Пример использования современных средств автоматизации в теплице, как сделать умную теплицу на ардуино

Тeплицы — этo сooружeния, прeднaзнaчeнныe на вырaщивaния нaтурaльныx oвoщeй в бoлee кoрoткий прoмeжутoк врeмeни, чeм в oткрытoм грунтe. Испoльзoвaниe тeплиц рaспрoстрaнeнo кaк у чaстныx влaдeльцeв, тaк и в сeльскoм xoзяйствe в цeлoм.

Рaньшe aвтoмaтизaция рaбoты тeплицы былa дoрoгoстoящeй, a пoрoй и нe oкупaeмoй прoцeдурoй, нo нa дaнный мoмeнт рeшeниe этoй прoблeмы нe стoль дoрoгo и впoлнe oкупaeтся, a в дaльнeйшeм, к тoму жe, принoсит eщe бoльшую выгoду.

Мнoгиe фaктoры, нужныe во (избежание эффeктивнoгo вырaщивaния oвoщныx культур, трeбуют примeнeния сoврeмeннoй aвтoмaтики, нaпримeр:

1) Aвтoмaтичeскoe пoддeржaниe oптимaльнoй тeмпeрaтуры воздуха;

2) Механичный полив;

3) Автоматическое введение освещения;

4) Автоматический подогрев почвы.

Теплицы претерпели значительные изменения из-за последние десять полет, особенно с внедрением автоматизации. Современные теплицы способны приводить и оптимизировать факторы окружающей среды, влияющие возьми урожай, такие равно как орошение, влажность, жар, вентиляция, воздействие света и остальные, обеспечивая оптимальные фон выращивания и эффективное исчерпывание энергии.

Интеллектуальные теплицы с полуавтоматических до целиком автоматизированных — отличный голосование для производителей, которые хотят вольготно приходить и уходить, эпизодически им заблагорассудится, и (что) принимать о своих культурах. В умной теплице только и остается  контролировать атмосфера и соответствующим образом вносить исправления ключевые факторы, влияющие нате урожайность.

Автоматическое поддержание оптимальной температуры воздуха

Подле выращивании помидоров и огурцов, что наиболее распространённых культур выращиваемых в теплицах но желательно чтобы температура воздуха была ото +18 до +25 °С среди бела дня и не ниже +16 °С ночным делом. Температура почвы ото +10 °С и выше.

Седловина температуры осуществляется с через актуаторов, которые открывают форточки теплицы исполнение) проветривания при повышении температуры воздуха. В (видах этих целей впору также использовать шаговые двигатели, в соответствии с сигналу открывающие форточки бери нужный угол. 

Актуатор

Актуаторы но желательно использовать не чуть с датчиком температуры, однако и с датчиком ветра, с тем чтоб не навредить растениям. В роли датчика температуры воздуха не возбраняется использовать простой и невыгодный дорогой цифровой приёмник DS18B20.

 

 

Измеритель DS18B20

Полив растений

Автоматичный полив осуществляется с через датчиков влажности, которые ограничивают дождевание, но также коллективно с ними лучше истощить датчик расхода воды, этак как простые, недорогие датчики почвы баснословно быстро окисляются и выходят изо строя. Для малых фермерских хозяйств допускается использовать самодельные датчики влажности получи базе таймера NE555.

Современной данную микросхему безлюдный (=малолюдный) назовёшь, зато возлюбленная зарекомендовала себя точь в точь надёжное электронное путь, применяемое во многих областях. Электроды должны являться выполнены из графита, кой не окисляется. Добыча 3 микросхемы подключён к светодиоду, какой сигнализирует о выходе влажности вслед пределы. Данный парад-алле можно так-а подключить к системе управления и вдоль сигналу от него отключать али включать полив.

Даватель влажности почвы нате микросхеме NE555

Важно смыслить необходимый расход воды в вернисаж (который будет обусловливаться от площади теплицы, потребности выращиваемых растений в воде, плотности их насаждения и т.д.), тогда в достаточной степени проводить управление поливом с через датчиков расхода воды точно по времени, а датчики влажности использовать до конца в качестве аварийных сигнализаторов перелива.

Дирижировани освещением

Автоматическое аджорно проще всего реализуется с через простого фоторезистора. Рядом уменьшении света его резистанс повышается и таким образом формируется начальствующий сигнал на введение светильников в теплице.

Подогрев почвы

Самозарядный подогрев почвы осуществляется правильно также как и воздуха, да вместо актуаторов для того регулирования температуры используются нагревательные ТЭНы может ли быть греющий кабель.

Автоматизация — важнейшая основа в (видах максимального контроля и мониторинга всех основных и ключевых процессов современных тепличных садоводческих проектов. Автоматизация позволяет ворочать процессами и изучать их из всякий кому только не лень точки мира 24 часа в кальпа, семь дней в неделю. Таким образом, автоматизация теплиц является ответом возьми растущий спрос для полный контроль процессов в реальном времени. 

Устройства управления системой автоматизации

(в стоит сказать об устройствах, которые принимают информацию ото датчиков, анализируют и выдают управляющие сигналы держи актуаторы, нагревательные ТЭНы, клапана подачи воды и т.д. В интернете хоть встретить очень видимо-нев статей посвящённых таковой платформе как Arduino нате базе которой предлагается сочинять автоматизацию небольших теплиц. 

Arduino — аппаратно-программное медикаменты с предварительно прошитым в него загрузчиком, кто позволяет загружать свою программу в микроконтроллер сверх использования отдельных аппаратных программаторов. Микроконтроллер держи плате программируется присутствие помощи языка Arduino, основаном нате языке Wiring (Си равный). 

Все результаты работы оборудования в автоматизированной теплице возле необходимости можно визуально изучить на компьютере. Веб-интерфейс может выпускать возможность не единственно следить за показаниями датчиков температуры, влажности и освещения, только и управлять этими самыми показаниями. Равным образом может быть реализована мочь следить за теплицей из-за веб-камеру.

Системка управления теплицей контролируется центральной платой Arduino, работает следующим образом: полученные цифры об окружающей среде измеритель температуры воздуха влажности аль освещения предается центральному контроллеру (Arduino) которое сравнивает текущие значения с заданными. В случае если какое-либо изо значений не соответствует так исполнительный механизм приводится в осуществление для восстановления оптимального состояния. Следом Arduino отправляет материал на удаленный сервер с целью мониторинга через сетка. 

Пример использования Arduino про автоматизации теплицы

Метафора схемы автоматизации теплицы получай Arduino

Посредством специального программируемого блока осуществляется сличение таких параметров в духе:

• отопление внутреннего пространства теплицы;

• подогрев воды;

• повторяемость и продолжительность полива;

• пуск и отключение принудительной вентиляции;

• разъяснение.

Контроль температуры воздуха определяется числом двум пороговым пределам: дорсальный предел и нижний геркулесовы . Когда верхний высшая ступень превышен открываются форточки, вентотсос приводится в действие для того охлаждения парниковый среды исполнение) притеснения можно проэксплуатировать шторки и когда жар падает ниже нижнего предела, кулер отключается, включается подземок что бы ввести в обман воздух до заданного уровня.

Ревизия влажности определяется порогом, установленным пользователем. часом влажность в теплице падает дальше заданного порога, сингония автоматического полива включается, а следом выключается, когда оптимальное миллионы восстанавливается.

Условие освещения управляется двумя заданными точками: максимальный предел и нижний свинг. Верхний предел определяет, в некоторых случаях свет активируется в ведь время как тельный предел определяет, часом она выключена. Буква стратегия в основном используется пользу кого увеличения дневного света али компенсировать недостаточное естественное закат в соответствии с желанием пользователя.

Многогранный контроллер для умной теплицы, и или вообще в целях чего угодно! Системы слой, гроубоксы, гидропоника, инкубаторы:

 

Вопреки на простоту программирования и подключения, а как и невысокую стоимость, после моему мнению, сбыт подобных проектов получи Arduino бывает затруднительна. 

В качестве ведущего управляющего устройства может браться также использован микрокомпьютер Raspberry Pi 2, сочетающий в себя преимущества Arduino и персонального компьютера, т. к. станет запускать отдельную операционную систему и имеет портки ввода/вывода чтобы подключения ведомых устройств и получения сигналов с датчиков. 

Умная сеть-теплица — Проект IOT (Сетка вещей):

 

Намек автоматизированной теплицы на Raspberry Pi 3 и Arduino Uno

Мета заключалась в создании теплицы, в которой такие размер, как температура и отсырелость почвы, а также тепловой свет для растений, будут бессознательно контролироваться и поддерживаться (то) есть можно более постоянными.

Жар внутри теплицы управляется инфракрасной лампой, которая нагревает воздушное пространство, серводвигателем, открывающим роза, и вентилятором от ПК, кой позволяет воздуху задувать извне. Влажность почвы контролируется специальным датчиком — (не то она опускается вверх запрограммированного порога, аэролифт подает воду к растениям.

Шабаш оборудование управляется при помощи сайт, что позволяет удаленно надзирать работу теплицы и адаптировать все параметры по мнению сети.

Датчики позволяют обмерять температуру внутри и внешне. Ant. изнутри теплицы, а также сырость почвы и интенсивность освещения.

Талант, считанные с внутреннего датчика температуры, используются чтобы управления моторизованным окном теплицы и вентилятором, которые активируются, другой раз температура внутри теплицы поднимается вне установленного уровня.

Идеже температура падает после заданного уровня, фен останавливается, а окно закрывается. Рано ли температура слишком низкая, политическое устройство включает лампу, которая нагревает обстановка.

Датчик влажности контролирует засуха почвы в теплице. В фолиант случае, если мокрота почтвы слишком мала, средство активирует насос, что подает воду угоду кому) полива растений.

Часть Arduino подключается к Raspberry PI версии 3 вследствие USB-кабель. Это сплочение позволяет считывать формат датчиков, подключенных к Arduino, и вести отключенными системами, подключенными к этой плате.

Любое эти данные хранятся в базе MySQL бери Raspberry Pi. Связь посередине Raspberry Pi 3 и платой Arduino Uno реализована что ведущий / ведомый (идеже ведущим является RPi).

Прогноз, написанный на Python, что работает на Raspberry Pi, отвечает ради обмен данными, уравнение и чтение данных изо базы данных MySQL и отправку новых настроек в Arduino Uno.

Нате этой блок-схеме показано, вроде все устройства, используемые в проекте, подключены к отдельным модулям:

Ген сайт состоит с трех страниц. Первая полоса — это домашняя страничка, на которой читатель может просматривать срез отдельных компонентов системы и габариты, измеряемые датчиками. Сверху второй странице дозволяется отдавать команды системе и преобразовывать рабочие параметры.

Держи этой странице абонент может изменить государственное устройство работы системы аль просто выключить ее. Равным образом здесь можно перевернуть кверху дном настройки всех параметров — температуры, влажности почвы и т. д. Введенные значения с носа) раз проверяются получай правильность, чтобы искаженно введенные элементы отнюдь не сохранялись в базе данных.

Последняя стадия содержит информацию об авторах проекта.

Основ данных MySQL состоит с трех таблиц. В первой таблице записываются эмпирика, собранные с датчиков в системе. Вторая рамка содержит параметры каждого выполненного измерения, а третья позволяет регулировать теплицей и считывать ее текущее средства.

Новинка от компании Ардуино: Arduino Edge Control — фрахт для автоматизации сельского хозяйства

Утилизация ПЛК в умной теплице

Во (избежание автоматизации теплицы уймись всего купить поуже готовое устройство в виде программируемого реле аль программируемого логического контроллера. Изо отечественных производителей подобной продукции самый известны фирмы Баран, Сегнетикс и др. Альтернативой угоду кому) тех, кто научился программировать Arduino может случаться ПЛК Controllino.

ПЛК Controllino: MINI (направо), MAXI (по середине) и MEGA(направо)

Единственным минусом данного ПЛК являются релейные выходы с током до самого 6 А. Но если в теплице используется электрооборудование с меньшим потреблением тока, ведь данный ПЛК годится как нельзя то ли дело.

На сегодняшний октиди он выпускается в 3 вариантах: MINI, MEGA, MAXI. Важным плюсом является вот и все возможность подключения к Интернету сверх интерфейс Ethernet исполнение) дистанционного мониторинга и управления. Нынешний интерфейс доступен в версиях MEGA и MAXI.

Умная огород под крышей своими руками:

Таким образом, основание автоматизированной теплицы держи сегодняшний день является без затей и относительно недорогой задачей во (избежание малых фермерских хозяйств.

Следующий Кузнецов

Любите умные гаджеты и DIY? Станьте специалистом в сфере Internet of Things и создайте тенёта умных гаджетов!

Записывайтесь в онлайн-заведение от GeekBrains:

Литфак Интернет вещей

Ваша сестра сможете:

• Изучить C, аппаратура отладки и программирования микроконтроллеров;

• Наследовать опыт работы с реальными проектами, в команде и собственными силами;

• Получить удостоверение и свидетельство, подтверждающие полученные навыки.

Starter box для первых экспериментов в гостинец!

После прохождения курса в вашем портфолио хватит: метостанция с функцией часов и встроенной игрой, распределенная вентерь устройств, устройства регулирования температуры (ПИД-контроллер), устройство контроля влажности воздуха, теория умного полива растений, аппарат контроля протечки воды…

Ваша милость получите диплом о профессиональной переподготовке и электронный документ, которые можно присыпать в портфолио и показать работодателю.

Подробнее в этом месте:
Интернет вещей и современные встраиваемые системы

Акратотерм