kudumisha unyevu?

Viwango vya unyevu huathiri wakati na jinsi mimea inafungua stomata kwenye sehemu za chini za majani. Mimea hutumia stomata kupita, au "kupumua." Wakati hali ya hewa ni ya joto, mmea unaweza kufunga stomata yake ili kupunguza upotezaji wa maji. Stomata pia hufanya kama njia ya baridi. Wakati hali ya mazingira ni ya joto sana kwa mmea na hufunga stomata yake kwa muda mrefu katika juhudi za kuhifadhi maji, haina njia ya kusonga dioksidi kaboni na molekuli za oksijeni, polepole ikisababisha mmea usumbuke juu ya mvuke wa maji na gesi zake zenye kupita..

Kwa sababu ya uvukizi (kutoka kwa mmea na mchanga) unyevu huongezeka haraka. Sio tu madhara kwa mimea lakini pia ni hatari kwa sensor na kioo kioo. Inaweza kupuuzwa na njia mbili.

1. Karatasi ya plastiki juu ya uso huzuia unyevu kwa urahisi. Karatasi ya plastiki imeenea juu ya uso wa mchanga na kufungua ndani yake kwa substrate na mbegu (Panda ndani yake). Inasaidia pia wakati wa kumwagilia.

Shida ya njia hii ni kwamba mimea iliyo na mizizi kubwa inahitaji hewa kwenye mchanga na mizizi. mfuko wa plastiki acha hewa kufikia mizizi yake kabisa.

2. Mashabiki wadogo wamefungwa kwenye paa la juu la chumba. Unyevu katika chumba ni busara na Hygrometer ambayo imejengwa ndani (DHT-11 na DHT-22). Unyevu unapoongezeka kutoka kwa mashabiki wa kikomo huwashwa kiatomati, Kwa mashabiki wa kikomo cha chini husimamishwa.

Hatua ya 8: Ondoa Mvuto:

Kwa sababu ya nguvu ya mvuto hukua juu, au mbali na katikati ya Dunia, na kuelekea nuru. Mizizi hukua chini, au kuelekea katikati ya Dunia, na mbali na nuru. Bila mmea wa mvuto haukurithi uwezo wa kujielekeza.

Kuna njia mbili za kuondoa mvuto

1. Mvuto wa bandia:

Mvuto wa bandia ni uundaji wa nguvu isiyo na nguvu ambayo inaiga athari za nguvu ya uvutano, kawaida na matokeo ya kuzunguka kwa kuzalisha vikosi vya centrifugal.

Njia hii ni ghali sana na ngumu sana. kuna nafasi nyingi za kutofaulu. Njia hii haiwezi kupimwa duniani vizuri.

Kutumia Substrate: Hii ni njia rahisi sana na pia ina ufanisi wa nguo. Mbegu huhifadhiwa ndani ya begi dogo linaloitwa Substrate mbegu huwekwa chini ya mkatetaka ambayo hutoa mwelekeo sahihi kwa mizizi na majani kama inavyoonyeshwa kwenye picha. Inasaidia kukuza mizizi chini na kupanda majani juu.

Ni kitambaa chenye mashimo. Kwa kuwa mbegu ziko ndani Inaruhusu maji kuingia na pia inaruhusu mizizi kutoka na kupenya kwenye mchanga. Mbegu huwekwa chini ya kina cha inchi 3 hadi 4 chini ya mchanga.

Jinsi ya kuweka mbegu chini ya mchanga na kuweka msimamo wake?

Nilikata karatasi ya plastiki na urefu wa 4 hadi 5 inched na kuunda groove mbele yake. Weka chombo hiki kwa urefu wa nusu ya kitambaa hiki (upande wa gombo). Weka mbegu kwenye gombo na uzungushe kitambaa kote. Sasa ingiza zana hii kwenye mchanga. Toa zana kutoka kwa mchanga ili mbegu na mkatetaka uingie kwenye mchanga.

Hatua ya 9: Jua la bandia:

Katika anga ya jua wakati wote haiwezekani hivyo jua ya bandia inaweza kuhitajika. Hii inafanywa na CFL na taa mpya za LED. Ninatumia taa ya CFL ambayo ina rangi ya samawati na nyekundu katika rangi sio mkali sana. Taa hizi zimewekwa juu ya paa la chumba. Hii hutoa mwangaza kamili wa taa (CFL hutumiwa wakati kuna mahitaji ya mwangaza na joto la juu, wakati taa za LED hutumiwa wakati mimea haiitaji inapokanzwa au inapokanzwa chini..

Kwa nini ninatumia mchanganyiko wa rangi ya bluu na nyekundu?

Nuru ya hudhurungi inafanana na kilele cha ngozi cha klorophylls, ambayo hufanya usanisinuru kutoa sukari na kaboni. Vitu hivi ni muhimu kwa ukuaji wa mmea, kwa sababu hizi ni vitalu vya ujenzi wa seli za mmea. Walakini, taa ya samawati haifanyi kazi sawa na taa nyekundu kwa usanisinuru wa kuendesha. Hii ni kwa sababu taa ya samawati inaweza kufyonzwa na rangi zenye ufanisi wa chini kama karotenoid na rangi isiyofanya kazi kama anthocyanini. Kama matokeo, kuna kupunguzwa kwa nishati ya taa ya samawati ambayo inafanya kwa rangi ya klorophyll. Inashangaza kwamba wakati spishi zingine zinapandwa na taa ya samawati tu, mmea wa mimea (uzani) na kiwango cha usanidinuli ni sawa na mmea uliopandwa na taa nyekundu tu.

Hatua ya 10: Ufuatiliaji wa kuona:

Ninatumia LABview kwa ufuatiliaji wa kuona wa data na udhibiti pia kwa sababu LABview ni programu rahisi sana. Ni upatikanaji wa data ya kasi na rahisi kufanya kazi. Inaweza kuwa na waya au kushikamana na waya-chini kwa mzunguko kuu wa usindikaji. Takwimu zinazotokana na mzunguko kuu wa usindikaji (ESP-32) zimepangwa katika kuonyeshwa kwenye LABview.

Hatua za kufuatwa:

1. Sakinisha LABview na upakue. (hakuna haja ya kusanikisha Viongezeo vya Arduino)

2. Endesha nambari ya vi iliyopewa hapa chini.

3. Unganisha bandari ya USB kwenye PC yako.

4. Pakia nambari ya Arduino.

5. Bandari ya COM imeonyeshwa kwenye mwonekano wako wa maabara (ikiwa windows ya linux na MAC "dev / tty") na kiashiria kinaonyesha bandari yako imeunganishwa au la.

6. Maliza !! Takwimu kutoka kwa sensorer anuwai zilizoonyeshwa kwenye skrini.

Hatua ya 11: Andaa vifaa (mzunguko):

Mchoro wa mzunguko umeonyeshwa kwa takwimu. unaweza pia kupakua PDF iliyotolewa hapa chini.

Inajumuisha sehemu zifuatazo:

Mzunguko kuu wa usindikaji:

Bodi yoyote ambayo inaambatana na arduino inaweza kutumika kama arduino uno, nano, mega, nodeMCU na STM-32. lakini matumizi ya ESP-32 kwa sababu ifuatayo:

1. Ina inbuilt sensor ya joto kwa hivyo katika hali ya joto la juu kuweka processor kwa hali ya usingizi wa kina inawezekana.

2. processor kuu imehifadhiwa na chuma kwa hivyo kuna athari ndogo ya mionzi.

3. Sensor ya athari ya ukumbi wa ndani hutumiwa kugundua uwanja wa sumaku karibu na mzunguko.

Sehemu ya Sensorer:

Sensorer zote zinaendesha umeme wa volt 3.3. Mdhibiti wa voltage ndani ya ESP-32 hutoa sasa ya chini ili iweze kuwa moto. Ili kuepuka mdhibiti wa voltage ya LD33 hutumiwa.

Node: Nilitumia usambazaji wa volt 3.3 kwa sababu ninatumia ESP-32 (Pia ni sawa kwa nodeMCU na STM-32). Unatumia arduino unaweza kutumia volts 5

Ugavi kuu wa umeme:

12 volt 5 amp SMPS hutumiwa. unaweza pia kutumia umeme uliodhibitiwa na transformer lakini ni usambazaji wa laini kwa hivyo imeundwa kwa voltage maalum ya pembejeo ili pato ibadilishwe tunapobadilisha volt 220 hadi 110 volt. (Ugavi wa volt 110 unapatikana katika ISS)

Hatua ya 12: Andaa Programu:

Hatua za kufuatwa:

1. Kusanikisha Arduino: Ikiwa huna arduino unaweza kupakua kutoka kwa kiunga

www.arduino.cc/en/main/software

2. Ikiwa una NodeMCU Fuata hatua hizi kuiongeza na arduino:

circuits4you.com/2018/06/21/add-nodemcu-esp8266-to-arduino-ide/

3. Ikiwa unatumia ESP-32 Fuata hatua hizi kuiongeza na arduino:

randomnerdtutorials.com/installing-the-esp32-board-in-arduino-ide-windows-instructions/

4. Ikiwa unatumia ESP-32 (maktaba rahisi ya DHT11 haiwezi kufanya kazi vizuri na ESP-32) unaweza kupakua kutoka hapa:

github.com/beegee-tokyo/DHTesp

Hatua ya 13: Andaa LABview:

1. Pakua LABview kutoka kwa kiunga hiki

www.ni.com/en-in/shop/labview.html?

2. Pakua vi faili.

3. Unganisha Bandari ya USB. Bandari ya kuonyesha kiashiria imeunganishwa au la.

umemaliza !!!!