हाइड्रोपोनिक्स नियंत्रक: 7 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

एंकोरेज, अलास्का में सीड्स ऑफ चेंज नामक एक निफ्टी संगठन युवाओं को उत्पादक वाणिज्य में आरंभ करने में मदद कर रहा है। यह एक परिवर्तित गोदाम में एक बड़े वर्टिकल हाइड्रोपोनिक्स ग्रो सिस्टम का संचालन करता है और प्लांट केयर के व्यवसाय को सीखने के लिए रोजगार प्रदान करता है। वे अपने जल नियंत्रण को स्वचालित करने में मदद करने के लिए एक IOT प्रणाली में रुचि रखते थे। यह निर्देश मुख्य रूप से उनके प्रयासों में सहायता के लिए एक किफायती और विस्तार योग्य माइक्रोकंट्रोलर सिस्टम बनाने के मेरे स्वयंसेवी प्रयासों का दस्तावेजीकरण करने के लिए है।

पिछले कई वर्षों में बड़े हाइड्रोपोनिक ग्रो ऑपरेशन आए और चले गए। इस व्यवसाय में समेकन को लाभदायक बनाने में कठिनाई से चिह्नित किया गया है। लेटस के फैंसी बैग को लाभ के लिए बेचने के लिए आपको सभी खातों द्वारा पागलों की तरह स्वचालित करना होगा। ये ऊर्ध्वाधर इकाइयाँ किसी भी वास्तविक कैलोरी के साथ कुछ भी उत्पन्न नहीं करती हैं - आप मूल रूप से अच्छी तरह से पैक किया हुआ पानी उगा रहे हैं - इसलिए आपको इसे प्रीमियम पर बेचना होगा। यह जल प्रतिरोधी समायोज्य इकाई मुख्य जलाशय में जल स्तर को नियंत्रित करने और इसकी गहराई, ph, तापमान को लगातार मापने के लिए बनाई गई है। मुख्य इकाई ईएसपी 32 फेदरविंग पर चलती है और वेब के माध्यम से अपने निष्कर्षों की निगरानी और ईमेल या टेक्स्ट चेतावनियों के लिए आपके फोन पर एक ब्लिंक ऐप को रिपोर्ट करती है यदि चीजें आप पर खराब हो जाती हैं।

चरण 1: अपनी सामग्री इकट्ठा करें

डिजाइन लोव्स के सस्ते पानी प्रतिरोधी बिजली के बक्से और कुछ धारकों पर आधारित था जो 3 डी प्रिंटेड थे। डीएफ रोबोट से पीएच यूनिट और एडफ्रूट से ईटेप को छोड़कर बाकी हिस्से अपेक्षाकृत सस्ते हैं। डीएफ रोबोट अपने एनालॉग पीएच सेंसर के अपने नए 3 वोल्ट संस्करण को सस्ते पीएच जांच के साथ बेचता है और आपको निरंतर विसर्जन के लिए शायद इसके एक महंगे संस्करण में निवेश करना होगा। मैंने अभी तक एक चालकता परीक्षक शामिल नहीं किया है, लेकिन यह शायद यह देखने के बाद अपग्रेड में होगा कि यह कैसा है।

1. लोव्स से दो गिरोह पानी प्रतिरोधी बिजली के बक्से - सीधे और घुमावदार ट्यूबों को पकड़ने के लिए विभिन्न फिटिंग के साथ-$10

2. 12 प्लास्टिक केसिंग एडफ्रूट के साथ मानक ईटेप लिक्विड लेवल सेंसर - $ 59 आप इसे प्लास्टिक हाउसिंग के बिना $ 20 कम में प्राप्त कर सकते हैं …

3. Adafruit HUZZAH32 - ESP32 पंख बोर्ड - महान बोर्ड।$20

4. ऐस्कर 2 पीस साइड माउंटेड एक्वेरियम टैंक साइड माउंटेड हॉरिजॉन्टल लिक्विड फ्लोट स्विच वाटर लेवल $4

5. एडफ्रूट नॉन-लचिंग मिनी रिले फेदरविंग

6. लाइपो - बैटरी $5 (पावर बैक अप)

7. युगल एलईडी के विभिन्न रंग

8. वाटरप्रूफ DS18B20 डिजिटल तापमान सेंसर + अतिरिक्त $10 Adafruit

9. ग्रेविटी: एनालॉग पीएच सेंसर/मीटर किट V2 DF रोबोट $39--औद्योगिक पीएच जांच की लागत $49 अधिक होगी

रेड एलईडी रिंग के साथ 10 वाटरप्रूफ रग्ड मेटल ऑन/ऑफ स्विच - 16mm रेड ऑन/ऑफ $5

११ प्लास्टिक वाटर सोलेनॉइड वाल्व - १२ वी - ३/४ (१/२ इंच न प्राप्त करें - यह कुछ भी फिट नहीं है…)

12. Diymall 0.96 इंच येलो ब्लू I2c IIC सीरियल ओलेड LCD LED मॉड्यूल $5

चरण 2: इसे तार करें

तारों के लिए बस फ्रिटिंग आरेख का पालन करें। एस्प 32 को विपरीत दिशा में ओएलईडी स्क्रीन के साथ एक फोटो बोर्ड पर रखा गया था, जहां यह गैंग-बॉक्स के मध्य भाग में छोटे छेद का सामना करेगा। एलईडी ईएसपी के दो डिजिटल आउटपुट से जुड़े थे। एक वाईफाई कनेक्शन का संकेत है और दूसरा घोषणा करता है कि क्या रिले को पानी के उत्पादन पर चालू किया गया है। लाइपो बैटरी बोर्ड पर लगे बैटरी इनपुट से जुड़ी होती है। अन्य सभी बोर्ड (पीएच, रिले, एटेप, वन-वायर टेम्प, ओएलईडी) सभी बोर्ड पर 3 वोल्ट से संचालित होते हैं। चालू/बंद मुख्य बोर्ड पर सक्षम पिन द्वारा जमीन से जुड़ा हुआ है - एलईडी बिजली से कोई कनेक्शन नहीं है। ईटेप निश्चित रूप से ध्यान से जांचने के लिए कुछ है - मेरे बोर्ड पर बिजली और जमीन उलट गई थी (लाल/काले) और ऐसा लगता है कि यह समस्या अन्य लोगों के मामले में है (इस समस्या के लिए एडफ्रूट्स वेब साइट पर खोजें …) सिर में शामिल रोकनेवाला भी सावधानी से मापा जाना चाहिए - यह प्रकाशित नहीं है। नया डीएच रोबोट बोर्ड अब 3V के साथ काम करता है और इसलिए ESP32 के साथ भी काम करता है। काम करने के लिए A0 नहीं मिल सका - वाईफ़ाई कनेक्शन से पहले इनपुट नहीं लेता है इसलिए मैंने अन्य एनालॉग इनपुट का उपयोग किया।

चरण 3: इसे बनाएं

सब कुछ बड़े करीने से मुख्य बॉक्स में फिट बैठता है। विद्युत नाली के दो ध्रुव तल पर जलरोधक निपल्स से अच्छी तरह फिट होते हैं। ये माप उपकरणों का समर्थन करते हैं। उन्हें पानी के स्तर से ऊपर या नीचे बॉक्स को निलंबित करने के लिए मनमाने ढंग से लंबा या छोटा बनाया जा सकता है - आपकी एकमात्र सीमाएं आपके कनेक्टिंग तारों की लंबाई हैं जिन्हें बॉक्स में जाना है। इन ट्यूबों को नीचे की तरफ सिलिकॉन से सील कर देना चाहिए। उपकरणों को 3डी प्रिंटेड कनेक्टर्स से निलंबित कर दिया जाता है जो एटेप बॉडी और नाली की वक्रता के अनुरूप होते हैं। वे विंग नट्स के साथ आसानी से समायोज्य हैं। पीएच जांच और एक तार अस्थायी जांच के लिए विशेष धारक भी मुद्रित किए गए थे। लेवल-वाटर-कंट्रोल स्विच के लिए बॉक्स सपोर्ट भी 3डी प्रिंटेड था। ये स्विच वाटरप्रूफ और अच्छी तरह से डिज़ाइन किए गए और सस्ते हैं। वे संलग्न ईख स्विच प्रतीत होते हैं। अंदर शामिल अखरोट के साथ सुरक्षित होने के बाद बॉक्स को सिलिकॉन से भर दिया गया था। इन स्विचों के बीच की दूरी यह निर्धारित करेगी कि शटऑफ से पहले कितने तरल पदार्थ की अनुमति है। सभी तारों को एक निचले उद्घाटन के माध्यम से सीसा जाता है और फिर सिलिकॉन से सील कर दिया जाता है। पीएच जांच तार को ऊपरी उद्घाटन के माध्यम से खिलाया गया था क्योंकि यह सबसे अधिक संभावना है कि इसे बार-बार बदला जाएगा। चालू/बंद स्विच स्थिति में गर्म चिपके हुए थे। स्क्रीन के साथ esp32 को सुरक्षित रूप से माउंट करने के लिए एक रैक 3डी प्रिंटेड था। OLED स्क्रीन को पानी से बचाने के लिए बैक कवर ओपनिंग के ऊपर एक छोटी गोल प्लास्टिक की खिड़की को सिलिकॉन किया गया था।

चरण 4: 3D प्रिंट फ़ाइलें

ये सभी संबंधित धारकों और समर्थनों के लिए एसटीएल फाइलें हैं। ये सभी समर्थन सुविधाओं को फिट करने के लिए डिज़ाइन किए गए थे। सोलनॉइड के लिए बॉक्स को पावर/रिले कंट्रोल पोर्ट और फ्रंट पर एलईडी होल के लिए पोस्ट प्रिंटिंग को संशोधित करना पड़ता है।

चरण 5: जल नियंत्रण

12 वोल्ट सोलनॉइड को अपने स्वयं के कस्टम 3 डी मुद्रित आवास में रखा गया था जिसमें मुख्य आवास में पंख रिले बोर्ड से अलग शक्ति और नियंत्रण रेखा के लिए एक बंदरगाह भी शामिल था। इसमें एक छोटा लाल एलईडी भी शामिल था जो सोलनॉइड के सक्रिय होने पर चालू होता था। नियमित बगीचे की नली 3/4 इंच के उद्घाटन के साथ जुड़ सकती है - न कि 1/2 इंच की विविधता प्राप्त करें - आपको कनेक्टर खोजने में कठिन समय होगा …।

चरण 6: कार्यक्रम आईटी

कोड काफी सीधा है। यह दो अलग-अलग सबरूटीन्स को घुमाता है और उन्हें Blynk नेटवर्क पर रिपोर्ट करता है। यदि आपने ड्रिल जानने से पहले Blynk के साथ काम किया है। आपको अपने विशेष माइक्रोकंट्रोलर और रिपोर्ट स्टेशन के लिए सभी Blynk सॉफ़्टवेयर और कनेक्ट कुंजी को शामिल करना होगा। आपको अपने वाईफाई कनेक्शन के लिए क्रेडेंशियल भी प्रदान करने होंगे। यह सब काफी खूबसूरती से काम करता है और ज्यादा काम किए बिना जटिल डेटा की रिपोर्ट करने का एक आसान तरीका प्रदान करता है। आपको प्रत्येक मापा सेंसर के लिए Blynk मध्यस्थता टाइमर की एक श्रृंखला स्थापित करनी होगी। इन्हें एक अलग सबरूटीन में शुरू और चलाना होगा। मेरे पास पीएच, अस्थायी, पानी की ऊंचाई और समय के लिए अलग-अलग हैं कि सोलनॉइड वाल्व खुला रहता है - यह जांचना है कि पानी टैंक को भरने के बिना बहुत लंबा है या नहीं - अच्छा नहीं है। पानी की ऊंचाई सबरूटीन ईटेप पर वोल्टेज डिवाइडर से औसतन कई रीडिंग लेता है (पिछला नोट देखें - यह उपकरण कारखाने से गलत तरीके से वायर्ड किया गया था ….) और फिर मानचित्र के साथ रीडिंग को सही करें और पानी में माप के साथ किए गए कार्यों को बाधित करें। टेप की उच्च और निम्न सीमा पर टैंक। पीएच सबरूटीन अधिक जटिल था। डीएच रोबोट ने इनिशियलाइज़ेशन करने के लिए कुछ सॉफ्टवेयर शामिल किए लेकिन मैं इसे बिल्कुल भी काम नहीं कर सका। आपको A2 पोर्ट से 4.0 और 7.0 (किट में शामिल) पर बफर के साथ कच्ची रीडिंग लेनी होगी और इन्हें प्रोग्राम के ऊपरी भाग में "एसिड वैल्यू" और "न्यूट्रल वैल्यू" में सेट करना होगा। इसके बाद यह आपके लिए बाद के सभी पीएच मानों की गणना करने के लिए ढलान और y अवरोधन की पहचान करेगा। पीएच को जांचने के लिए लगभग हर 2 महीने में इसी तरह से पुन: कैलिब्रेट करना होगा। अस्थायी सबरूटीन आपका मानक एक-तार कार्यक्रम है। शून्य लूप अनुभाग में एकमात्र गतिविधि दो फ्लोट स्विच की स्थिति की जांच करना है ताकि यह निर्धारित किया जा सके कि पानी को कब चालू करना है और टाइमर शुरू करना है।

चरण 7: इसका उपयोग करें

प्रारंभिक परीक्षणों पर मशीन ने अच्छी तरह से काम किया - उपकरणों के लिए आसानी से समायोज्य रेंज और तेजी से बदलते परिवेश में आसान सेटअप के लिए बनाए गए पानी प्रतिरोधी बाड़े। यह देखना होगा कि क्या दो जल स्तर स्विचों के बीच की दूरी पर्याप्त साबित होती है। Blynk वातावरण ने सेल फोन के साथ आसानी से रिपोर्टिंग और नियंत्रण किया। फोन द्वारा आउटपुट रिले पर सीधा नियंत्रण सिस्टम के ओवरराइड को संभव बनाता है जब डरावनी जल स्तर की स्थिति उत्पन्न होती है। जिस सहजता के साथ आप अधिक से अधिक उपकरणों को तुरंत चैनल आउटपुट प्रदान कर सकते हैं, वह कई लोगों के साथ डेटा साझा करना आसान बनाता है। भविष्य के हित पोषक तत्वों की आपूर्ति को स्वचालित करने, चालकता परीक्षण (पीएच मीटरिंग के साथ ज्ञात मुद्दे) और अन्य नोड्स के साथ जाल नेटवर्किंग के साथ विकसित परिसर में दूरस्थ स्थानों को मापने के लिए होंगे।