O'simliklar o'sishining avtomatlashtirilgan palatasi: 7 qadam (rasmlar bilan)

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

Quyidagi loyiha - O'rta maktab bo'limida "Growing Beyond Earth Maker" tanloviga topshirishim.

O'simliklar o'sadigan xonada to'liq avtomatlashtirilgan sug'orish tizimi mavjud. Men tuproqni optimal namlikda ushlab turish uchun o'simliklarni avtomatik sug'orish uchun peristaltik nasoslar, namlik sezgichlari va mikrokontrollerdan foydalandim. Men o'sish kamerasini shunday yig'dimki, uni yig'ish va ekish oson bo'lishi uchun qutidagi bo'sh joydan unumli foydalanardim. Moslashuvchan dizayn kosmonavtlarga har 10-14 kunda bir marta to'la pishgan salat sumkasini (taxminan 3 bosh) yig'ib olish imkoniyatini beradigan, hosilning doimiy kirib kelishiga imkon beradi. Urug'lar har xil vaqtda unib chiqadigan va har xil tezlikda o'sadigan bo'lgani uchun, men o'simliklar yig'ib olinadigan va tayyor bo'lgandan keyin yangi urug'lar solinadigan tizim yaratmoqchi edim, shuning uchun men o'z o'simlik sumkalarimni loyihalashtirdim. Kamera to'rtta o'simlik sumkasidan yoki jami 12 ta o'simlik bo'lagidan iborat bo'lib, ularni olib tashlash, yig'ish, yangi urug'lik qistirmasini kiritish va sumkani velkro yordamida bir necha daqiqada tizimga qaytarish mumkin. Urug'lik chig'anoqlari urug'larni oldindan tayyorlashga, yo'naltirishga va yopishtirishga va kerak bo'lganda sumkaga solishga imkon beradi. O'simliklar uchun bo'laklarning teshiklari o'simlikning o'sishi uchun mo'ljallangan bo'lib, sumkadan suv va axloqsizlik tushishiga yo'l qo'ymaydi. -statik sumkalar, elektron komponentlarni himoya qilishdan tashqari, ko'zgu yuzasi. Shunday qilib, piyodalarga-statik sumkalar yordamida yorug'lik tizimdagi barcha o'simliklar/o'simtalarga etib boradi va salat to'g'ridan-to'g'ri o'sayotgan yorug'lik tomon o'smaydi.

Ta'minotlar

Idish:

1. Akril fayllarni saqlash qutisi

2. Metall saqlash qutisi

3. Ish stoli fayllarini tartibga soluvchi

4. Velcro chiziqlar

5. Yorug'lik o'sishi

O'simlik sumkalari:

1. Anti -statik sumkalar

2. Gubka kauchuk ko'pikli lenta (5/16 dyuymli)

3. Nihol qog'ozi

4. Dag'al tuproq aralashmasi

5. Urug 'yopishtiruvchi (un va suv)

6. Urug'lar (men Mesclun Green paketidan foydalandim)

Sug'orish tizimi:

1. Peristaltik nasos

2. Nasos uchun silikon quvurlar (2 mm x 4 mm)

3. Arduino M0 Pro (har qanday model ishlaydi) va quvvat manbai

4. Micro USB dan USB-A gacha

5. Non paneli

6. Jumper simlari

7. Lehimlash temir va lehim

8. Ko'prik haydovchisi (men TA7291P ishlatardim)

9. Namlik sezgichlari

Siz arzon mahsulotlarni topishingiz mumkin, lekin ular oqim ta'sirida elektrolizdan tezda zanglab ketadi va o'qish yomonlashishi sababli ularni almashtirish kerak bo'ladi. Shu bilan bir qatorda, korroziyaga moyil bo'lmagan yoki qimmatroq bo'lgan katod-anodli sig'imli namlik sensorlaridan foydalanish mumkin.

10. Breadboards va kabel uchun 12v Barrel Jack

11. Tekshirish valfli suv shishasi

1 -qadam: Palatani yig'ing

Bu qadamni ko'p jihatdan bajarish mumkin, lekin men ikki qismli konteynerni tanladim, chunki u ko'proq moslashuvchanlikka imkon berdi. Men o'simlik sumkalarini joylashtirish, yorug'likni o'stirish va avtomatik sug'orish tizimi uchun old va tepasi ochiq metall ramkadan foydalandim. Keyin, o'simliklar yuklangandan so'ng, menda metall tagining tepasida siljigan akril quti bor.

Qadamlar:

1. Birinchidan, men o'sayotgan nurni metall ramkaga biriktirdim. Men yorug'likning har ikki tomonida ikkita teshik ochdim (hech qanday qismlarga zarar bermasligimga ishonch hosil qilganimdan keyin) va uni taglikning old tomoniga mahkamladim. (1 -rasmda ko'rsatilgan)

2. Men yorug'lik uchun quvvat akkordiga mos keladigan ramkadagi teshikni va akrilni kesishim kerak edi (2-4-rasm).

Maslahat: akril teshikni kesish uchun men kesmoqchi bo'lgan to'rtburchaklar burchagida to'rtta teshik ochdim va ularni ulash va toza kesish uchun dremel ishlatdim.

3. Men akril qoplamasi uchun fayl saqlash qutisini sotib olganim uchun, fayllarni osib qo'yish uchun mo'ljallangan ikkita labni olib tashlashga to'g'ri keldi. Buning uchun men plastmassani qizdirdim, bo'yoq qirg'ich va bolg'a oldim va asta -sekin uni qutidan ajratib turgan bo'lak bo'ylab sekin urdim.

4. Metall ramkaga bolg'acha yordamida bir nechta yakuniy sozlashlar kiritilsa, akril ustki ramka va taglikning yuqori qismiga mahkam o'rnashadi.

2 -qadam: o'simlik sumkalari

Men ko'proq moslashuvchan bo'lish uchun gidroponik tizim o'rniga o'simlik sumkalarini yaratishni tanladim. Qopchalarni oldindan tayyorlash mumkin va ularni yangi urug 'va unib chiqadigan qog'oz paketini yoriqqa qo'yish orqali osongina qayta ishlatish mumkin. Qoplarni osongina olib tashlash va velkro tasmalar yordamida kameraga qaytarish mumkin. Bundan tashqari, sumkalarni tayyorlash juda oson bo'lgani uchun, ular hosilning uzluksiz oqishini ta'minlash uchun ofset vaqtida ekilishi mumkin. Hammasi birdaniga ekilganida, palatada katta ekinlar bo'lmagan vaqt bor. Shunday qilib, men paketlarni bir necha haftaga ofset qilib ekishni taklif qilaman, shuning uchun o'rim -yig'im hosilining doimiy oqimi bor.

Qutining o'lchami:

Jarayonning bu bosqichi har bir kishining qutisiga xosdir. Men ikkita 4x6 sumkadan foydalanaman va qutimning orqa va pastki qismiga mos keladigan ikkita 12x16 sumkani o'zgartirdim. 4x6 sumkalarda fermuar bor edi, lekin kattaroq sumkalar yopilmadi va men ularni o'zgartirdim. Shunday qilib, men sumkani ichkaridan yopish uchun ikki tomonlama yopishqoq lentani ishlatdim va orqasiga o'ralgan holda ushlab turish uchun tashqi tomondan boshqa qismini ishlatdim (5 -rasm)

Xaltalarni yig'ish:

(Men sumkalarim uchun ishlatilgan tartib uchun 3 -rasmga qarang. Men uni o'simliklar bir -birining makoniga o'smasligi uchun va yorug'lik manbasidan bir -birlarini soyabon qilmasliklari uchun yaratdim)

1. Antistatik qoplarga bir dyuymli teshiklarni kesib oling (1 -rasm)

Men sumkaning ikkala tomonini kesib olmaganim uchun Xacto pichog'i va kartondan foydalandim

2. Bir yarim dyuymli ko'pikli lentani kesib oling va to'g'ridan -to'g'ri tirqishning ustiga qo'ying (2 -rasm).

3. Xacto pichog'i yoki pichog'idan foydalanib, 1 -qadamda sumkaning kesilgan joyiga to'g'ri keladigan ko'pikli bir dyuymli bo'lakni kesib oling (2 -rasm).

4. Xuddi shu jarayonni bitta sumkada takrorlang, lekin namlik sezgichiga mos keladigan kattaroq yoriq qiling

5. Xuddi shu jarayonni hamma sumkalarda takrorlang, lekin uning o'rniga kvadrat ko'pikli lenta va peristaltik naychaga mos keladigan kattalikdagi x shaklidagi kichik kesma qiling.

Maslahat: Shlangi teshiklari uchun ularni shlanglar o'simlik o'sadigan joylardan o'tmaydigan joylarga joylashtiring, shunda ular orqa qismga osonroq ulanadi.

3 -qadam: urug 'sliplari

Urug'lik bo'laklari oldindan tayyorlanishi va ishlatilmaguncha omborga qo'yilishi uchun mo'ljallangan. Men urug'larni unib chiqadigan qog'ozga yopishtirish va ildizlarni torbaga o'stirish uchun va o'simtaning yoriqdan chiqib ketishi uchun pastga yo'naltirish uchun urug 'uchun oddiy elim tayyorladim.

Urug 'sliplarini yaratish

1. Nihol qog'ozini kesib oling (2,5 dyuym x 1 dyuym)

2. Bir osh qoshiq unni etarli miqdorda suv bilan aralashtirib, qalin pasta hosil qiling

3. Tish pichog'i yordamida urug 'elimining bir nuqtasini unib chiqadigan qog'ozning o'rtasiga qo'ying

4. Urug'ni radikal yoki nuqta bilan pastga yo'naltiring va qaysi tomonga qaraganini belgilang/eslang, chunki bu erda ildiz o'sadi.

5. Nihol qog'ozini ikki marta katlayın, o'rtada urug 'bilan uch barobar qilib qo'ying

4 -qadam: Avtomatik sug'orish tizimi

Sug'orish tizimi namlik datchiklari va peristaltik nasoslardan iborat bo'lib, ular o'simlik sumkalarini namlik darajasi 30%dan pastga tushganda avtomatik ravishda sug'oradi. Men kodni shunday yozdimki, sumkalarda namlik darajasi 8 soatdan keyin tekshiriladi va agar bu ko'rsatkich 30% dan past bo'lsa, nasos 10 soniya davomida yoqiladi. Mening nasos va quvvat manbai uchun 10 soniya sumkalardagi namlikni 30% dan oshishiga etarlicha yaxshi edi, shuning uchun nasos har 16 soatda faollashadi, lekin har xil sozlamalar uchun sinovdan o'tkazilishi va sozlanishi kerak.

Ulanishlar:

GND haydovchi 1 -pinni ulash uchun

12V GND haydovchining 1 -pinini ulash uchun

5V haydovchi pin 7 (vcc)

Drayv pin 5 -ini ulash uchun D5

Haydovchi pin 6 (in2) ko'prigi uchun D6

Arduino D13 - R1 (agar ixtiyoriy tashqi LED ishlatilsa)

Ko'prik haydovchi pimi 2 (chiqish1) peristaltik nasosning musbat terminaliga

Ko'prik drayveri pin 4 (vref) va pin 8 (va boshqalar) dan 12V gacha.

Ko'prik haydovchisining 10 -pinli (chiqish 2) peristaltik nasosning salbiy terminaliga

Eslatmalar:

Ko'prik haydovchisining 9 va 3 -pinlari ishlatilmaydi

Burchak burchagi tepada bo'lgan ko'prik haydovchisining uchi 1 -pin va kvadrat uchi 10 -pin

Kod:

int IN1Pin = 5; // IN2Pin = 6 ishlatiladigan pinga qarab o'zgartirish; // siz foydalanadigan pinga qarab o'zgartiring #define moist_pin A0

bo'sh o'rnatish ()

{

Serial.begin (9600);

pinMode (IN1Pin, OUTPUT);

pinMode (IN2Pin, OUTPUT);

analogWrite (IN1Pin, 0);

analogWrite (IN2Pin, 0);

pinMod (namlik_pin, Kirish);

kechikish (1000);

}

bo'sh halqa ()

{

int sensorValue = xarita (analogRead (moist_pin), 0, 1023, 100, 0); // namlik ko'rsatkichlarini 100-0 dan 0-1023 gacha foizda xaritada ko'rsatadi

Serial.print ("Hozirgi bo'sh vaqt darajasi:");

Serial.print (sensorValue);

Serial.println ("%");

if (sensorValue <30) // namlik 30 foizdan kam bo'lsa, quyidagilarni bajaradi

{

analogWrite (IN1Pin, 255); // 255 nasosni maksimal quvvatga o'rnatadi

kechikish (10000); // nasos 10 soniya davomida ishlaydi

analogWrite (IN1Pin, 0); // nasosni o'chiradi

Serial.println ("2 soat ichida namlik darajasini tekshirish");

kechikish (28800000); // millisekundlarda 8 soat

int sensorValue = xarita (analogRead (moist_pin), 0, 1023, 100, 0); // namlik darajasini tekshiradi

Serial.println (sensorValue); // namlik darajasini bosib chiqaradi

}

boshqa

{

Serial.println ("Tuproq nam, 1 soatdan keyin yana tekshiriladi"); // agar tuproq namligi 30% dan yuqori bo'lsa, bu bayonotni chop etadi

kechikish (3600000); // millisekundlarda 1 soat

}

}

Maslahat: kod Arduino -ga yuklanganidan so'ng, sizdan oldin foydalanmaganlar uchun uni kompyuterga ulangan holda qoldirishingiz shart emas. Siz arduino uchun kichik quvvat manbasini olishingiz mumkin va u sizning kodingiz yoqilganda bajariladi. Shunday qilib, bu dizayn uchun sizga arduino uchun quvvat manbai va non panelidagi barrel uyasi uchun 12V quvvat manbai kifoya qiladi.

5 -qadam: Hammasini bir joyga to'plash

Bu bosqichda sizda chiroqlar, sug'orish tizimi va o'ralgan sumkalar bilan to'ldirilgan quti bo'lishi kerak, shuning uchun hammasini bir joyga yig'ishgina qoladi.

Bu bosqich ko'pchilik uchun quti va suv ombori, nasos va mikrokontrollerlar bo'linmasining o'lchamiga qarab farq qiladi.

O'sish kamerasi tortishishsiz ishlashi uchun mo'ljallanganligi sababli, men 15 lb gradusli Velcro tasmalaridan foydalanib, orqa qismdagi barcha komponentlarni bog'lab qo'ydim.

1. Men Arduino va non taxtasi ushlagichidan, ushlagichning orqasiga va ramkaga mahkamlangan velkro tasmalaridan foydalandim va uni fayllar saqlanadigan idishning yuqori qismiga, mening orqa bo'linmasimga o'rnatdim. (2 -rasm)

2. Keyin, men peristaltik nasosning pastki qismiga va bo'linma tagiga velkro chiziqlar qo'ydim va suv ombori bilan ham shunday qildim.

3. Keyingi, sug'orish tizimi. Shlangi peristaltik nasosdan to'rtta o'simlik sumkasi uchun to'rtta shlangga ajratish uchun men uchta tee bo'g'inidan foydalandim. (3 -rasm)

4. Nihoyat, men o'simlik sumkalarini joyida ushlab turish uchun velkro chiziqlar qo'ydim. Chiziqlarni to'rga bog'lab qo'yganim uchun, men sanoat tarmoqli bo'laklarini kesib, Velcro tasmalarining orqa qismiga ramkaning tashqarisiga yopishtirdim.

6 -qadam: o'simlik sumkalarini o'rnatish va yugurish

Orqa bo'linma, quvurlar va namlik sezgichlari joyiga qo'yilgandan so'ng, o'simlik sumkalarini, quvurlarni va namlik sezgichlarini biriktirishgina qoladi.

Yakuniy yig'ilish

1. O'simlik sumkalarini ular uchun mo'ljallangan tomonga joylashtiring. (rasm 2 jarayonni ko'rsatadi)

2. Namlik sezgichini ilgari yasalgan uzunroq yorig'i bo'lgan sumkaga soling

3. Quvurlarni torbalarga kichikroq ko'pikli portlar orqali joylashtiring

4. Chiroqlarni taymerga ulang va shunday o'rnating, shunda chiroqlar kuniga 16 soat yonadi

5. 12v quvvat manbasini non taxtasi bochkasiga ulang

6. Arduino -ni kompyuterga (agar siz chiqishni kuzatmoqchi bo'lsangiz) yoki quvvat manbaiga ulang va dasturni ishga tushiring!

7 -qadam: Natijalar

Yuqoridagi rasmlarning birinchi to'plami (1-4)-ikki haftalik o'sish

Ikkinchi to'plam (5-6) o'simlik sumkalarining ko'pchiligida o'sadigan o'simtalar bo'lgan beshinchi kundan boshlab

Oxirgi rasm (7) - tizim yoqilgan birinchi kundan

Bu qarama -qarshilikning eng yaxshi tomoni shundaki, bitta sumka o'sib ulg'ayganida, chunki ular har xil tezlikda o'sar edi, men salatni olib tashlab, boshqa ekinlarni tayyor bo'lguncha yig'ib olmasdan, o'sha sumkaga yangi urug'lar to'plamini qo'sha olardim.. Kelgusi sinovlarda men har bir sumkani ekish muddatini ikki haftaga to'ldirishni rejalashtiryapman, chunki salatning ko'p qismi pishishi uchun taxminan 45-55 kun kerak bo'ladi. Shunday qilib, har ikki haftada men yig'ib olishga tayyor bo'lgan to'la salat o'simlik sumkachasiga ega bo'laman va bu boshqa marul o'simliklarining nurini boshqa qoplarga to'sib qo'yishiga to'sqinlik qiladi, chunki katta boshlar o'smaydi.

"Erdan tashqarida o'sayotganlar" tanlovida ikkinchi o'rinni egalladi