Isang halimbawa ng paggamit ng modernong automation sa isang greenhouse

Ang mga greenhouse ay mga konstruksyon na inilaan para sa lumalagong natural na gulay sa isang mas maikling panahon kaysa sa bukas na lugar. Ang paggamit ng mga berdeng bahay ay karaniwan kapwa sa mga pribadong may-ari at sa agrikultura bilang kabuuan.

Noong nakaraan, ang automation ng greenhouse ay isang mamahaling at kung minsan ay hindi mapapawi ang pamamaraan, ngunit sa ngayon ang solusyon sa problemang ito ay hindi masyadong mahal at lubos na binabayaran, at sa hinaharap, magdadala ito ng mas malaking benepisyo.

Maraming mga kadahilanan na kinakailangan para sa epektibong paglilinang ng mga pananim ng gulay ay nangangailangan ng paggamit ng modernong automation, halimbawa:

1) Awtomatikong pagpapanatili ng pinakamainam na temperatura ng hangin;

2) Awtomatikong pagtutubig;

3) Awtomatikong pagsasama ng pag-iilaw;

4) Awtomatikong pag-init ng lupa.

Awtomatikong pagpapanatili ng pinakamainam na temperatura ng hangin

Kapag lumalagong mga kamatis at pipino, bilang ang pinaka-karaniwang mga pananim na lumago sa mga greenhouse, kanais-nais na ang temperatura ng hangin ay mula +18 hanggang +25 ° C sa araw at hindi bababa sa +16 ° C sa gabi. Ang temperatura ng lupa ay mula sa +10 ° С at mas mataas.

Ang pagbaba ng temperatura ay isinasagawa gamit ang mga actuator na nagbubukas ng mga bintana ng greenhouse para sa bentilasyon kapag tumataas ang temperatura ng hangin. Para sa mga layuning ito, maaari mo ring gamitin mga motor ng stepper, sa isang senyas, buksan ang mga vent sa nais na anggulo.

Actuator

Ang mga gumagamot ay mas mainam na ginagamit hindi lamang sa isang sensor ng temperatura, kundi pati na rin ng isang sensor ng hangin, upang hindi makapinsala sa mga halaman. Sa papel ng sensor ng temperatura ng hangin, maaari kang gumamit ng isang simple at murang DS18B20 digital sensor.

 

 

SensorDS18B20

Pagtutubig ng mga halaman

Ang awtomatikong pagtutubig ay isinasagawa gamit ang mga sensor ng kahalumigmigan na naglilimita sa pagtutubig, ngunit mas mahusay din na gumamit ng sensor ng daloy ng tubig kasama ang mga ito, dahil simple, murang mga sensor ng lupa na nag-oxidize nang napakabilis at nabigo. Para sa mga maliliit na bukid, maaari kang gumamit ng mga home sensor na may halumigmig batay sa timer NE555.

Ang microcircuit na ito ay hindi matatawag na moderno, ngunit itinatag nito ang sarili bilang isang maaasahang elektronikong tool na ginagamit sa maraming mga patlang. Ang mga electrodes ay dapat gawin ng grapayt, na hindi na-oxidized. Ang output 3 ng microcircuit ay konektado sa LED, na nagpapahiwatig ng paglabas ng kahalumigmigan na lampas. Ang output na ito ay maaari ding konektado sa control system at, sa isang signal mula dito, maaaring hindi paganahin o i-on.

Ang sensor ng kahalumigmigan ng lupa sa NE555 chip

Mahalagang malaman ang kinakailangang daloy ng tubig bawat araw (na kung saan ay depende sa lugar ng greenhouse, ang mga pangangailangan ng mga halaman na lumago sa tubig, ang kanilang density, atbp.), Pagkatapos ay sapat na upang makontrol ang patubig gamit ang mga sensor ng daloy ng tubig sa paglipas ng panahon, at gumamit ng mga sensor ng halumigmig umaapaw na mga alarma.

Control control

Ang pag-iilaw ng auto ay pinakamadaling gawin sa simple photoresistor. Kapag bumababa ang ilaw, ang paglaban nito ay tumataas at sa gayon ang isang control signal ay nabuo upang i-on ang mga ilaw sa greenhouse.

Pag-init ng lupa

Ang awtomatikong pagpainit ng lupa ay isinasagawa tulad ng hangin, ngunit sa halip na mga aktor, ginagamit ang mga kontrol sa temperatura mga elemento ng pag-init o heating cable.

Mga aparato sa Pagkontrol sa Automation

Dapat din nating sabihin tungkol sa mga aparato na tumatanggap ng impormasyon mula sa mga sensor, pag-aralan at magbigay ng mga signal ng control sa mga actuators, mga elemento ng pag-init, mga supply ng tubig, atbp. Sa Internet maaari kang makahanap ng maraming mga artikulo sa tulad ng isang platform bilang Arduino sa batayan kung saan iminungkahi na lumikha ng automation ng maliliit na greenhouse.

Ang Arduino ay isang tool na hardware-software na may isang bootloader na dating naka-flak dito, na nagbibigay-daan sa iyo upang mai-load ang iyong programa sa isang microcontroller nang hindi gumagamit ng hiwalay na mga programmer ng hardware.Ang microcontroller sa board ay na-program gamit ang wikang Arduino, batay sa Wiring language (C-like).

Ang lahat ng mga resulta ng operasyon ng kagamitan sa isang awtomatikong greenhouse, kung kinakailangan, ay maaaring biswal na masubaybayan sa isang computer.Sainterface ng eb maaaring magbigay ng isang pagkakataon hindi lamang upang masubaybayan ang mga pagbabasa ng temperatura, kahalumigmigan at mga sensor ng ilaw, kundi pati na rin upang kontrolin ang mga napaka pagbasa. Maaaring posible na subaybayan ang greenhouse sa pamamagitan ng isang webcam.

Ang sistema ng kontrol sa greenhouse ay kinokontrol ng isang gitnang board. Arduino, ay gumagana tulad ng sumusunod: ang nakuha na data sa kapaligiran, ang kahalumigmigan o sensor ng temperatura ng pag-iilaw ng hangin ay ipinadala sa sentral na controller (Arduino) na naghahambing sa mga kasalukuyang halaga sa mga naibigay. Kung ang alinman sa mga halaga ay hindi tumutugma, pagkatapos ang kumikilos ay kumilos upang maibalik ang pinakamainam na estado. Susunod Arduino nagpapadala ng data sa isang malayuang server para sa pagsubaybay sa pamamagitan ng Internet.

Halimbawa ng Arduino para sa automation ng greenhouse

Halimbawa ng Arduino greenhouse automation circuit halimbawa

Sa pamamagitan ng isang espesyal na yunit na maiprograma, kontrolin ang mga naturang mga parameter tulad ng:

• pagpainit ng interior ng greenhouse;

• pagpainit ng tubig;

• dalas at tagal ng pagtutubig;

• simulan at itigil ang sapilitang bentilasyon;

• pag-iilaw.

Ang kontrol sa temperatura ng hangin ay natutukoy ng dalawang mga limitasyon ng threshold: ang itaas na limitasyon at ang mas mababang limitasyon. Kapag ang itaas na limitasyon ay lumampas, ang mga air vent ay nakabukas, ang tagahanga ay isinaaktibo upang palamig ang kapaligiran ng greenhouse, ang mga kurtina ay maaaring magamit para sa pang-aapi, at kapag ang temperatura ay bumaba sa ilalim ng mas mababang limitasyon, ang fan ay lumiliko, ang pampainit ay lumiliko upang painitin ang hangin sa isang paunang natukoy na antas.

Ang control ng humidity ay natutukoy ng threshold na itinakda ng gumagamit. kapag ang kahalumigmigan sa greenhouse ay bumaba sa ilalim ng isang paunang natukoy na threshold, ang awtomatikong sistema ng patubig ay nakabukas at pagkatapos ay patayin kapag ang optimal na estado ay naibalik.

Ang kondisyon ng pag-iilaw ay kinokontrol ng dalawang naibigay na puntos: ang itaas na limitasyon at ang mas mababang limitasyon. Ang tuktok na limitasyon ay tumutukoy kung kailan ang ilaw ay isinaaktibo habang ang mas mababang limitasyon ay tumutukoy kung naka-off. Ang diskarte na ito ay pangunahing ginagamit upang madagdagan ang liwanag ng araw o magbayad para sa hindi sapat na liwanag ng araw ayon sa kagustuhan ng gumagamit.

Sa kabila ng pagiging simple ng programming at koneksyon, pati na rin ang mababang gastos, sa palagay ko, mahirap ang pagpapatupad ng naturang mga proyekto sa Arduino.

Bilang isang master control aparato ay maaari ding magamitmicrocomputer Raspberry Pi 2pinagsasama ang mga bentahe ng Arduino at isang personal na computer, dahil may kakayahang maglunsad ng isang hiwalay na operating system at may mga input / output port para sa pagkonekta ng mga alipin at pagtanggap ng mga signal mula sa mga sensor. 

Ngunit ang pinakamadaling paraan ay ang bumili ng isang yari na aparato sa anyo ng isang maaaring ma-program na relay o programmable logic controller. Sa mga domestic tagagawa ng naturang mga produkto, OWEN, Segnetics, at iba pa ay mas kilala. Isang alternatibo para sa mga natutunan kung paano i-program ang Arduino ay maaaring maging Controllino PLC.

PLC Controllino: MINI (kaliwa), MAXI (gitna) at MEGA (kanan)

Ang tanging kawalan ng PLC na ito ay ang mga output ng relay na may kasalukuyang hanggang sa 6 A. Ngunit kung ang greenhouse ay gumagamit ng mga de-koryenteng kagamitan na may mas kaunting kasalukuyang pagkonsumo, kung gayon ang PLC na ito ay ang pinakamahusay na akma.

Ngayon magagamit ito sa 3 bersyon: MINI, MEGA, MAXI. Ang isang mahalagang plus ay ang kakayahang kumonekta sa Internet sa pamamagitan ng Ethernet interface para sa malayong pagsubaybay at kontrol. Ang interface na ito ay magagamit sa mga bersyon ng MEGA at MAXI.

Kaya, ang paglikha ng isang awtomatikong greenhouse ngayon ay isang simple at medyo murang gawain para sa maliliit na bukid.