Բույսերի աճեցման ավտոմատ պալատ. 7 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

Հետեւյալ նախագիծը իմ ներկայացումն է Ավագ դպրոցի բաժնում աճող երկրից դուրս ստեղծող մրցույթին:

Բույսերի աճեցման պալատն ունի լիովին ավտոմատացված ջրելու համակարգ: Ես օգտագործել եմ պերիստալտիկ պոմպեր, խոնավության տվիչներ և միկրոկոնտրոլեր `բույսերը ինքնաբերաբար ջրել, որպեսզի հողը պահպանվի օպտիմալ խոնավության պայմաններում: Ես նախագծեցի իմ աճեցման պալատը, որպեսզի այն հեշտությամբ հնձվեր և տնկվեր, և այդպիսով այն արդյունավետ օգտագործեց տուփի տարածքը: Flexibleկուն դիզայնը թույլ կտա տիեզերագնացներին ունենալ բերքի կայուն ներհոսք ՝ կարողանալով 10-14 օրվա ընթացքում հավաքել մի պարկ (մոտ 3 գլուխ) լիովին հասունացած հազար: Քանի որ սերմերը բողբոջում են տարբեր ժամանակներում և աճում են տարբեր տեմպերով, ես ուզում էի ստեղծել մի համակարգ, որտեղ բույսերը կարելի էր քաղել և պատրաստ լինելուց հետո նոր սերմեր մտցնել, ուստի ես նախագծեցի իմ բույսերի պայուսակները: Պալատը բաղկացած է չորս բուսական պայուսակներից կամ ընդհանուր առմամբ 12 բույսերի ճեղքերից, որոնք կարելի է հեռացնել, քաղել, նոր սերմի սայթաքել կարող է մտցվել, և քսակը կարող է նորից ներկառուցվել համակարգում ՝ օգտագործելով Velcro- ն ընդամենը րոպեների ընթացքում: Սերմերի սայթաքումները թույլ են տալիս սերմերը պատրաստել, կողմնորոշվել և սոսնձել ժամանակից շուտ և անհրաժեշտության դեպքում դնել պարկի մեջ: Բույսերի քսակների ճեղքերը նախագծված են այնպես, որ բույսը կարողանա աճել ՝ կանխելով ջուրը և կեղտը պայուսակից դուրս գալը: -ստատիկ պայուսակները, բացի էլեկտրոնային բաղադրամասերը պաշտպանելուց, հայելային մակերեսներ են: Այսպիսով, հակաստատիկ տոպրակների հետ լույսը կհասնի համակարգի բոլոր բույսերին/ծիլերին, և հազարը չի աճի ուղղակիորեն դեպի աճող լույսը:

Պարագաներ

Բեռնարկղ:

1. Ակրիլային ֆայլերի պահպանման տուփ

2. Մետաղական պահեստաման

3. Սեղանի ֆայլերի կազմակերպիչ

4. Velcro շերտեր

5. Աճեցեք լույսը

Բույսերի պայուսակներ

1. Հակաստատիկ պայուսակներ

2. Սպունգ ռետինե փրփուր ժապավեն (5/16 դյույմ)

3. բողբոջման թուղթ

4. Հողի կոպիտ խառնուրդ

5. Սերմերի սոսինձ (ալյուր և ջուր)

6. Սերմեր (ես օգտագործել եմ Mesclun Green փաթեթը)

Ingրելու համակարգ

1. Պերիստալտիկ պոմպ

2. Սիլիկոնե խողովակ պոմպի համար (2 մմ x 4 մմ)

3. Arduino M0 Pro (modelանկացած մոդել կաշխատի) և էներգիայի աղբյուր

4. Միկրո USB USB-A- ին

5. Հացաթուղթ

6. Jumper լարերը

7. oldոդման երկաթ եւ զոդիչ

8. Bridge Driver (ես օգտագործել եմ TA7291P)

9. Խոնավության տվիչներ

Դուք կարող եք գտնել էժանագիններ, բայց դրանք արագորեն կորոզիայի են ենթարկվում ընթացիկ էլեկտրոլիզից և պետք է փոխարինվեն, քանի որ ցուցանիշները վատանում են: Այլընտրանքն այն է, որ օգտագործվի հզորության խոնավության տվիչներ, որոնք ավելի քիչ են հակված կորոզիայի կամ ավելի թանկ կաթոդ-անոդի տվիչների:

10. 12v Barrel Jack Breadboards and Cable- ի համար

11. bottleրի շիշ `ստուգիչ փականով

Քայլ 1. Հավաքեք պալատը

Այս քայլը կարող է կատարվել շատ առումներով, բայց ես ընտրեցի երկու մասից բաղկացած տարա, քանի որ դա թույլ էր տալիս ավելի ճկունություն ապահովել: Ես օգտագործեցի մետաղյա շրջանակը, որն ունի բաց ճակատ և բաց գագաթ `բույսերի քսակները տեղավորելու, թեթևացնելու և ջրելու ավտոմատ համակարգ: Հետո, երբ բույսերը բեռնվում են, ես ունեմ ակրիլային տուփ, որը ներքև սահում է մետաղյա հիմքի վերևում:

Քայլեր

1. Նախ, ես աճեցնող լույսը կցեցի մետաղյա շրջանակին: Լույսի յուրաքանչյուր կողմում ես երկու անցք բացեցի (համոզվելուց հետո, որ ես ոչ մի բաղադրիչ չեմ վնասի) և ամրացրեցի այն հիմքի առջևի մասում: (տես նկար 1 -ում)

2. Ստիպված էի կտրել շրջանակի և ակրիլային անցք `լույսի ուժի ակորդին համապատասխանելու համար (նկար 2-4)

Հուշում. Ակրիլում փոսը կտրելու համար ես չորս անցք եմ փորել ուղղանկյան անկյունում, ուզում էի կտրել և օգտագործել Dremel- ը դրանք միացնելու և մաքուր կտրվածք կատարելու համար:

3. Քանի որ ես գնել եմ ֆայլի պահեստաման ակրիլային ծածկույթի համար, ես ստիպված եղա հեռացնել ֆայլերը կախելու համար նախատեսված երկու շրթունքները: Դա անելու համար ես տաքացրեցի պլաստիկը և վերցրեցի ներկի քերիչը և մուրճը և նրբորեն հարվածեցի կտորի երկայնքով, որը դանդաղորեն առանձնացնում էր այն տուփից:

4. Մուրճի միջոցով մետաղյա շրջանակի մի քանի վերջնական ճշգրտումներով, ակրիլային գագաթը սերտորեն տեղավորվում է շրջանակի և հիմքի վերևում:

Քայլ 2: Բույսերի պայուսակներ

Ես նախընտրեցի հիդրոպոնիկ համակարգի փոխարեն բույսերի քսակներ ստեղծել `ավելի ճկունություն ապահովելու համար: Քսակները կարող են պատրաստվել ժամանակից շուտ և հեշտությամբ կարող են նորից օգտագործվել ՝ նոր սերմի և բողբոջման թղթե փաթեթ դնելով ճեղքում: Քսակները կարելի է հեշտությամբ հեռացնել և նորից դնել խցիկ ՝ օգտագործելով Velcro ամրագոտիները: Բացի այդ, քանի որ պայուսակները շատ հեշտ են պատրաստվում, դրանք կարող են տնկվել փոխհատուցվող ժամանակներում `բերքի կայուն հոսք ապահովելու համար: Երբ դրանք բոլորը միանգամից տնկվում են, կա ժամանակ, երբ պալատը չունի զգալի բերք: Այսպիսով, փոխարենը ես առաջարկում եմ, որ պարկերը տնկվեն մի քանի շաբաթով, որպեսզի մշտապես բերքահավաք բերք լինի:

Քսակի չափս

Գործընթացի այս քայլը հատուկ է յուրաքանչյուր անձի տուփի չափերին: Վերջում ես օգտագործում եմ 4x6 երկու պայուսակ և ձևափոխեցի երկու 12x16 պայուսակ, որոնք տեղավորվում են իմ տուփի հետևի և ներքևի մասում: 4x6 տոպրակները փակման եզրեր ունեին, բայց ավելի մեծ պայուսակները չէին, և ես դրանք փոփոխեցի: Այսպիսով, ես օգտագործեցի երկկողմանի սոսինձ ժապավեն ՝ պայուսակը ներսից փակելու համար, իսկ դրսից ՝ մեկ այլ կտոր, այն հետ պահելու համար (նկար 5)

Պայուսակների հավաքում

(տե՛ս նկար 3, իմ պայուսակների համար օգտագործված դասավորության համար: Ես այն նախագծել եմ այնպես, որ բույսերը չաճեն միմյանց տարածք, և այնպես, որ նրանք միմյանց չեն ստվերում լույսի աղբյուրից)

1. Կտրեք մեկ մատնաչափ ճաքեր հակաստատիկ տոպրակների մեջ (նկար 1)

Ես օգտագործեցի Xacto դանակ և ստվարաթղթե կտոր `համոզվելու համար, որ պայուսակի երկու կողմերը չեմ կտրել

2. Կտրեք մեկ ու մի մատնաչափ կտոր փրփուր ժապավենը և տեղադրեք անմիջապես ճեղքի վերևում (նկար 2)

3. Xacto դանակով կամ բերանով կտրեք փրփուրի մեկ մատնաչափ ճեղքը, որը հավասարեցված է 1 -ին քայլի ընթացքում պայուսակի կտրված ճեղքին (նկար 2)

4. Կրկնեք նույն գործընթացը մեկ տոպրակի վրա, բայց ավելի մեծ ճեղք պատրաստեք `խոնավության սենսորին համապատասխան

5. Կրկնեք նույն գործընթացը բոլոր պայուսակների վրա, բայց փոխարենը ՝ փրփուր ժապավենի քառակուսի և կատարեք փոքր x- ձևով կտրվածք, որը բավականաչափ մեծ է ՝ պերիստալտիկ խողովակին տեղավորելու համար:

Հուշում. Գուլպաների անցքերի համար դրանք տեղադրեք այն վայրերում, որտեղ գուլպաները չեն անցնի բույսերի աճեցման տարածքները, ինչպես նաև նրանք կարող են ավելի հեշտ միանալ հետևի խցիկին:

Քայլ 3: Սերմերի սայթաքումներ

Սերմերի սայթաքումները նախագծված էին այնպես, որ դրանք կարողանային ժամանակից շուտ պատրաստվել և պահեստավորվել մինչև պահեստավորվելը: Ես պատրաստել եմ սերմերի համար հարմար սոսինձ ՝ սերմը սածիլման թղթի վրա կպցնելու և սերմերը արմատավորելու կամ դեպի ներքև ուղղված լինելու համար, որպեսզի արմատները աճեն քսակի մեջ, իսկ ծիլը դուրս գա ճեղքից:

Սերմերի սայթաքումների ստեղծում

1. Կտրեք բողբոջման թուղթ (2,5 դյույմ x 1 դյույմ)

2. Մի ճաշի գդալ ալյուր խառնել այնքան ջրի հետ, որ ստացվի հաստ մածուկ

3. Ատամի մածուկով սերմերի սոսինձի մի կետ դրեք բողբոջման թղթի կենտրոնում

4. Ուղղեք սերմը արմատով կամ կետով դեպի ներքև և նշեք/հիշեք, թե որ ծայրին է այն նայում, քանի որ այստեղից արմատն աճում է

5. Երկու անգամ ծալեք բողբոջման թուղթը ՝ եռապատկելով սերմը կենտրոնում

Քայլ 4: omaticրման ավտոմատ համակարգ

Waterրելու համակարգը բաղկացած է լինելու խոնավության տվիչներից և պերիստալտիկ պոմպերից, որոնք ավտոմատ ջրում են բույսերի պարկերը, երբ դրանք խոնավության 30%-ից ցածր են: Ես գրել եմ ծածկագիրը այնպես, որ խոնավության մակարդակը ստուգվի քսակներում 8 ժամ հետո, և եթե մակարդակը 30% -ից ցածր է, ապա պոմպը կմիացվի 10 վայրկյան: Իմ պոմպի և էլեկտրամատակարարման համար 10 վայրկյանը բավական լավ էր, որպեսզի պայուսակների խոնավությունը բավականաչափ բարձրացներ 30% -ից, այնպես որ պոմպը կակտիվանա յուրաքանչյուր 16 ժամը մեկ, բայց պետք է փորձարկվի և կարգավորվի տարբեր կարգաբերումների համար:

Միացումներ.

GND ՝ վարորդի փին 1 -ը կամրջելու համար

12V GND ՝ վարորդի 1 -ին կապը կամրջելու համար

5V կամրջող վարորդի փին 7 (vcc)

D5 ՝ վարորդի կապիչ 5 -ը կամրջելու համար (in1)

D6 կամրջի վարորդի կապը 6 (in2)

Arduino D13- ից R1 (եթե օգտագործվում է լրացուցիչ արտաքին LED)

Կամուրջի վարորդ 2 -րդ (դուրս 1) դեպի պերիստալտիկ պոմպի դրական տերմինալ

Կամուրջի վարորդի քորոց 4 (vref) և 8 -րդ կապ (ընդդեմ) մինչև 12 Վ դիր.

Կամրջի վարորդի կապում 10 (դուրս 2) դեպի պերիստալտիկ պոմպի բացասական տերմինալ

Նշումներ.

Կամրջի վարորդի 9 -րդ և 3 -րդ կապերը չեն օգտագործվում

Կամուրջի վարորդի ծայրը ՝ թեք անկյունով վերևում, քորոց 1 է, իսկ քառակուսի ծայրը ՝ քորոց 10

Կոդ:

int IN1Pin = 5; // փոխել ՝ կախված ձեր օգտագործած քորոցից IN2Pin = 6; // փոփոխություն ՝ կախված #քամին #խոնավության_շարժիչ սահմանում A0- ից

դատարկ կարգավորում ()

{

Serial.begin (9600);

pinMode (IN1Pin, OUTPUT);

pinMode (IN2Pin, OUTPUT);

analogWrite (IN1Pin, 0);

analogWrite (IN2Pin, 0);

pinMode (խոնավության_պին, Մուտք);

ուշացում (1000);

}

դատարկ շրջան ()

{

int sensorValue = քարտեզ (analogRead (խոնավության_պին), 0, 1023, 100, 0); // քարտեզագրում է խոնավության ցուցանիշները, որոնք 0-1023-ից 100 % -ից տոկոս են

Serial.print («Տրվածության ներկա մակարդակն է ՝»);

Serial.print (sensorValue);

Serial.println ("%");

եթե (sensorValue <30) // եթե խոնավությունը 30 տոկոսից պակաս է, կատարում է հետևյալը

{

analogWrite (IN1Pin, 255); // 255 -ը պոմպը սահմանում է առավելագույն հզորության

ուշացում (10000); // աշխատում է պոմպը 10 վայրկյան

analogWrite (IN1Pin, 0); // անջատում է պոմպը

Serial.println («Խոնավության մակարդակի ստուգում 2 ժամում»);

ուշացում (28800000); // 8 ժամ միլիվայրկյանների ընթացքում

int sensorValue = քարտեզ (analogRead (խոնավության_պին), 0, 1023, 100, 0); // ստուգում է խոնավության մակարդակը

Serial.println (sensorValue); // տպում է խոնավության մակարդակը

}

ուրիշ

{

Serial.println («Հողը խոնավ է, նորից ստուգվում է 1 ժամում»); // եթե հողի խոնավությունը 30% -ից բարձր է, տպում է այս հայտարարությունը

ուշացում (3600000); // 1 ժամ միլիվայրկյանների ընթացքում

}

}

Հուշում. Կոդը Arduino- ում վերբեռնելուց հետո, ձեզանից նրանց համար, ովքեր նախկինում չեն օգտագործել դրանք, ձեզ հարկավոր չէ այն միացված թողնել ձեր համակարգչին: Դուք կարող եք ստանալ մի փոքր էներգիայի աղբյուր arduino- ի համար, և այն կկատարի ձեր կոդը, երբ այն միացված է: Այսպիսով, այս դիզայնի համար ձեզ հարկավոր է միայն arduino- ի էներգիայի մատակարարում և ձեր տախտակի վրա գտնվող տակառի բաքի համար 12 վ էլեկտրամատակարարում:

Քայլ 5: Ամեն ինչ միասին դնել

Այս փուլում դուք պետք է ունենաք ավարտված տուփ ՝ աճող լույսերով, ջրելու համակարգով և բույսերի պայուսակներով, այնպես որ մնում է բոլորը միասին հավաքել:

Այս փուլը շատերի համար տարբեր է `կախված տուփի չափսերից և ջրի ջրամբարի, պոմպի և միկրոկոնտրոլերների խցիկից:

Քանի որ աճման պալատը նախատեսված է աշխատել առանց ինքնահոսության, ես համոզվեցի, որ հետևի խցիկի բոլոր բաղադրիչները կպցնում եմ ՝ օգտագործելով 15 ֆունտանոց Velcro ժապավեններ

1. Ես օգտագործեցի Arduino- ի և տախտակի պահարան և շրջանակի վրա և ամրակի հետևի մասում ամրացված velcro ամրագոտիներ և տեղադրեցի այն ֆայլերի պահպանման բեռնարկղի վերին մասում, որը իմ հետևի հատվածն է: (նկար 2)

2. Հետո, ես պելստրալ պոմպի ներքևի մասում և խցիկի հիմքում դրեցի թավշյա ժապավեններ և նույնն արեցի ջրամբարի հետ:

3. Հաջորդը ոռոգման համակարգն է: Ես երեք շապիկ օգտագործեցի, որպեսզի պերիստալտիկ պոմպից գուլպանը բաժանեմ չորս գուլպաների `չորս բուսական քսակների համար: (նկար 3)

4. Ի վերջո, ես տեղադրեցի թավշյա ժապավենները `բույսերի պարկերը տեղում պահելու համար: Քանի որ ես շերտերն ամրացնում էի ցանցին, ես կտրեցի արդյունաբերական վեբի հատվածներ և դրանք սոսնձեցի շրջանակի արտաքին մասում ՝ Velcro շերտերի հետևի մասում:

Քայլ 6. Բույսերի պարկերի տեղադրում և գործարկում

Հետևի խցիկից, խողովակի և խոնավության տվիչներից հետո բոլորը տեղում են, մնում է միայն ամրացնել բույսերի քսակները, խողովակները և խոնավության տվիչները:

Վերջնական ժողով

1. Տեղադրեք բույսերի պարկերը այն կողմում, որի համար նախատեսված էին: (նկար 2 -ը ցույց է տալիս գործընթացը)

2. Տեղադրեք խոնավության տվիչը տոպրակի մեջ ՝ ավելի վաղ արված ավելի երկար ճեղքով

3. Ներդրեք խողովակները քսակների մեջ `ավելի փոքր քառակուսի փրփուր նավահանգիստների միջով

4. Միացրեք լույսերը ժամաչափի մեջ և միացրեք այնպես, որ լույսերը վառվեն օրական 16 ժամ

5. Միացրեք 12 վ էլեկտրամատակարարումը հացահատիկի տակառի խրոցակին

6. Միացրեք Arduino- ն համակարգչին (եթե ցանկանում եք վերահսկել ելքերը) կամ էլեկտրասնուցումը և թողեք, որ ծրագիրը գործի:

Քայլ 7: Արդյունքներ

Վերևի նկարների առաջին հավաքածուն (1-4) երկու շաբաթվա աճ է

Երկրորդ փաթեթը (5-6) հինգերորդ օրվանից է, երբ բուսական պարկերի մեծ մասը տեսանելի ծիլեր ուներ

Վերջին նկարը (7) համակարգը միացնելու առաջին օրվանից է

Այս հակաբեղմնավորման լավագույն բաղադրիչն այն էր, որ երբ մեկ պարկը աճում էր, քանի որ դրանք աճում էին տարբեր արագություններով, ես կարող էի հեռացնել հազարը և մի նոր տուփ սերմեր մտցնել նույն պայուսակի մեջ ՝ առանց մյուս բերքը պատրաստ լինելու:. Ապագա փորձարկումներում ես պլանավորում եմ փոխհատուցել յուրաքանչյուր քսակի տնկման տնկումը երկու շաբաթով, քանի որ մոտավորապես 45-55 օր է պահանջվում հազարի մեծ մասի հասունացման համար: Եվ դա անելով ՝ երկու շաբաթը մեկ կունենամ պատրաստի բերքահավաքի արժեք ունեցող լիովին աճեցված հազար գազար, և դա թույլ չի տա, որ մյուս հազար բույսերը արգելափակեն լույսը մյուս պարկերի վրա, քանի որ ավելի քիչ մեծ գլուխներ կաճեն:

Երկրորդ տեղը `աճող երկրից դուրս ստեղծող մրցույթում