Satu contoh menggunakan automasi moden di rumah hijau

Rumah hijau adalah pembinaan yang dimaksudkan untuk menanam sayur-sayuran semulajadi dalam tempoh yang lebih singkat daripada di tanah terbuka. Penggunaan rumah hijau adalah umum di kalangan pemilik swasta dan pertanian secara keseluruhannya.

Sebelum ini, automasi rumah hijau adalah prosedur yang mahal dan kadang-kadang tidak tertanggung, tetapi pada masa ini penyelesaian untuk masalah ini tidak begitu mahal dan cukup dibayar, dan pada masa akan datang, ia akan membawa manfaat yang lebih besar lagi.

Banyak faktor yang perlu untuk penanaman tanaman sayur-sayuran yang berkesan memerlukan penggunaan automasi moden, contohnya:

1) penyelenggaraan automatik suhu udara yang optimum;

2) penyiraman automatik;

3) Kemasukan lampu secara automatik;

4) pemanasan tanah automatik.

Penyelenggaraan automatik suhu udara optimum

Apabila tumbuh tomato dan timun, sebagai tanaman yang paling biasa ditanam di rumah hijau, suhu udara adalah dari +18 hingga +25 ° C pada siang hari dan tidak lebih rendah daripada +16 ° C pada waktu malam. Suhu tanah adalah dari +10 ° C dan lebih tinggi.

Mengurangkan suhu dilakukan menggunakan penggerak yang membuka tingkap rumah hijau untuk pengalihudaraan apabila suhu udara meningkat. Untuk tujuan ini, anda juga boleh menggunakannya motor stepper, apabila isyarat, membuka lubang ke sudut yang dikehendaki.

Penggerak

Penggerak sebaik-baiknya digunakan bukan sahaja dengan sensor suhu, tetapi juga dengan sensor angin, supaya tidak membahayakan tumbuh-tumbuhan. Dalam peranan sensor suhu udara, anda boleh menggunakan sensor digital DS18B20 yang mudah dan murah.

SensorDS18B20

Menanam tumbuhan

Penyiraman automatik dilakukan menggunakan sensor kelembapan yang membataskan penyiraman, tetapi juga lebih baik menggunakan sensor aliran air bersama-sama dengan mereka, kerana sensor tanah yang mudah dan murah mengoksida dengan cepat dan gagal. Untuk ladang kecil, anda boleh menggunakan sensor kelembapan buatan sendiri berdasarkan pemasa NE555.

Mikroelektrik ini tidak boleh dipanggil moden, tetapi ia telah membentuk dirinya sebagai alat elektronik yang boleh dipercayai yang digunakan dalam banyak bidang. Elektrod mestilah dibuat daripada grafit, yang tidak teroksida. Output 3 dari microcircuit disambungkan ke LED, yang menandakan kelembapan keluar di luar. Output ini juga boleh disambungkan ke sistem kawalan dan, apabila isyarat daripadanya, boleh dilumpuhkan atau dihidupkan.

Sensor kelembapan tanah pada cip NE555

Adalah penting untuk mengetahui aliran air yang diperlukan setiap hari (yang bergantung kepada kawasan rumah hijau, keperluan tumbuh-tumbuhan yang tumbuh di dalam air, ketumpatan mereka, dan lain-lain), maka ia cukup untuk mengawal pengairan menggunakan sensor aliran air dari masa ke masa, dan menggunakan sensor kelembapan sebagai penggera limpahan.

Kawalan pencahayaan

Pencahayaan auto adalah mudah dilakukan dengan mudah photoresistor. Apabila cahaya berkurangan, rintangannya meningkat dan dengan itu isyarat kawalan dibentuk untuk menghidupkan lampu di rumah hijau.

Pemanasan tanah

Pemanasan tanah automatik dijalankan seperti udara, tetapi bukan penggerak, kawalan suhu digunakan elemen pemanasan atau kabel pemanasan.

Peranti Kawalan Automatik

Kita juga harus mengatakan tentang peranti yang menerima maklumat daripada sensor, menganalisis dan mengeluarkan isyarat kawalan kepada penggerak, unsur pemanasan, injap bekalan air, dll. Di Internet, anda boleh menemui banyak artikel mengenai platform seperti Arduino berdasarkan yang dicadangkan untuk mencipta automasi rumah hijau kecil.

Arduino adalah alat perisian perkakasan dengan bootloader sebelum masuk ke dalamnya, yang membolehkan anda memuatkan program anda menjadi mikrokontroler tanpa menggunakan pengaturcara perkakasan yang berasingan.Mikrokontroler di papan diprogramkan menggunakan bahasa Arduino, berdasarkan bahasa Pendawaian (seperti C).

Kesemua hasil operasi peralatan di rumah hijau automatik, jika perlu, boleh dijejaki secara visual pada komputer.Inantara muka eb boleh memberi peluang bukan sahaja untuk memantau bacaan suhu, kelembapan dan pencahayaan, tetapi juga untuk mengawal bacaan ini. Ia juga mungkin untuk memantau rumah hijau melalui webcam.

Sistem kawalan rumah hijau dikawal oleh lembaga pusat. Arduino, berfungsi sebagai berikut: data alam sekitar yang diperoleh, kelembapan atau pencahayaan suhu pencahayaan udara ditransmisikan ke pengawal pusat (Arduino) yang membandingkan nilai semasa dengan yang diberikan. Jika mana-mana nilai tidak sepadan, maka penggerak digerakkan untuk memulihkan keadaan optimum. Seterusnya Arduino menghantar data ke pelayan jauh untuk memantau melalui Internet.

Contoh Arduino untuk automasi rumah hijau

Contoh litar automasi rumah Arduino

Dengan menggunakan unit boleh atur khas, mengawal parameter seperti:

• pemanasan dalaman rumah hijau;

• pemanasan air;

• kekerapan dan tempoh penyiraman;

• mula dan hentikan pengudaraan paksa;

• pencahayaan.

Kawalan suhu udara ditentukan oleh dua had ambang: had atas dan had bawah. Apabila had atas melebihi, ruang udara dibuka, kipas diaktifkan untuk menyejukkan persekitaran rumah hijau, anda boleh menggunakan langsir untuk menindas dan apabila suhu jatuh di bawah had yang lebih rendah, kipas dimatikan, pemanas terpaksa menyalakan udara ke tahap yang telah ditetapkan.

Kawalan kelembapan ditentukan oleh ambang yang ditetapkan oleh pengguna. apabila kelembapan di rumah hijau jatuh di bawah ambang yang telah ditentukan, sistem pengairan automatik dihidupkan dan kemudian dimatikan apabila keadaan optimum dipulihkan.

Keadaan pencahayaan dikawal oleh dua mata yang diberikan: batas atas dan batas bawah. Had atas menentukan apabila lampu diaktifkan manakala had yang lebih rendah menentukan apabila ia dimatikan. Strategi ini digunakan terutamanya untuk meningkatkan siang hari atau mengimbangi hari yang tidak mencukupi mengikut kehendak pengguna.

Walaupun kesederhanaan pengaturcaraan dan sambungan, serta kos yang rendah, pada pendapat saya, pelaksanaan projek-projek sedemikian pada Arduino adalah sukar.

Sebagai peranti kawalan induk juga boleh digunakanmicrocomputer Raspberry Pi 2menggabungkan kelebihan Arduino dan komputer peribadi, kerana ia mampu melancarkan sistem operasi yang berasingan dan mempunyai port input / output untuk menghubungkan hamba dan menerima isyarat dari sensor. 

Tetapi cara yang paling mudah adalah membeli peranti siap pakai dalam bentuk geganti yang dapat diprogramkan atau pengawal logik boleh atur. Pengeluar domestik produk tersebut, OWEN, Segnetics, dan lain-lain yang paling terkenal. Controllino PLC boleh menjadi alternatif bagi mereka yang telah belajar bagaimana untuk memprogramkan Arduino.

PLC Controllino: MINI (kiri), MAXI (tengah) dan MEGA (kanan)

Satu-satunya kelemahan PLC ini adalah output geganti dengan arus sehingga 6 A. Tetapi jika rumah hijau menggunakan peralatan elektrik dengan penggunaan yang kurang semasa, maka PLC ini adalah yang paling sesuai.

Hari ini ia boleh didapati dalam 3 versi: MINI, MEGA, MAXI. Plus penting adalah keupayaan untuk menyambung ke Internet melalui antara muka Ethernet untuk pemantauan dan kawalan jauh. Antara muka ini boleh didapati dalam versi MEGA dan MAXI.

Oleh itu, penciptaan rumah hijau automatik hari ini adalah tugas mudah dan agak murah untuk ladang kecil.