Автоматташтырылган өсүмдүк өстүрүү палатасы: 7 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

Төмөнкү долбоор - бул мектеп бөлүмүндө Growing Beyond Earth Maker сынагына тапшыруум.

Өсүмдүктөрдүн өсүү камерасында толук автоматташтырылган сугаруу системасы бар. Мен перисталтикалык насосторду, нымдуулук сенсорлорун жана микроконтроллерди колдонуп, топуракты оптималдуу нымдуулукта кармап туруу үчүн өсүмдүктөрдү автоматтык түрдө сугардым. Мен өстүрүү камерамды оңой эле жыйнап, отургуза алгыдай кылып түздүм, ошондуктан кутудагы мейкиндикти эффективдүү пайдаландым. Ийкемдүү дизайн астронавттарга 10-14 күндө толук жетилген салаттын баштыгын (болжол менен 3 баш) жыйноого жөндөмдүү, түшүмдүн туруктуу агымына ээ болууга мүмкүндүк берет. Уруктар ар кайсы убакта өнүп чыгып, ар кандай ылдамдыкта өскөндүктөн, мен өсүмдүктөрдү жыйнап, жаңы уруктар даяр болгондо киргизиле турган системаны түзгүм келди, ошондуктан мен өсүмдүктөрүмдүн баштыктарын долбоорлодум. Төрт өсүмдүк баштыкчасынан же жалпысынан 12 өсүмдүктүн тешигинен турат, аларды алып салууга, жыйноого, жаңы үрөндү салып, капты бир нече мүнөттө велкро менен системага кайра тыгууга болот. Үрөн тайгандары уруктарды даярдоого, багыттоого жана жабыштырууга мүмкүндүк берет жана керек болгондо баштыкка салынат. Өсүмдүк баштыкчаларынын тешиктери өсүмдүктүн өсүшүн камсыз кылуу үчүн иштелип чыккан, ал эми баштыктан суу жана топурак түшпөйт. -статикалык баштыктар, электрондук компоненттерди коргоодон тышкары, күзгү беттер. Ошентип, анти-статикалык баштыктар менен, жарык системанын бардык өсүмдүктөрүнө/өсүмдүктөрүнө жетет жана салат түз эле өсүп жаткан жарыкка карай өспөйт.

Жабдуулар

Контейнер:

1. Акрил файлын сактоочу кутуча

2. Металл сактоочу кутуча

3. Desktop File Organizer

4. Velcro тилкелери

5. Жарыкты өстүрүү

Өсүмдүк пакеттери:

1. Антистатикалык баштыктар

2. Губка резина көбүк тасмасы (5/16-дюйм)

3. Өнүү кагазы

4. орой топурак аралашмасы

5. Үрөн клейи (ун жана суу)

6. Уруктар (Мен Mesclun Green пакетин колдоном)

Сугаруу системасы:

1. Перисталтикалык насос

2. Насос үчүн силикон түтүктөрү (2мм х 4мм)

3. Arduino M0 Pro (каалаган модель иштейт) жана энергия булагы

4. Micro USBден USB-A га чейин

5. Нан тактасы

6. Jumper Wires

7. Лайнер жана Лайк

8. Көпүрөнүн айдоочусу (мен TA7291P колдондум)

9. Нымдуулук сенсорлору

Сиз арзаныраактарды таба аласыз, бирок алар учурдагы электролизден тез эле коррозияга учурайт жана көрсөткүчтөрү начарлап кетиши үчүн алмаштырылышы керек. Альтернатива-коррозияга азыраак болгон катастродук-аноддук сенсорлорду колдонуу.

10. Breadboards жана Cable үчүн 12v Barrel Jack

11. Чек клапаны бар суу бөтөлкөсү

1 -кадам: палатаны чогултуу

Бул кадамды ар кандай жолдор менен жасаса болот, бирок мен эки бөлүктөн турган контейнерди тандадым, анткени ал көбүрөөк ийкемдүүлүккө жол ачты. Мен өсүмдүктүн баштыктарын жайгаштыруу, жарык өстүрүү жана автоматтык сугаруу системасы үчүн ачык фронту жана үстү ачык металл рамканы колдондум. Андан кийин, өсүмдүктөр жүктөлгөндөн кийин, менде металлдын үстүнө ылдый түшүүчү акрил кутусу бар.

Кадамдар:

1. Биринчиден, мен өсүп жаткан жарыкты металл алкакка бекиттим. Мен жарыктын эки тарабында эки тешик бургуладым (эч кандай тетиктерге зыян келтирбестигиме көзүм жеткенден кийин) жана аны базанын маңдайкы жагына бекиттим. (1 -сүрөттө көрүнгөн)

2. Мен жарыктын күч аккордуна ылайыкташтыруу үчүн акрил менен алкактын тешигин кесишим керек болчу (сүрөт 2-4)

Кеңеш: акрилдин тешигин кесүү үчүн, мен тик бурчтуктун бурчунда төрт тешик бургуладым жана аларды бириктирип, таза кесүү үчүн Дремелди колдондум.

3. Мен акрил үстү үчүн файл сактоочу урнаны сатып алгандыктан, файлдарды илип коюуга арналган эки эринди алып салууга туура келди. Бул үчүн мен пластмассаны ысытып, боёк кыргычты жана балканы алып, акырындык менен кутудан бөлүп жаткан бөлүктү таптадым.

4. Балка менен металл алкакка бир нече акыркы өзгөртүүлөр киргизилгенде, акрил үстү алкактын жана базанын үстүнө тыгыз келет.

2 -кадам: Өсүмдүк баштыктары

Мен ийкемдүүлүккө ээ болуу үчүн гидропоникалык системанын ордуна өсүмдүк баштыктарын түзүүнү тандадым. Капчыктарды алдын ала даярдап койсоңуз болот жана тешикке жаңы үрөн менен өнүү кагаз пакетин салып оңой эле кайра колдонсо болот. Сумкаларды оңой эле алып салууга жана велкро боолорду колдонуп кайра камерага киргизүүгө болот. Ошондой эле, баштыктарды даярдоо өтө оңой болгондуктан, түшүмдүн туруктуу агымын камсыз кылуу үчүн аларды офсеттүү убакта отургузууга болот. Баары бир убакта отургузулганда, камерада эгин жок болгон убакыт бар. Ошентип, анын ордуна баштыктарды бир нече жумага офсетке отургузууну сунуштайм, ошондуктан түшүмдүү түшүмдүн үзгүлтүксүз агымы бар.

Сумканын өлчөмү:

Процестин бул кадамы ар бир кишинин кутучасынын өлчөмдөрүнө мүнөздүү. Мен 4x6 сумкасын колдонуп, кутучамдын арткы жана ылдый жагына ылайыкташтырылган эки 12x16 баштыкты колдонуп бүттүм. 4x6 сумкалардын жабылуучу сыдырмалары бар болчу, бирок чоң сумкалар жок, мен аларды өзгөрттүм. Ошентип, мен баштыкты ичинен жабуу үчүн эки тараптуу скотч колдонуп, аны артка бүктөө үчүн сыртынан дагы бир бөлүгүн колдондум (сүрөт 5)

Сумкаларды чогултуу:

(Каптарым үчүн колдонгон макет үчүн 3 -сүрөттү караңыз. Мен аны өсүмдүктөр бири -биринин мейкиндигине өспөй тургандай кылып, жарык булагынан көлөкө түшүрбөшү үчүн жасадым)

1. Антистатикалык баштыктарга бир дюймдук тешиктерди кесиңиз (сүрөт 1)

Мен баштыктын эки жагын кесип албаш үчүн Xacto бычагы менен картонду колдондум

2. Көбүк тасманын бир жарым дюймун кесип, тешиктин үстүнө түз коюңуз (2 -сүрөт)

3. Xacto бычак же бычакты колдонуп, 1 -кадамда сумкадагы тешилген тилке менен тегизделген көбүктүн бир дюймдук тешигин кесиңиз (сүрөт 2)

4. Ошол эле процессти бир баштыкка кайталаңыз, бирок ным сенсоруна туура келгидей кылып чоңураак тешик жасаңыз

5. Ошол эле процессти бардык сумкаларда кайталаңыз, бирок тескерисинче көбүк скотчтун төрт бурчун жасап, перистальтикалык трубага туура келгидей чоңдуктагы кичинекей х түрүндөгү кесинди жасаңыз.

Кеңеш: Түтүк тешиктери үчүн, аларды шлангдар өсүмдүктүн өсүүчү жерлеринен өтпөй турган жерлерге койгула, ошондо алар арткы бөлүмгө кайра оңой туташа алышат.

3 -кадам: Үрөндүн тайып кетиши

Урук бүчүрлөрү алдын ала даярдалып, колдонууга чейин сакталып турушу үчүн иштелип чыккан. Мен үрөндү өнүү кагазына жабыштыруу жана үрөндөрдү радикалдуу багыттоо үчүн төмөн карай багыттоо үчүн үрөнгө ыңгайлуу клей даярдадым, ошондо тамырлар баштыкка өсөт жана бүчүр жаракадан чыгат.

Урукку слиптерди түзүү

1. Өскөн кагазды кесиңиз (2,5ин х 1ин)

2. Бир аш кашык унду жетиштүү суу менен аралаштырып коюу паста түзүңүз

3. Тиш чукугучтун жардамы менен үрөн клейинин чекитин өнүү кагазынын ортосуна коюңуз

4. Үрөндү радикал же чекит менен ылдый каратып, кайсы жакка караганын белгилеп/эстеп коюңуз, анткени бул жерде тамыр өсөт.

5. Үчүн кагазды эки эсе бүктөп, уругун ортосуна үч эсе кылып салыңыз

4 -кадам: Автоматтык сугаруу системасы

Сугаруу системасы нымдуулук сенсорлорунан жана перисталтикалык насостордон турат, алар өсүмдүктүн баштыктарын нымдуулуктун 30%дан төмөн болгондо автоматтык түрдө сугарат. Мен кодду 8 сааттан кийин пакеттерде нымдуулукту текшерүү үчүн жаздым жана эгер деңгээл 30% дан төмөн болсо, анда насос 10 секундага күйөт. Менин насосум жана энергия менен камсыздоо үчүн 10 секунд сумкалардагы нымдуулукту 30% дан жогору жогорулатуу үчүн жетишерлик жакшы болгон, ошондуктан насос ар бир 16 саатта активдешет, бирок ар кандай орнотуулар үчүн текшерилип, туураланышы керек.

Байланыштар:

Айдоочу пин 1ге көпүрө кылуу үчүн GND

12V GND көпүрө айдоочунун 1 -пинине

5V көпүрө айдоочунун пин 7 (Vcc)

D5 көпүрө айдоочунун пин 5 (in1)

D6 көпүрө айдоочунун пин 6 (in2)

Arduino D13 - R1 (эгер кошумча тышкы LED колдонулса)

Көпүрөнүн айдоочусу 2 -пин (out1) перистальтикалык насостун оң терминалына

Көпүрөнүн айдоочусу пин 4 (vref) жана пин 8 (vs) 12V пос.

Көпүрөнүн айдоочусу пин 10 (out2) перисталтикалык насостун терс терминалына

Эскертүүлөр:

Көпүрөнүн айдоочусунун 9 жана 3 -пиндери колдонулбайт

Көпүрөнүн айдоочусунун учу бурчтуу, учу пин 1 жана квадраттын учу пин 10

Код:

int IN1Pin = 5; // IN2Pin = 6 колдонгон пинге жараша өзгөрөт; // сиз колдонуп жаткан пинге жараша өзгөрүңүз #define moist_pin A0

жараксыз орнотуу ()

{

Serial.begin (9600);

pinMode (IN1Pin, OUTPUT);

pinMode (IN2Pin, OUTPUT);

analogWrite (IN1Pin, 0);

analogWrite (IN2Pin, 0);

pinMode (moist_pin, INPUT);

кечигүү (1000);

}

боштук цикл ()

{

int sensorValue = карта (analogRead (moist_pin), 0, 1023, 100, 0); // 100-0ден 0-1023 пайызга чейинки нымдуулук көрсөткүчтөрүн карталар

Serial.print ("Учурдагы нымдуулук деңгээли:");

Serial.print (sensorValue);

Serial.println ("%");

if (sensorValue <30) // ным 30 пайыздан төмөн болсо, төмөнкүлөрдү аткарат

{

analogWrite (IN1Pin, 255); // 255 насосту максималдуу кубатка которот

кечигүү (10000); // насос 10 секунд иштейт

analogWrite (IN1Pin, 0); // насосту өчүрөт

Serial.println ("2 сааттын ичинде нымдуулуктун деңгээлин текшерүү");

кечигүү (28800000); // 8 саат миллисекундта

int sensorValue = карта (analogRead (moist_pin), 0, 1023, 100, 0); // нымдуулукту текшерет

Serial.println (sensorValue); // нымдуулуктун деңгээлин басып чыгарат

}

башка

{

Serial.println ("Топурак нымдуу, 1 саатта кайра текшерилет"); // эгерде топурактын нымдуулугу 30% дан жогору болсо, бул билдирүүнү басып чыгарат

кечигүү (3600000); // миллисекундтарда 1 саат

}

}

Кеңеш: код Arduinoго жүктөлгөндөн кийин, мурда колдонбогондор үчүн, аны компьютериңизге сайылган бойдон калтыруунун кажети жок. Сиз arduino үчүн кичинекей электр энергиясын ала аласыз жана ал күйгүзүлгөндө сиздин кодду аткарат. Ошентип, бул дизайн үчүн сизге керек болгон нерсе - бул arduino үчүн кубат булагы жана нан панелиңиздеги баррель уячасы үчүн 12 в электр энергиясы.

5 -кадам: Бардыгын бириктирүү

Бул этапта сизде өстүрүү чырактары, сугаруу системасы жана өсүмдүк баштыктары бар толтурулган куту болушу керек, андыктан анын баарын чогултуу гана калды.

Бул этап көптөгөн адамдар үчүн кутучанын өлчөмүнө жана суу сактагычтын, насостун жана микроконтроллердин бөлүгүнө жараша айырмаланат.

Өсүү камерасы тартылуусуз иштөөгө арналгандыктан, мен 15lb-класстагы Velcro тилкелерин колдонуп, арткы бөлүктөгү бардык компоненттерди байлап алууну чечтим.

1. Мен Arduino жана нан табак кармагычын, каркаска жана кармагычтын арткы жагына бекитилген велкро боолорду колдондум жана аны менин арткы бөлүмүм болгон файл сактоочу контейнердин жогору жагына орноттум. (сүрөт 2)

2. Андан кийин, мен перисталтикалык насостун түбүнө жана отсектин түбүнө велкро тилкелерин коюп, суу сактагыч менен да ушундай кылдым.

3. Андан кийин, сугат системасы. Мен перистальтикалык насостон чыккан түтүктү төрт өсүмдүк пакети үчүн төрт шлангга бөлүү үчүн үч тиш муундарын колдондум. (сүрөт 3)

4. Акыр -аягы, мен өсүмдүк баштыктарын ордунда кармоо үчүн велкро тилкелерин койдум. Мен тилкелерди сеткага бекитип жаткандыктан, мен өнөр жай өрүмүнүн сегменттерин кесип, Velcro тилкелеринин артына каршы алкактын сыртына чаптадым.

6 -кадам: Завод пакеттерин орнотуу жана иштетүү

Арткы бөлүм, түтүктөр жана нымдуулук сенсорлору өз ордунда болгондон кийин, өсүмдүк баштыктарын, түтүктөрдү жана нымдуулук сенсорлорун бекитүү гана калды.

Акыркы жыйын

1. Өсүмдүк баштыктарын алар үчүн иштелип чыккан жагына коюңуз. (2 -сүрөт процессти көрсөтөт)

2. Мурда жасалган узунураак тешиги бар баштыкка ным сенсорун салыңыз

3. Түтүктөрдү кичинекей чарчы көбүк порттору аркылуу баштыктарга салыңыз

4. Чырактарды таймерге сайыңыз жана жарыктар күнүнө 16 саат күйүп тургандай кылып коюңуз

5. Нан баррелинин уячасына 12в электр энергиясын сайыңыз

6. Ардуинону компьютерге (эгер сиз чыгууларды көзөмөлдөгүңүз келсе) же электр менен камсыздоону туташтырыңыз жана программаны иштетүүгө уруксат бериңиз!

7 -кадам: Жыйынтыктар

Сүрөттөрдүн биринчи топтому (1-4) эки жумалык өсүш

Экинчи топтом (5-6) өсүмдүк пакеттеринин көбү көрүнүп турган бүчүрлөргө ээ болгон бешинчи күндөн баштап

Акыркы сүрөт (7) - система иштетилген биринчи күндөн тартып

Бул карама -каршылыктын эң жакшы жери, бир баштык өсүп бүткөндө, анткени алар ар кандай ылдамдыкта өсүп жаткандыктан, мен салатты алып салып, башка түшүмдөрдү даяр боло электе эле жыйнабай туруп, ошол баштыкка уруктардын жаңы топтомун салышым мүмкүн болчу.. Келечектеги сыноолордо, мен ар бир баштыктын отургузулушун эки жумага алмаштырууну пландап жатам, анткени көпчүлүк салаттын жетилиши үчүн болжол менен 45-55 күн талап кылынат. Муну жасоо менен, ар бир эки жумада мен түшүм алууга даяр өсүмдүк капчыгына ээ болом жана башка салат өсүмдүктөрүнүн башка пакеттерге жарыкты тосуп калышына жол бербейт, анткени чоң баштар азыраак болот.

"Өсүп бараткан жердин жаратуучусу" сынагында экинчи орунду ээледи