Терариум үчүн нымдуулукту жана температураны башкаруу системасы: 11 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:38

КИРИШҮҮ:

Бул көрсөтмө Arduino Uno аркылуу нымдуулукту жана температураны көзөмөлдөөчү модулдук системаны иштеп чыгуу үчүн. Бул система айлана -чөйрөнүн параметрлерин көзөмөлдөө үчүн суу өткөрбөй турган нымдуулукту жана температураны текшерүүнү жана 5V релесине туташкан Arduino Uno колдонуп, нымдагычты жана муздатуучу желдеткичти иштетет. Реалдуу убакыт саатын (RTC) колдонгон экинчи тутум нымдуу абанын күнүмдүк сергитүүсүн камсыз кылат жана пландаштырылган нымдуулукту жана муздатууну программалоого мүмкүндүк берет. Нымдуулукту жана температураны өлчөө ЖК экранга чагылдырылат.

Бул аппаратты колдонуу тропикалык өсүмдүктөр үчүн экологиялык параметрлерди көзөмөлдөө болуп саналат. Бул учурда, бул өсүмдүктөр жогорку нымдуулукту жакшы көрүшөт (адатта 70%дан жогору) жана жогорку температурага (30-35C) сезгич болушат. Менин имаратымдын HVAC системасынан температуранын ченемин эске алганда, мен температура белгиленген чектен (20C) төмөн түшпөй тургандыгын камсыздай алам. Бул учурда, парник эффекти көбүрөөк тынчсыздандырат, андыктан муздатууну нымдаштыруудан тышкары ишке ашыруу керек.

ЭСКЕРТҮҮ:

Бул курулуш электр менен иштөөнү камтыйт. Электр тогуна урунбоо үчүн өзгөчө чараларды көрүңүз. Кыска же начар байланыштарды түзбөө үчүн зымга өзгөчө көңүл буруңуз.

Бул система 120В түзмөктөргө шайкеш келүү үчүн иштелип чыкканы менен, жогорку агымдагы системалар менен колдонуу үчүн арналган эмес. Жөнөкөй өзгөртүүлөр мындай системага жогорку ваттка, муздатуу тутумуна ж.б. кошууга мүмкүндүк берет, туташкан бардык түзмөктөр үчүн жалпы токту 10А максимумга чейин чектөө.

ӨЗГӨРТҮҮ:

Бул система жылыткыч сыяктуу кошумча башкаруу параметрлерин кошуу үчүн өзгөртүлүшү мүмкүн. Андан тышкары, аны нымдуу абаны график боюнча колдонуу менен активдүү башкаруу системасы жок иштетсе болот. Бул фактор террариумда өстүрүлө турган организмдердин түрлөрүнө көз каранды.

РЕПОРТАЖ:

Программаны, диаграммаларды жана 3D принтер моделдерин GitHubдан да тапса болот Бул жерде.

Жабдуулар

CONTROLLER

• • 1x Arduino Uno Rev3 (RobotShop RB-Elf-156)
  • 1x 2 же 4 Channel 5V 10A Relay (RobotShop RB-Elf-156)
  • 1x SHT 20 I2C суу өткөрбөөчү температура жана нымдуулук зонду (RobotShop SEN0227)
  • 1x I2C 16x2 LCD модулу (SunFounder ASIN B019K5X53O)
  • 1x Data Logger Shield RTC же RTC Module менен (RobotDyne ASIN B072Q1584B)
  • Arduino Uno үчүн 1x бурама терминал калканы (милдеттүү эмес, RobotDyne ASIN B071JK13DP)
  • 3x 120V 2-Prong узартуу сымы (3-Prong да колдонулушу мүмкүн, алар 10A [1200W] же андан көпкө туруштук бере аларына ишениңиз)
  • 1x Project Box жок дегенде 7 "x5" x3 "(RadioShack, ASIN B0051YSCGO)
  • 1x ПХБ тактасы же Коробкага орнотуу тактасы
  • 1x USB а/б кабели

  • 1x USB Wall заряддагыч адаптер (120V)

НЫМДАТКЫЧ

• • 1x Homasy Cool Mist Humidifier (ASIN B07RZSBSHJ)
  • 1x 5/8 "x 6 'PVG Өт чыгаруучу түтүк (же окшош 3/4" - 5/8 "түтүкчөлөрү, LOWES #814327)
  • 1x 3/4 "Аял-Аял кошулуу PVC фитинги (LOWES #23850)
  • 2x 3/4 "Эркектен-Аялга бурамдуу Тырнак ПВХ Фитинги (LOWES #126822)
  • 1x 3/4 "Side Outlet чыканак PVC жабдуу (LOWES #315496)
  • 1x 3/4 "Айлануучу Эркек-Аял Сугат Адаптери (LOWES #194629)

Муздатуучу күйөрман

• • 1x 12V компьютер күйөрманы
  • 1х 12В 1А кубат адаптери
  • 1x 12V Эркек+Аял 2.1x5.5MM DC Power Jack Plug Adapter Connector

КИЧИ БӨЛҮКТӨР

• • 20x Jumper Cables
  • 4x Кабелдик Гандалар (PH7)
  • 3x 22-10 AWG зым жаңгактары
  • 12x Standoffs жана Бурамалар жана Болттор
  • 6x M3-0.5 же UNC 4-40 бурамалар менен болттор
  • 4x бурамалар (долбоор кутусуна монтаж тактасын тиркөө үчүн)
  • 3x Сорку Кубогунун илгичтери

КУРАЛДАР

• • Wire Stripper
  • Бурама айдоочулар (ар кандай өлчөмдөгү)
  • Бургулоо
  • Ротари куралы (милдеттүү эмес)
  • 3D принтери (милдеттүү эмес)

ПРОГРАММА

Программаны бул баракчадан же GitHubдан тапса болот Бул жерде

1 -кадам: Adruino Circuit зымын

Бул кадам электрониканы орнотуу жана туташтыруу үчүн. Бул учурда, Arduino UNO, SHT 20 жана релейлерге Arduino туташуу бөлүктөрү гана керек. *Эскертүү, 120В узартуучу зымдарды туташтыруу азыр жасала бербейт.

WIRE ARDUINO

1. КОНТРОЛДОО СИСТЕМАСЫ астында Берилиштерде көрсөтүлгөн компоненттерди чогултуп алыңыз.

2. Ардуино Унону киргизилген схемага ылайык өткөрүңүз (сүрөт). Эстафетаны азырынча туташтырбаңыз.

   • Datalogger Board:

     Arduino Uno үстүнө туташыңыз

   • Бурамалуу Терминал Калканы:

     Analog жагын Arduino Uno боюнча Datalogger тактасынын аналогдук тарабына туташтырыңыз

   • SHT 20:

     • Кызыл 3.3V чейин
     • Жашылдан GNDге
     • А5 чейин кара
     • А4төн акка чейин

   • I2C 16x2 ЖК экран:

     • SCL A5ке чейин
     • SDAдан A4кө чейин
     • GNDден GNDге
     • VCC 5V чейин

   • 4 канал релеси (мен 4 канал релесинен IN3 жана IN4 колдондум, бул реледе IN1 жана IN2 үчүн иштей алат):

     • VCC 5V чейин
     • GNDден GNDге
     • IN 3кө 7 пин
     • IN 4 8 пинге
3. Эгерде сиз бурамалуу терминал калканчын колдонуп жатсаңыз, 5V жана GNDди экранга түз туташуу үчүн колдонсоңуз болот, ошондо сизде бир эле кирүүчү 2 казык жок.
4. Экран же SHT 20 зонду AREF киришинин үстүндөгү Arduinosто табылган башка SDA SCL киришине туташтырылышы мүмкүн. Көңүл бургула, бардык калканчтарда мындай нерсе болбойт.

2 -кадам: Arduino программасы жана текшерүү

Бул кадам бардык компоненттердин иштешин жана программанын иштешин текшерүү.

ПРОГРАММА ARDUINO

1. Компьютерди колдонуу менен, Arduino IDEди бул жерден тапса болот.
2. USB a/b адаптерин колдонуп, Arduino компьютерге туташтырыңыз.
3. Arduino программасын бул жерден же бул баракчадан жүктөп алыңыз.
4. Программаны Arduinoго жүктөңүз (туура COM порту тандалганын текшериңиз же ал жүктөлбөйт).

ЭЛЕКТРОНИКАНЫ ТЕКШЕРҮҮ

1. Программанын иштеп жаткандыгын жана бардык компоненттердин туура окулганын текшериңиз.

   1. Нымдуулукту сенсорду нымдагычтын жанына коюп текшерсе болот.

      • 70%дан төмөн нымдуулукта, реле күйгүзүлүшү керек, көбүнчө чыкылдатуу үнү жана реледеги жарык менен көрсөтүлөт (моделге көз каранды).
      • 85% дан жогору нымдуулукта ал өчүшү керек, көбүнчө башка чыкылдатуу жана жарык өчүү менен көрсөтүлөт.

   2. Температураны көтөрүү үчүн зондду колуңузга туура кармап текшерүүгө болот.

      Ошо сыяктуу эле, 30С жогору температурада, желдеткичтин релеси күйүшү керек

   3. Эскертүү, иликтөө экологиялык өзгөрүүнү кабарлоо үчүн болжол менен 6 секундга созулат.

2. Дисплей температуранын нымдуулугун акылга сыярлык чөйрө номери менен окуп жаткандыгын текшериңиз.

   Сиз учурдагы нымдуулукту жана температураны башка сенсордун жардамы менен же жергиликтүү аба ырайынын негизинде баалай аласыз

3 -кадам: Project Box жана Mount Electronics түзүңүз

Долбоор кутучасы эми курулуп, электроника кийинчерээк кутуга салынышы мүмкүн.

PROJECT BOX

1. Долбоор кутучасы үчүн 4 тешик бургулоо керек:

   • 120V кирүүчү шнур.
   • SHT20 сенсорунун кириши.
   • Нымдуулукту көзөмөлдөө үчүн чыгаруу.
   • Температураны көзөмөлдөө үчүн чыгаруу.

2. Тешиктерди каалаган жерге койсо болот. Бул мисал кутучасына алар төмөнкүдөй жайгаштырылган:

   • 120V киргизүү - борбордун оң жагында.
   • SHT 20 киргизүү - сол жагы борбордо.
   • Нымдуулукту көзөмөлдөөчү чыгуу - борбордун жогору жагына карай.
   • Температураны жөнгө салуу - борбордун түбүнө карай.

3. 11,5 мм бургу менен тешиктерди белгилеп, бургулаңыз.

   Эскертүү: 7/16 дюймдук бургу колдонулушу мүмкүн, андан кийин безге салуу үчүн жетишерлик чоңойтуу үчүн кумдалат/толтурулат

4. Ар бир безден капкакты жана мөөрдү алып салыңыз жана калган бурама корпусту жана гайканы сүрөттө көрүнгөндөй корпуска бекиңиз.

МОНТАЖ

1. Пластикти, монтаж тактасын же прототипдөөчү тактаны колдонуп, кутуга ылайыкташыңыз.
2. Кутунун тешиктерине дал келүүчү тешиктерди бургула.
3. Электроникаңызды (Shields and Relay менен Arduino Uno) тактага туура келгендей жайгаштырыңыз.
4. Тешиктерди белгилеп, тиешелүү бургулоочу өлчөмү менен бургулаңыз.
5. Сиз тандаган ар кандай аталыштарды колдонуп, Arduino менен релелерди тактага тиркеңиз (сүрөт)

4-кадам: Project Box Electronics орнотуу

Бул кадам долбоордун кутусуна бардык компоненттерди жайгаштырууга багытталган, андыктан акыркы зымдарды өткөрүүгө болот.

АРДУИНО ЖАНА РЕЛЕ КОШУУ

1. SHT 20 сенсорун жана экранды этияттык менен ажыратыңыз.
2. Монтаждоо панелин кутуга салыңыз (сүрөт). Аны азырынча бурмалабаңыз.

АЛДЫН АЛА КАБЕЛДЕР

1. Узартуу зымдарын каалаган узундугуна кесиңиз.

   • Сизде кутунун ичинде кала турган 1 тиштүү кирүү болот. Бул Arduino жана кийинчерээк кошула турган башка түзмөктөрдү иштетүү үчүн (б.а. күйөрман, кубат алмаштыргыч ж.б.).
   • Бул 2 киргич нымдагычты жана муздатуучу түзүлүштү иштетүү үчүн колдонулат. Сиз аларды каалаган узундугуңузда жасай аласыз, бирок мен бардык жерде илинип калбашы үчүн аларды түзмөккө жакын кармоону чечтим.
   • Бул узартуучу зымдардын 1инен сиз аппаратты иштетүү үчүн зымдын учун сактап каласыз. Эгерде жипте зым көрсөтүлгөн болсо, анда аларды колдонуңуз (көбүнчө аларда сызыктар бар, зымыңызда ушундай болсо, кабатыр болбоңуз, бул уюштурууну жеңилдетет).
2. Электр шнурунун учтарын жана үч электр киришин сыйрып алыңыз.
3. Жыртылып калбоо үчүн сыйрылган учтарын бураңыз (сүрөт, сүрөт).
4. Капкакты жана резина прокатын штепсельге, релени 2 чыгарууну жана SHT 20 зондун коюңуз.

КАБЕЛДЕРДИ КОШУУ

Кабелдерди кутуга орнотулган бездерге кошсо болот (сүрөт). Аларды азырынча бурбаңыз

5 -кадам: Реле өткөргүчтөрү

Бул бөлүктө мен дагы кылдат зымдарды киргиздим, анткени бул татаал. Бул 2 -кадамда көрсөтүлгөн схемага окшош болот.

РЕЛИ

1. Эки бош зымды эки реленин жалпы (C) кириштеринин ар бирине туташтыргычты колдонуп туташтырыңыз (сүрөттө).

   • Бул адатта реленин борбордук кириши жана көбүнчө С же тик сызык катары белгиленет.
   • Зымдарды туура орнотуу үчүн кыркуу керек болушу мүмкүн.
   • Жездин ачык калбаганын, тыгыздыгын жана эч кандай эскирген зымдар илинбей турганын текшериңиз.
   • Зымдарды киргизүү үчүн тактайды бир аз көтөрүп алышыңыз мүмкүн.

2. Зымдын жандуу учун 2 кубаттуу кирүүдөн реленин кадимкидей ачык (NO) бөлүгүнө туташтырыңыз (сүрөт).

   Бул жогорудагы кадамга окшош, бирок бул чыгаруу бурчтуу сызык менен белгиленет (жалпы зымга туташпаган которгуч сыяктуу)

3. Бардык жандуу зымдарды бириктирип баштаңыз. (Бул эки зымдын чоңуна туура келет жана көбүнчө зымдагы же кара зымдагы кээ бир тилкелер менен көрсөтүлөт.) Биригүү үчүн кабелдер:

   • Штепсельден жандуу зым
   • Ардуинону иштетүү үчүн плагиндин кирүүчү жандуу зымы
   • 2 үзүлгөн зым
4. Зымдарды бириктирип, бурама капкак менен жабыңыз.

5. Бардык нейтралдуу зымдарды бириктириңиз.

   • Штепсельден нейтралдуу зым
   • Чыгыштан келген нейтралдуу зым Arduino -ны иштетүү үчүн колдонулат
   • 2 кубаттуулуктун ар биринен зымдарды кайтарыңыз
6. Зымдарды чогуу бурап, бурама капкак менен жабыңыз (сүрөт).

7. Бардык бурама капкактар тыгыз жана түшпөсүн текшериңиз.

   • Эгерде бурама капкактар туура келбесе, башка өлчөмдөгү капкакты колдонуңуз.
   • Же болбосо, зымдарды бир убакта 2 туташтырса болот жана ашыкча зым аларды чогуу секирүү үчүн колдонулушу мүмкүн

ATTACH SHT20

1. SHT20 менен бурамалуу тактага буруңуз.

   Эгерде бурамалуу такта колдонулбаса, зымдарды секирүүчү зымдарга түртүп жана/же секирүүчү зымдарга туташтырса болот

ТАРТЫЛГАН БЕЗДЕР

1. Зымдардын айланасындагы без капкактарынын ар бирин катуулатыңыз

   Боштукту алып салуу үчүн жиптерди бир аз тартса болот, бирок ар дайым бош болуп калганын текшериңиз

6 -кадам: Control Box Lid Configuration

Бул кадам экранды кутунун үстүнө орнотуп, таза көрүнүшү үчүн 3D басып чыгарылган компоненттерди кошуу.

ЖК үчүн тешик жасаңыз

1. Экранды капкакка орното турган жерди табыңыз.

   Бул долбоор аны солго 1 "жогору жана сол тарабынан койду

2. Экрандын жана тешиктердин жайгашкан жерин издеңиз.
3. Дремелди же устараны колдонуп, экранды коюу үчүн тик бурчтуу жерди кесип салыңыз.
4. Тиешелүү бургу менен экрандын тешиктерин бургулаңыз.

3D БАСЫЛГАН КУРАМДАРДЫ КОШУУ (милдеттүү эмес)

1. Камтылган 2 STL файлын басып чыгарыңыз:

   • ЖК үчүн алкак ар кандай кесүү карама -каршылыктарын жашыруу үчүн (16x2 ЖК экран алкагы (ретро).stl).
   • Аны расмий түрдө көрсөтүү үчүн логотип (Humidi_Control_Logo.stl).
2. Басып чыгаргандан кийин, каалаган 2 басылган компонентти капкакка коюңуз.
3. Тиешелүү бургу менен экран үчүн бургулоо тешиктерин белгилеңиз.
4. Кааласаңыз боёңуз.

ATTACH ЭКРАНЫ

1. Кичине бурамалар менен болтторду колдонуу (M3 бул үчүн жакшы иштейт) экранда болт алдыңкы жана экранда бурамалары бар. Эгерде кадрды колдонуп жатсаңыз, муну алдыңкы бөлүк аркылуу тиркеңиз (сүрөт).
2. Логотипти тиркеп, бурамаларды кошуңуз (милдеттүү эмес) (сүрөт).
3. Бардык бурамалар менен болттор тыгыз экенин текшериңиз.

7 -кадам: Башкаруу тутумунун кутусун бүтүрүңүз

Бул кадамдар ичинде башкаруу системасы менен долбоор кутусун орнотууну аяктайт.

БИЙЛИК ЖАНА ЖАБУУ

1. Ардуиного кубат туташтыргычыңызды кошуу үчүн кутунун ичине орнотулган узартуу сымын киргизиңиз.

   Мен USBди колдонгонду жакшы көрөм, ошондуктан аны ачып, кайра программалоо үчүн жипти кармап алам

2. Бардык туташуулардын иштешин камсыз кылуу үчүн кутучаны күйгүзүңүз.
3. Тиешелүү бурамалар менен монтаж тактасын сайыңыз.
4. Долбоордун кутусунун комплектиндеги бурамаларды колдонуу менен кутунун үстүн бурап коюңуз.

Башкаруу системасы азыр толук бойдон калды. Кийинки кадамдар нымдагычты жана муздатуучу желдеткичти кошуу.

8-кадам: Нымдагычты орнотуу

Бул коммерциялык УЗИ нымдагычын колдонуп, негизги нымдуулук системасын орнотуу үчүн

НЫМДАТКЫЧ

1. ПВХ бөлүктөрүн колдонуп, аларды сүрөттө көрүнгөн карама -каршылыкка туташтырыңыз

   • 3/4 дюймдук "аялдан-аялга" PVC кошкучту эркек-ургаачы PVC бурамдуу чыканакка бекиткиле.
   • Тик бурч жасоо үчүн ошол бурамдуу чыканакты башка бурама чыканакка бекит.
   • Эркек-ургаачы сугат адаптерин бурама чыканактын бурама учуна кошуңуз.
   • Каптал чыгуучу ПВХ чыканагын сугат адаптеринин аягына бекиңиз.

2. Түтүктү каалаган узундукка ченеп, кесип алыңыз

   • Бул узундук terrariumдын чокусунан нымдагычтын ортосуна чейин болушу керек.
   • Сапта өтө аз боштук болушу керек жана ал мүмкүн болушунча вертикалдуу болушу керек. Сууну чогулткан ар кандай циклдар же жерлер түтүктү жабат жана кичинекей суу бөлүкчөлөрүнүн агып кетишине жол бербейт.
   • Бул орнотууда, түтүктүн ар дайым жөө сызыктары болгон жана үч фут иштеген.

3. Түтүктү PVC бөлүгүнө туташтырыңыз

   Бул учурда, 5/8 "өт түтүгү колдонулат, ал 3/4" кошкучуна тыгыз келет

4. Ак калпакты нымдагычтан чыгарыңыз
5. Түтүктү чыгуунун ичине түртүп коюңуз, ал ыңгайлуу болот.
6. ПВХ түтүкчөсүн террариумдун ичине койгула, ал алкакты бойлой отурат. PCV бөлүктөрү террариумдун алкагынын туурасын жайгаштыруу үчүн аздыр -көптүр буралып кетиши мүмкүн.

9-кадам: Күйөрманды муздатуу

Бул зарыл болгондо конвективдүү муздатуу аркылуу температураны төмөндөтүү үчүн муздатуучу желдеткичти кошот

Муздатуучу күйөрман

1. Чыгуучу зымдарды компьютердин күйөрманынан 12V эркек адаптерине туташтырыңыз.

2. 2 соргучту колдонуп, аларды желдеткичтин тешиктерине отургандай кылып жайгаштырыңыз/бүгүңүз (сүрөт).

   Жашоочуларды муздатуу үчүн айлана -чөйрөдөн аба алуу үчүн желдеткичти бир аз ылдый каратып коюу керек

10 -кадам: Аны туташтыруу жана текшерүү

Бул башкаруу системасын аягына чыгаруу үчүн акыркы кадам!

SHT 20 ТОО

1. Соргуч алкогунун жардамы менен SHT 20ны террариумдун чокусуна карай тиркеңиз (сүрөт).

   Теория боюнча, абанын суунун градиенти террариумдун чокусуна эң төмөн болушу керек, анткени ал бөлмө абасы менен аралашат. Бул учурда, террариумдун калган бөлүгү сенсор тарабынан ченелген нымдуулукта же андан бир аз жогору экенине ишенсе болот

PLUG-IN БАРДЫГЫ

1. Башкаруу тутумун розеткага сайыңыз жана анын иштешин жана туура окулушун камсыз кылыңыз
2. Нымдагычты нымдуулукту көзөмөлдөөчү розеткага сайыңыз.
3. Желдеткичти температураны көзөмөлдөөчү розеткага сайыңыз.

ТЕСТ

Сенсордун тегерегиндеги чөйрөнү тууралоо аркылуу системаны текшериңиз, бул учурда реле күйгүзүлүп/өчүрүлүшү керек. Көбүрөөк маалымат алуу үчүн 2 -кадамды караңыз

11 -кадам: Акыркы сөздөр

ФИНАЛ СӨЗДӨР

Система орнотулган жана жакшы болушу керек. Жогоруда айтылгандай, система модулдук болгондуктан, нерселер оңой жөнгө салынып же өзгөртүлүшү мүмкүн. Бул системанын акылдуу эмес экенин эстен чыгарбоо өтө маанилүү: Ал иштебей турганын билбейт жана нерселерди күйгүзүп же өчүрөт. Система нымдагычта жетиштүү суу бар экендигин текшерүү үчүн, линия тыгылып калбаганын, нымдуулук сенсору дагы деле иштеп жаткандыгын, ж.б. функционалдуу, ыңгайлаштырылган жана үнөмдүү. Көңүл буруңуз.