Ваш браузер устарел. Рекомендуем обновить его до последней версии.

EEVblog

Видеоблог об  электронике


 SDRRobots

Робототехника


 Roobots in USSR

Роботы в СССР

Контроллер Аэропоники/Гидропоники

Опубликовано 31.01.2016

Заинтересовался выращиванием растений (возраст, наверное) да не просто так,  а без почвы. Изучил вопрос, оказалось, помимо гидропоники есть  множество вариантов, например аэропоника, от гидропоники отличается только подачей питательного раствора к корням растений.

Гидропоника - это когда питательный раствор полностью заполняет резервуар, где расположены горшки с растениями и потом сливается обратно в емкость, в которой раствор обогащается кислородом  с помощью аквариумного компрессора. Проточная система - это когда жидкость постоянно циркулирует по дну резервуара с горшками, смачивает кончики растений. Аквопоника отличается от гидропоники тем, что питательный раствор приготавливают живые существа например рыбки в аквариуме.

 В начале работы рассматривал вариант с полной затопляемостью, но не нашел хорошего и дешевого варианта  датчика уровня жидкости. Обычно эта проблема решается переливом наподобие ванны, но это решение очень громоздкое  и подходит для больших систем.  Аэропоника этот вариант отличается от гидропоники тем, что питательный раствор подается непосредственно к корням растения с помощью разбрызгивателя, а излишки самотеком уходят в резервуар. Метод аэропоники показался самым рациональным, но есть большой недостаток, если отключат электричество, дольше чем на час, то растения начнут погибать и очень шумные насосы! Проблему с перебоями электричества можно решить установкой бесперебойного питания, правда, из-за этого возрастет цена всей установки.

Контроллер и периферия

Контроллер был собран на популярном, некоторые его называют умирающем, попсовым, не модным микроконтроллере Atmega16 фирмы Атмел, которую недавно купил Мкрочип, но не суть, управляет он следующими параметрами:

Температура(ds18b20), Свет(фитодиод 20Вт), LEDдрайвер (36В 600мА), Влажность(DTH11), Вентиляция (кулер д10см 4шт. два на вдув два на выдув), Подача раствора (насос стеклоочистителя, электромагнитный клапан омывателя ВАЗ2108), но эти насосы подходят исключительно для нежилых помещений так, как издают очень много шума.

Корпус/гроубокс

С корпусом получилось как - то неправильно. Сначала был сделан корпус, и только потом, началось изготовление всей начинки. Из-за такого непродуманного подхода пришлось потратить очень много времени, чтобы все влезло. Корпус был разделен на две части: техническую, где располагаются все электронные части (контроллер, блок питания, лед драйвер, автоматы, УЗО, распаечные коробки, насос и сам резервуар с питательным раствором), и саму камеру выращивания, в которой располагается освещение, датчик влажности, датчик температуры и вентиляция, стенки гроубокса обклеены утеплителем (фольгированный пенополиэтилен).

Внутреннее устройство бокса в варианте с  аэропоникой:

Разбрызгиватели:

Поигравшись с аэропоникой вылез один основной минус - это шум насосов, использовал от автомобилей. Невозможно спать при условии, что бокс стоит в другой комнате. Но система имеет право на жизнь если стоит в в отдельном помещении). 

Переделал под гидропонику с верхней подачей раствора и насосом для аквариумов:

Зажимы на трубках для выравнивания подачи раствора, но это не обязательно, раствора в любом случаи хватит для растения даже при слабой струйке.    

Нижняя перегородка служит для отделения корней от раствора.

Ящик покрашен чтобы не проходил свет иначе зацветет раствор.

Обогреватель. Процесс изготовления толком не заснял. Нихром разложен на текстолите закреплен каптоном. Сверху все замазал эпоксидной смолой и накрыл таким же куском текстолита. Добавил тепловой предохранитель на 90 градусов и  термостат(термовыключатель) на 60. Максимальная температура обогревателя получилась 50 градусов(срабатывает выключатель). 

Плата контроллера v0.1

Плата контроллера v0.2

Платы залужены химическим способом("жидкое олово")

Блок питания

Модуль реле

 

Что касается света то в первом гроубоксе поставил фитодиод на 20Вт. использовал для него лед-прожектор с диодом такой же мощности этого достаточно для 5-6 небольших горшков. Для бокса побольше диодное освещение получалось бы очень дорогим, для дешевого освещения подошли "энергосберегайки" "цветовой волны" в 2700К и 6400К.

Контроллер в сборе 

Тестовый урожай