Terrarium uchun namlik va haroratni nazorat qilish tizimi: 11 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:24

KIRISH:

Bu ko'rsatma Arduino Uno yordamida namlik va haroratni nazorat qilishning modulli tizimini ishlab chiqish uchun mo'ljallangan. Bu tizim atrof -muhit parametrlarini kuzatish uchun suv o'tkazmaydigan namlik va harorat o'lchagichidan va namlagich va sovutish foniyining faolligini nazorat qilish uchun 5V o'rni bilan bog'langan Arduino Uno -dan foydalanadi. Haqiqiy vaqtda ishlaydigan ikkinchi darajali tizim (RTC) har kuni nam havoning yangilanishini ta'minlaydi va rejalashtirilgan namlantirish va sovutishni dasturlash imkonini beradi. Namlik va harorat o'lchovlari LCD displeyda aks ettiriladi.

Ushbu qurilmaning qo'llanilishi tropik o'simliklar uchun ekologik parametrlarni nazorat qilishdir. Bu holda, bu o'simliklar yuqori namlikni afzal ko'radi (odatda 70%dan yuqori) va yuqori haroratga (30-35C) sezgir. Binolarimning HVAC tizimidagi haroratning me'yoriyligini hisobga olgan holda, men harorat belgilangan chegaradan (20C) pastga tushmasligini ta'minlay olaman. Bu holda, issiqxona effekti ko'proq tashvish tug'diradi, shuning uchun namlantirishdan tashqari sovutishni ham amalga oshirish kerak.

DIQQAT:

Bu qurilish elektr energiyasi bilan ishlashni o'z ichiga oladi. Elektr toki urmasligi va elektr toki urmasligi uchun maxsus ehtiyot choralarini ko'ring. Qisqa aloqa yoki yomon aloqa o'rnatmaslik uchun simlarni ulashda ehtiyot bo'ling.

Bu tizim 120V kuchlanishli qurilmalarga mos keladigan tarzda ishlab chiqilgan bo'lsa -da, u yuqori oqim tizimlarida ishlatishga mo'ljallanmagan. Oddiy modifikatsiyalar bunday tizimni yuqori quvvat uchun mo'ljallangan o'rni, sovutish tizimi va boshqalarga imkon beradi. Ulangan barcha qurilmalar uchun umumiy oqim oqimini maksimal 10A bilan cheklang.

O'zgartirish:

Bu tizim isitgich kabi qo'shimcha nazorat parametrlarini qo'shish uchun o'zgartirilishi mumkin. Qolaversa, uni nam boshqaruvli havoni rejalashtirilgan rejimda faol boshqarish tizimisiz ishga tushirish mumkin. Bu omil asosan terrariumda etishtiriladigan organizm turlariga bog'liq.

HAVZA:

Dastur, diagrammalar va 3D bosma modellarini GitHub -da ham topish mumkin Bu yerda.

Ta'minotlar

NAZORAT

• • 1x Arduino Uno Rev3 (RobotShop RB-Elf-156)
  • 1x 2 yoki 4 kanalli 5V 10A o'rni (RobotShop RB-Elf-156)
  • 1x SHT 20 I2C suv o'tkazmaydigan harorat va namlik tekshirgichi (RobotShop SEN0227)
  • 1x I2C 16x2 LCD moduli (SunFounder ASIN B019K5X53O)
  • RTC yoki RTC modulli 1x Ma'lumotlarni yozuvchi qalqoni (RobotDyne ASIN B072Q1584B)
  • Arduino Uno uchun 1x vintli terminal qalqoni (ixtiyoriy, RobotDyne ASIN B071JK13DP)
  • 3x 120V 2-prong uzatma kabeli (3-prongni ham ishlatish mumkin, ular 10A [1200W] yoki undan yuqori quvvatga ega ekanligiga ishonch hosil qiling)
  • 1x loyiha qutisi kamida 7 "x5" x3 "(RadioShack, ASIN B0051YSCGO)
  • 1x tenglikni kartasi yoki quti uchun o'rnatish taxtasi
  • 1x USB a/b kabeli

  • 1x USB devor zaryadlovchi adapteri (120V)

NAMLAGICH

• • 1x Homasy Cool Mist nemlendirici (ASIN B07RZSBSHJ)
  • 1x 5/8 "x 6 'PVG o't nasosining tushirish trubkasi (yoki shunga o'xshash 3/4" dan 5/8 "gacha bo'lgan quvurlar, LOWES #814327)
  • 1x 3/4 dyuymli PVX ayol-ayol biriktirgichi (LOWES #23850)
  • 2x 3/4 "Erkak-Ayol vintli PVX armatura (LOWES #126822)
  • 1x 3/4 dyuymli "Chiqish tirsagi" PVX moslamasi (LOWES #315496)
  • 1x 3/4 "Erkak-Ayol aylanadigan sug'orish adapteri (LOWES #194629)

Sovutish muxlisi

• • 1x 12V kompyuter fanati
  • 1x 12V 1A quvvat adapteri
  • 1x 12V Erkak+Ayol 2.1x5.5MM DC quvvat ulagichi vilkasi adapter ulagichi

QIZIQ QISMLAR

• • 20x o'tish kabeli
  • 4x kabel shtutserlari (PH7)
  • 3x 22-10 AWG simli yong'oqlar
  • 12x qarshilik va vintlar va murvat
  • 6x M3-0.5 yoki UNC 4-40 vint va murvat
  • 4x vintlardek (o'rnatish taxtasini loyiha qutisiga ulash uchun)
  • 3x assimilyatsiya stakan kancalari

QUROLLAR

• • Tel -stripper
  • Vintli haydovchilar (har xil o'lchamdagi)
  • Matkap
  • Aylanadigan asbob (ixtiyoriy)
  • 3D printer (ixtiyoriy)

PROGRAM

Dasturni bu sahifada yoki GitHub -da topish mumkin

1 -qadam: Adruino zanjirini ulang

Bu qadam elektronikani sozlash va ulash uchun. Bunday holda, Arduino UNO, SHT 20 va o'rni bilan faqat Arduino ulanish qismlari simli bo'lishi kerak. *E'tibor bering, 120V kuchlanishli simlarni ulash hozir bajarilishi shart emas.

WIR ARDUINO

1. Ta'minot tizimida nazorat qilinadigan komponentlarni yig'ing.

2. Arduino Uno -ni sxemaga muvofiq ulang (rasm). Hozircha o'rni ulamang.

   • Ma'lumotlar ro'yxati taxtasi:

     Arduino Uno -ning yuqori qismiga ulaning

   • Vintli terminal qalqoni:

     Analog tomonni Arduino Uno datalogger kartasining analog tomoniga ulang

   • SHT 20:

     • Qizil - 3,3 V gacha
     • GND uchun yashil
     • A5gacha qora
     • Oq rangdan A4gacha

   • I2C 16x2 LCD displey:

     • SCL - A5
     • SDA dan A4 gacha
     • GND dan GNDgacha
     • VCC dan 5V gacha

   • 4 kanalli o'rni (men 4 kanalli o'rni IN3 va IN4 dan foydalanganman, bu IN1 va IN2 uchun ham o'z o'rni uchun ishlaydi):

     • VCC dan 5V gacha
     • GND dan GNDgacha
     • IN 3 - 7 -pin
     • IN 4 - 8 -pin
3. Agar siz vintli terminal qalqonidan foydalansangiz, 5V va GND -ni ekranga to'g'ridan -to'g'ri ulanish uchun ishlatishingiz mumkin, shunda bitta kirishga 2 ta pin kirmaydi.
4. Ekran yoki SHT 20 probi AREF kirishining ustidagi Arduinosda joylashgan boshqa SDA SCL kirishiga ulanishi mumkin. E'tibor bering, hamma qalqonlarda ham shunday bo'lmaydi.

2 -qadam: Arduino dasturini ishga tushiring va tekshiring

Bu qadam barcha komponentlarning ishlashini va dastur maqsadga muvofiq ishlashini tekshirish.

ARDUINO dasturi

1. Kompyuter yordamida Arduino IDE -ni yuklab oling, uni bu erda topishingiz mumkin.
2. USB a/b adapteri yordamida Arduino -ni kompyuterga ulang.
3. Arduino dasturini bu erdan yoki bu sahifadan yuklab oling.
4. Dasturiy ta'minotni Arduino -ga yuklang (to'g'ri COM port tanlanganligiga ishonch hosil qiling, aks holda u yuklanmaydi).

Elektronni tekshiring

1. Dastur ishlayotganini va barcha komponentlar to'g'ri o'qilganligini tekshiring.

   1. Sensorni namlagich yoqilgan joyga qo'yish orqali namlikni tekshirish mumkin.

      • Namlik 70%dan past bo'lganda, o'rni yoqilishi kerak, bu tez -tez chertish ovozi va o'rni ustidagi yorug'lik bilan ko'rsatiladi (modelga bog'liq).
      • Namlik 85% dan yuqori bo'lsa, u boshqa marta bosish va chiroq o'chishi bilan ko'rsatiladi.

   2. Haroratni tekshirish uchun haroratni ko'tarish uchun probni o'ng qo'lingizda ushlab turish mumkin.

      Xuddi shunday, 30C dan yuqori haroratda fan uchun o'z o'rni yoqilishi kerak

   3. E'tibor bering, zond atrof -muhit o'zgarishi haqida xabar berish uchun taxminan 6 soniya kechikish vaqtiga ega.

2. Displeyda namlik o'rtacha muhit raqami bilan o'qilganligiga ishonch hosil qiling.

   Siz boshqa namlagich yordamida yoki mahalliy ob -havoga asoslanib, hozirgi namlik va haroratni taxmin qilishingiz mumkin

3 -qadam: Project Box va Mount Electronics -ni yarating

Loyiha qutisi endi qurilishi mumkin va elektronika keyinchalik qutiga joylashtirilishi mumkin.

LOYIHA QUTI

1. Loyiha qutisi uchun 4 ta teshik qazish kerak bo'ladi:

   • 120V kirish kabeli.
   • SHT20 sensori uchun kirish.
   • Namlikni nazorat qilish uchun chiqish.
   • Haroratni nazorat qilish uchun chiqish.

2. Teshiklarni har qanday joyga qo'yish mumkin. Ushbu misol qutisiga ular quyidagicha joylashtirilgan:

   • 120V kirish - markazning o'ng tomonida.
   • SHT 20 kirish - chap tomoni markazda.
   • Namlikni nazorat qilish chiqishi - markazning o'ng tomonida.
   • Haroratni nazorat qilish chiqishi - markazning o'ng tomonida.

3. 11,5 mm matkap bilan teshiklarni belgilang va burg'ulang.

   Eslatma: 7/16 dyuymli burg'ilash moslamasini ishlatish mumkin, so'ngra uni kattalashtirish uchun zımparalash mumkin

4. Qopqoqni va muhrni har bir bezdan chiqarib oling va qolgan vint tanasi va yong'og'ini rasmda ko'rinib turganidek tanaga mahkamlang.

MONTAJI

1. Qutiga mos keladigan plastmassadan, o'rnatish taxtasidan yoki prototip taxtasidan foydalaning.
2. Qutidagi o'rnatish teshiklariga mos keladigan teshiklarni burang.
3. Elektron qurilmangizni (Arduino Uno bilan qalqon va o'rni) shunday joylashtiringki, ular taxtaga joylashsin.
4. Teshiklarni belgilang va mos keladigan matkap o'lchamlari bilan burg'ulang.
5. O'zingiz xohlagan sarlavhalardan foydalanib, Arduino va rölelarni taxtaga ulang (rasm)

4-qadam: Project Box Electronics-ni sozlash

Bu qadam barcha komponentlarni loyiha qutisiga joylashtirishga qaratiladi, shunda oxirgi sim o'tkaziladi.

ARDUINO VA RAYNI QO'ShING

1. Ehtiyotkorlik bilan SHT 20 sensori va ekranini uzing.
2. O'rnatish panelini qutiga soling (rasm). Uni haligacha burama.

TAYYORLI KABELLAR

1. Uzaytirgichlarni kerakli uzunlikka kesib oling.

   • Sizda quti ichida qoladigan 1 ta prong kirish bo'ladi. Bu Arduino va keyinchalik qo'shilishi mumkin bo'lgan boshqa qurilmalarni (masalan, fan, quvvat konvertori va boshqalar) quvvatlantirish uchun.
   • Ushbu 2 ta kirish kirishlari namlagich va sovutish moslamasini quvvatlantirish uchun ishlatiladi. Siz ularni xohlagan uzunligingizda yasashingiz mumkin, lekin men simlar hamma joyda osilib qolmasligi uchun ularni qurilmaga yaqin tutishni tanlayman.
   • Bu uzaytirgichlarning 1 tasidan siz qurilmani quvvatlantirish uchun sim uchini saqlaysiz. Agar simda simlar ko'rsatilgan bo'lsa, ularni ishlating (ko'pincha chiziqlar bor, xavotir olmang, agar sizning simingizda shunday bo'lsa, bu ishni tartibga solishni osonlashtiradi).
2. Quvvat simining uchlarini va uchta quvvat kirishini echib oling.
3. Yirtilmasligi uchun yirtilgan uchlarini burang (rasm, rasm).
4. Qopqoqni va rezina qistirgichni vilkaga, o'rni uchun 2 ta chiqish va SHT 20 probini joylashtiring.

Kabellarni qo'shish

Kabellarni qutiga o'rnatilgan bezlarga kiritish mumkin (rasm). Ularni haligacha burama

5 -qadam: o'rni o'tkazgichlari

Bu qism uchun men simlarni yaxshilab kiritdim, chunki bu qiyin bo'lishi mumkin. Bu 2 -bosqichda ko'rsatilgan sxema bilan bir xil bo'ladi.

Ulanish o'rni

1. Ikkita bo'shashgan simni tornavida yordamida ikkita o'rni umumiy (C) kirishining har biriga ulang (sim).

   • Odatda bu o'rni markaziy kirishidir va ko'pincha C yoki vertikal chiziq sifatida belgilanadi.
   • Simlarning to'g'ri joylashishini tekshirish uchun ularni kesish kerak bo'lishi mumkin.
   • Ishlab chiqarilgan mis deyarli yo'qligiga ishonch hosil qiling, mahkam o'rnashgan va eskirgan simlar osilgan emas.
   • Simlarni kiritish uchun taxtani biroz ko'tarishingiz kerak bo'ladi.

2. 2 ta quvvat kirishidan simning jonli uchini o'rni odatda ochiq (NO) qismiga ulang (rasm).

   Bu yuqoridagi qadamga o'xshaydi, lekin bu chiqish burchakli chiziq bilan belgilanadi (umumiy simga ulanmagan kalit kabi)

3. Barcha simlarni bir -biriga ulashdan boshlang. (Bu ikkita simning kattaroq qismiga to'g'ri keladi va ko'pincha sim yoki qora simdagi ba'zi chiziqlar bilan ko'rsatiladi.) Bir -biriga ulanadigan kabellar:

   • Elektr vilkasidan uzilgan sim
   • Arduino -ni quvvatlantirish uchun ishlatiladigan vilkasidan kiruvchi sim
   • 2 ta ajratilgan simlar
4. Simlarni bir -biriga bog'lab, vintli qopqoq bilan yoping.

5. Barcha neytral simlarni bir -biriga ulang.

   • Vilkadan neytral sim
   • Chiqishdagi neytral sim Arduino -ni quvvatlantirish uchun ishlatiladi
   • Har 2 ta elektr chiqishining simlarini qaytaring
6. Simlarni bir -biriga bog'lab, vintli qopqoq bilan mahkamlang (rasm).

7. Barcha vintli qopqoqlarning mahkam joylashtirilganligiga va tushmasligiga ishonch hosil qiling.

   • Agar vintli qopqoqlar yaxshi mos kelmasa, boshqa o'lchamdagi qopqoqni ishlating.
   • Shu bilan bir qatorda, simlarni bir vaqtning o'zida 2 ga ulash mumkin va ularni bir -biriga sakrash uchun ortiqcha simdan foydalanish mumkin

ATTAT SHT20

1. SHT20 -ni vintli taxtaga qaytaring.

   Agar vintli taxtadan foydalanilmasa, simlarni o'tish simlariga surish va/yoki o'tish simlariga ulash mumkin

QATIQ BOLLAR

1. Har bir bez qopqog'ini simlar atrofiga mahkamlang

   Bo'shliqlarni olib tashlash uchun simlarni ozgina tortib olish mumkin, lekin ularning bo'shashib qolganligiga doimo ishonch hosil qiling

6 -qadam: Boshqarish qutisi qopqog'ining konfiguratsiyasi

Bu qadam ekranni qutining yuqori qismiga o'rnatish va uni toza ko'rinishi uchun 3D bosma komponentlarini qo'shishdir.

LCD uchun teshik oching

1. Ekranni qopqog'iga o'rnatish uchun joy toping.

   Ushbu loyiha uni chap va chap tomondan 1 dyuymdan yuqori va chap tomonga qo'ydi

2. Teshiklar uchun ekranni va joyni aniqlang.
3. Dremel yoki ustara pichoq yordamida ekranni qo'yish uchun to'rtburchaklar maydonni kesib oling.
4. Tegishli matkap yordamida ekran uchun teshiklarni burang.

3D bosilgan komponentlarni qo'shish (ixtiyoriy)

1. Quyidagi ikkita STL faylini chop eting:

   • Har qanday kesish nomuvofiqligini yashirish uchun LCD displey uchun ramka (16x2 LCD displeyli ramka (retro).stl).
   • Rasmiy ko'rinish uchun logotip (Humidi_Control_Logo.stl).
2. Bosib chiqqandan so'ng, bosilgan 2 komponentni qopqoqning xohlagan joyiga qo'ying.
3. Tegishli matkap yordamida ekran uchun burg'ulash teshiklarini belgilang.
4. Agar xohlasangiz, bo'yoq qiling.

EKRAK

1. Kichik vintlardek va murvatlardan foydalanish (bu uchun M3 yaxshi ishlaydi) old tomondan vintlar bilan va orqa tomondan ekran orqali. Agar ramkadan foydalansangiz, uni old tomondan ulang (rasm).
2. Logotipni ulang va vintlarni qo'shing (ixtiyoriy) (rasm).
3. Barcha vintlardek va murvatlarning mahkam o'rnatilganligiga ishonch hosil qiling.

7 -qadam: Boshqarish tizimi qutisini tugating

Ushbu qadamlar loyiha qutisini sozlashni tugatadi, uning ichida boshqaruv tizimi joylashgan.

QUVATLANISH VA YOQISH

1. Quvvat ulagichini Arduino -ga qo'shish uchun qutiga joylashtirilgan uzatma kabeli kirishini ishlating.

   Men USB -ni ishlatishni yaxshi ko'raman, shuning uchun uni qayta ochish va simini ushlab, uni qayta dasturlash mumkin

2. Barcha ulanishlarning ishlashiga ishonch hosil qilish uchun qutini yoqing.
3. O'rnatish taxtasini tegishli vintlar bilan burab qo'ying.
4. Loyiha qutisi to'plamidagi vintlar yordamida qutining yuqori qismini burab qo'ying.

Endi boshqaruv tizimi tugallandi. Keyingi bosqichlar - namlagich va sovutish foniyining qo'shilishi.

8-qadam: namlagichni sozlash

Bu tijorat ultratovushli namlagich yordamida namlantirishning asosiy tizimini o'rnatish uchun

NAMLAGICH

1. PVX qismlardan foydalanib, ularni rasmda ko'rsatilgan kontseptsiyaga ulang

   • Erkak-ayol PVX vint tirsagiga 3/4 dyuymli ayoldan ayolga PVX ulanishini mahkamlang.
   • To'g'ri burchak hosil qilish uchun bu vintli tirsakni boshqa burama tirsakka mahkamlang.
   • Erkak-ayol sug'orish moslamasini vint tirsagining vintli uchiga qo'shing.
   • Yon chiqadigan PVX tirsakni sug'orish moslamasining oxiriga mahkamlang.

2. Quvurni kerakli uzunlikka kesib oling va kesib oling

   • Bu uzunlik terrariumning yuqori qismidan namlagichning o'rtasiga qadar bo'lishi kerak.
   • Chiziqda bo'shliq juda oz bo'lishi kerak va u iloji boricha vertikal bo'lishi kerak. Har qanday halqa yoki suv to'playdigan joylar trubkani yopib qo'yadi va mayda suv zarralari oqishini oldini oladi.
   • Bunday o'rnatish holatida, trubaning har oyog'ida chiziqlar bor edi va uch oyoq ishladi.

3. Quvurni PVX qismiga ulang

   Bunday holda, 5/8 dyuymli o't yo'li ishlatiladi, u 3/4 dyuymga mahkam o'rnashadi

4. Namlagichning oq qopqog'ini chiqarib oling
5. Quvurni chiqish joyiga suring, shunda u mahkam o'rnashadi.
6. PVX quvurli tomonini terrarium ichiga joylashtiring, shunda u jant bo'ylab joylashadi. PCV qismlari terrarium chetining kengligini joylashtirish uchun ko'p yoki kamroq vidalanishi mumkin.

9-qadam: Ventilyatorni sovutish

Bu kerak bo'lganda konvektiv sovutish orqali haroratni pasaytirish uchun sovutish foniy qo'shadi

Sovutish muxlisi

1. Chiqish simlarini kompyuter fanatidan 12V erkak vilkasi adapteriga ulang.

2. 2 ta assimilyatsiya stakanidan foydalanib, ularni fan teshiklariga o'tiradigan tarzda joylashtiring/buking (rasm).

   Atrofni havodan tortib olish uchun fanni ozgina pastga burish kerak

10 -qadam: ulang va tekshiring

Bu nazorat tizimini yakunlash uchun oxirgi qadam!

SHT 20

1. Shlangi halqa yordamida SHT 20 ni terrariumning yuqori qismiga mahkamlang (rasm).

   Nazariy jihatdan, havodagi suv gradiyenti terrariumning tepasiga nisbatan pastroq bo'lishi kerak, chunki u erda xona havosi aralashadi. Bunday holda, terrariumning qolgan qismi sensor tomonidan o'lchanadigan namlik darajasida yoki undan biroz yuqori bo'lishi mumkin

Hamma narsaga ulang

1. Boshqarish tizimini rozetkaga ulang va uning to'g'ri ishlashini va quvvatlanishini ta'minlang
2. Namlagichni namlikni nazorat qilish rozetkasiga ulang.
3. Fanni haroratni nazorat qilish rozetkasiga ulang.

TEST

Sensor atrofidagi muhitni sozlash orqali tizimni sinovdan o'tkazing, shunda o'rni kerak bo'lganda yoqiladi/o'chadi. Qo'shimcha ma'lumot olish uchun 2 -bosqichga qarang

11 -qadam: Yakuniy so'zlar

Yakuniy so'zlar

Tizim o'rnatilgan va yaxshi bo'lishi kerak. Yuqorida aytib o'tilganidek, tizim modulli bo'lib, har qanday talabni qondirish uchun narsalarni osongina sozlash yoki o'zgartirish mumkin. Shuni esda tutish kerakki, bu tizim aqlli emas: nosozlik borligini bilmaydi va faqat narsalarni yoqadi yoki o'chiradi. Namlagichda etarli suv borligini, chiziq tiqilib qolmaganligini, namlik sensori hali ham ishlayotganligini va hokazolarni tekshirish uchun tizimni doimiy tekshirish kerak. Umuman olganda, bu tizim tijorat boshqaruv tizimlari bilan bir xil darajada ishlashi kerak. funktsional, moslashuvchan va iqtisodiy jihatdan qulay. Bino qurishdan zavqlaning.