Inteligentna szklarnia: 9 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Witam markery, Jesteśmy grupą trzech studentów, a ten projekt jest częścią przedmiotu o nazwie Kreatywna Elektronika, moduł czwartego roku inżynierii elektronicznej Beng na Uniwersytecie w Maladze, Szkole Telekomunikacji (https://etsit.uma.es/).

Ten projekt składa się z inteligentnej szklarni zdolnej do modulowania jasności żarówki w zależności od światła słonecznego. Liczy się również z czujnikami mierzącymi wilgotność, temperaturę i jasność. Aby pokazać wszystkie informacje, jest ekran LCD. Poza tym tworzymy program wykorzystujący przetwarzanie, który pozwala na ręczną zmianę jasności żarówki, jeśli chcesz, w środowisku 3D.

Krok 1: Materiały

- 1 fotorezystor

- 1 czujnik temperatury/wilgotności DHT11

-1 LCD LCM1602C

- 1 płyta prototypowa

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

-1 żarówka

- 1 rezystor 10k-Ohm

- 1 SAV-MAKER-I (alternatywa dla Arduino Leonardo). Jeśli ktoś chce zrobić tę płytkę zamiast używać Arduino Leonardo, dodajemy link do github, gdzie znajdziesz wszystkie wymagane informacje (https://github.com/fmalpartida/SAV-MAKER-I).

Układ ściemniacza pozwalający na zmianę natężenia światła żarówki oparty jest na projekcie jednego producenta (https://maker.pro/arduino/projects/arduino-lamp-dimmer). Użyte materiały:

- Rezystor 1 330 omów

- 2 rezystory 33k-Ohm

- 1 rezystor 22k-Ohm

- 1 rezystor 220 omów

- 4 diody 1N4508

- 1 dioda 1N4007

- 1 dioda Zenera 10V 4W

-1 kondensator 2.2uF/63V;

- 1 kondensator 220nF/275V

- 1 transoptor 4N35

- MOSFET IRF830A

Krok 2: Czujnik temperatury/wilgotności

Użyliśmy czujnika DHT11. Ten

czujnik dostarcza nam cyfrowe dane wilgotności powietrza i temperatury. Uważamy, że pomiar tych parametrów jest ważny, ponieważ wpływa na wzrost i pielęgnację rośliny.

Do zaprogramowania czujnika wykorzystaliśmy bibliotekę Arduino DHT11. Musisz dodać bibliotekę DHT11 do folderu biblioteki Arduino. Dołączamy bibliotekę do pobrania.

Jak widać, dodajemy obraz, aby pokazać, jak jest połączenie czujnika.

Krok 3: Czujnik światła

Do wykonania czujnika światła użyliśmy fotorezystora, czyli rezystora zmiennego ze zmianą światła oraz rezystora 10k-Ohm. Na poniższym obrazku pokazano, jak wykonać połączenia.

Ten czujnik jest naprawdę ważny, ponieważ wszystkie dane, które otrzymuje, służą do regulacji jasności żarówki.

Krok 4: Ekran LCD

Użyliśmy lcd LCM1602C. Wyświetlacz LCD pozwala nam pokazać wszystkie informacje, które przechwytujemy za pomocą wszystkich czujników.

Do zaprogramowania lcd wykorzystaliśmy bibliotekę Arduino LCM1602C. Musisz dodać bibliotekę LCM1602C do folderu biblioteki Arduino.

Dodajemy obraz, aby pokazać, jak podłączyć urządzenie.

Krok 5: Obwód ściemniacza

Pierwszym sposobem, który przychodzi na myśl podczas korzystania z Arduino i konieczności ściemniania światła, jest użycie PWM, więc w ten sposób poszliśmy. Robiąc to zainspirowaliśmy się dobrze znanym układem zaprojektowanym przez Tona Giesbertsa (Copyright Elektor Magazine), który wykonuje PWM źródła prądu przemiennego. W tym obwodzie napięcie zasilania do napędzania bramki jest dostarczane przez napięcie na bramce. D2, D3, D4, D5 tworzą mostek diodowy, korygujący napięcie w obwodzie; D6, R5, C2 służą również jako prostownik, a R3, R4, D1 i C1 regulują wartość napięcia na C2. Transoptor i R2 sterują bramką, tworząc przełącznik tranzystora zgodnie z wartością PWM dostarczoną przez płytkę Arduino. R1 służy jako ochrona dla diody LED transoptora.

Krok 6: Programowanie SAV-MAKER-I

Funkcją tego programu jest odczytywanie i pokazywanie wszystkich informacji, które odbierają nasze czujniki. Poza tym modułujemy światło sygnałem PWM w zależności od wartości światła. Ta część tworzy automatyczną regulację.

Kod jest dodany poniżej.

Krok 7: Programowanie z przetwarzaniem

Funkcją tego programu jest graficzne przedstawienie tego, co dzieje się w szklarni w czasie rzeczywistym. Interfejs graficzny pokazuje szklarnię 3D z żarówką (która włącza się lub wyłącza w tym samym czasie, co w prawdziwym życiu) i rośliną. Ponadto reprezentuje słoneczny dzień lub rozgwieżdżone niebo w zależności od stanu żarówki. Program pozwolił nam również na ręczne sterowanie żarówką.

Kod jest dodany poniżej.

Krok 8: Tworzenie tablicy

Jak widać na dodanych zdjęciach, wszystkie elementy umieszczamy na płycie prototypowej zgodnie z obrazem połączeń, które wstawiamy.

Krok 9: Wynik końcowy