Smart-Gewächshaus - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Hallo Marker, Wir sind eine Gruppe von drei Studenten und dieses Projekt ist Teil des Fachs namens Creative Electronics, einem Beng Electronic Engineering Modul im 4. Jahr an der Universität Malaga, School of Telecomunication (https://etsit.uma.es/).

Dieses Projekt besteht aus einem intelligenten Gewächshaus, das die Helligkeit einer Glühbirne je nach Sonneneinstrahlung modulieren kann. Es zählt auch mit Sensoren, die Feuchtigkeit, Temperatur und Helligkeit messen. Um alle Informationen anzuzeigen, gibt es einen LCD-Bildschirm. Abgesehen davon erstellen wir ein Programm mit Verarbeitung, mit dem Sie die Helligkeit der Glühbirne bei Bedarf manuell in einer 3D-Umgebung ändern können.

Schritt 1: Materialien

- 1 Fotowiderstand

- 1 Sensor Temperatur/Feuchtigkeit DHT11

- 1 LCD LCM1602C

- 1 Protoboard

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

- 1 Glühbirne

- 1 10k-Ohm-Widerstand

- 1 SAV-MAKER-I (Alternative zu Arduino Leonardo). Wenn jemand dieses Board machen möchte, anstatt Arduino Leonardo zu verwenden, fügen wir den Link von github hinzu, wo Sie alle erforderlichen Informationen finden (https://github.com/fmalpartida/SAV-MAKER-I).

Die Dimmerschaltung, die die Variation der Lichtintensität der Glühbirne ermöglicht, basiert auf einem Herstellerdesign (https://maker.pro/arduino/projects/arduino-lamp-dimmer). Verwendete Materialien:

- 1 330-Ohm-Widerstand

- 2 33k-Ohm-Widerstände

- 1 22k-Ohm-Widerstand

- 1 220-Ohm-Widerstand

- 4 1N4508 Dioden

- 1 1N4007-Diode

- 1 Zener 10V 4W Diode

- 1 2,2uF/63V Kondensator

- 1 220nF/275V Kondensator

- 1 Optokoppler 4N35

- MOSFET IRF830A

Schritt 2: Temperatur-/Feuchtigkeitssensor

Wir haben den Sensor DHT11 verwendet. Dies

Sensoren liefern uns digitale Daten von Luftfeuchtigkeit und Temperatur. Wir halten es für wichtig, diese Parameter zu messen, da sie das Wachstum und die Pflege der Pflanze beeinflussen.

Zur Programmierung des Sensors hatten wir die Arduino-Bibliothek DHT11 verwendet. Sie müssen die DHT11-Bibliothek zu Ihrem Arduino-Bibliotheksordner hinzufügen. Wir stellen die Bibliothek zum Download bereit.

Wie Sie sehen, fügen wir ein Bild hinzu, um zu zeigen, wie der Sensor angeschlossen ist.

Schritt 3: Lichtsensor

Um den Lichtsensor zu machen, haben wir einen Fotowiderstand, das heißt einen variablen Widerstand mit Lichtänderung, und einen 10k-Ohm-Widerstand verwendet. Im folgenden Bild wird gezeigt, wie die Verbindungen hergestellt werden.

Dieser Sensor ist wirklich wichtig, denn alle Daten, die er erhält, werden verwendet, um die Helligkeit der Glühbirne zu regulieren.

Schritt 4: LCD-Bildschirm

Wir haben das LCD LCM1602C verwendet. Das LCD ermöglicht es uns, alle Informationen anzuzeigen, die wir mit allen Sensoren erfassen.

Zur Programmierung des LCDs hatten wir die Arduino-Bibliothek LCM1602C verwendet. Sie müssen die LCM1602C-Bibliothek zu Ihrem Arduino-Bibliotheksordner hinzufügen.

Wir fügen ein Bild hinzu, um zu zeigen, wie das Gerät angeschlossen wird.

Schritt 5: Dimmerschaltung

Der erste Weg, der einem in den Sinn kommt, wenn man ein Arduino verwendet und ein Licht dimmen muss, ist die Verwendung von PWM. Dabei haben wir uns von der bekannten Designschaltung von Ton Giesberts (Copyright Elektor Magazine) inspirieren lassen, die PWM einer AC-Quelle macht. In dieser Schaltung wird die Stromspannung zum Treiben des Gates durch die Spannung am Gate geliefert. D2, D3, D4, D5 bilden eine Diodenbrücke, die die Spannung im Stromkreis gleichrichtet; D6, R5, C2 dient auch als Gleichrichter und R3, R4, D1 und C1 regeln den Spannungswert an C2. Der Optokoppler und R2 treiben das Gate an, wodurch der Transistor gemäß dem von der Arduino-Platine bereitgestellten PWM-Wert schaltet. R1 dienen als Schutz für die Optokoppler-LED.

Schritt 6: SAV-MAKER-I. programmieren

Die Funktion dieses Programms besteht darin, alle Informationen, die unsere Sensoren empfangen, zu lesen und anzuzeigen. Außerdem modulieren wir das Licht mit einem PWM-Signal in Abhängigkeit von den Lichtwerten. Dieser Teil bildet die automatische Regelung.

Der Code wird unten hinzugefügt.

Schritt 7: Programmierung mit Verarbeitung

Die Funktion dieses Programms besteht darin, grafisch darzustellen, was mit dem Gewächshaus in Echtzeit passiert. Die grafische Oberfläche zeigt ein 3D-Gewächshaus mit einer Glühbirne (die sich gleichzeitig ein- oder ausschaltet) und einer Pflanze. Außerdem repräsentiert sie je nach Zustand der Zwiebel einen sonnigen Tag oder einen Sternenhimmel. Das Programm ermöglichte uns auch die manuelle Steuerung der Glühbirne.

Der Code wird unten hinzugefügt.

Schritt 8: Herstellung des Boards

Wie Sie auf den hinzugefügten Fotos sehen können, haben wir alle Komponenten auf dem Protoboard nach dem Bild der von uns platzierten Verbindungen platziert.

Schritt 9: Endergebnis