Hidroponia

Componentes e suprimentos

Arduino Mega 2560

Sensor de temperatura DHT22

Sensor de umidade DHT11

Relé (genérico)

Sensor de luz RobotGeek

Sensor de temperatura

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Sobre este projeto

Hidroponia é um tipo de agricultura sem solo. O solo perde seus nutrientes e fertilidade com o tempo, para evitar que possamos usar a Hidroponia. O crescimento e a nutrição das plantas também podem ser melhorados e controlados. Planta que pode crescer apenas durante uma época específica do ano e pode ser cultivada ao longo do ano. Também podemos monitorar o crescimento da planta, o nível de nutrientes do solo, a umidade contida no solo e a quantidade de luz recebida.

Introdução

Este projeto é um modelo do sistema real. Aqui estamos substituindo o solo por cacau em pó. Podemos controlar a umidade e os nutrientes contidos no cacau em pó facilmente em relação ao solo normal. Neste projeto, estamos controlando apenas três critérios para o crescimento das plantas, ou seja, umidade, luz e temperatura. Para o nosso modelo, estamos usando a especificação de uma planta de alface

Temperatura:25 a 30 graus Celsius.

Umidade:50% a 80%.

Intensidade da luz:250 fótons por segundo.

Controle de luz

Para o nosso modelo, estamos usando uma matriz de LED de 3 mm conectada em série e em paralelo. Usamos 16 LEDs, 8 LEDs vermelhos e 8 LEDs azuis. Uma matriz de 4 LEDs em série requer fonte de alimentação de 12v. Portanto, estamos usando uma fonte de alimentação externa de 12v. Para controlar os LEDs com ajuda do Arduino estamos usando um optoacoplador IC 4N35. Para a informação da intensidade da luz estamos utilizando sensor de luz com LDR. Para melhor desempenho, podemos montar o sensor fotodiodo. Convertemos a leitura dos sensores de luz em fótons por segundo usando o código do Arduino.

Controle de temperatura

As plantas requerem uma temperatura adequada para o seu crescimento. Então estamos controlando a temperatura do modelo com a ajuda de duas ventoinhas e uma lâmpada incandescente.

Para detectar a temperatura ao redor, estamos usando o IC LM35. A temperatura é detectada e os dados são fornecidos ao Arduino. Quando a temperatura está acima do valor necessário, precisamos resfriar o ambiente, então uma ventoinha de resfriamento é ligada. Quando a temperatura está abaixo do valor exigido, precisamos aumentar a temperatura ambiente, de forma que um ventilador de aquecimento e uma lâmpada incandescente sejam LIGADOS. A lâmpada é mantida do lado de fora em uma caixa separada para que sua intensidade de luz não afete nosso sensor de luz. A lâmpada aquece a caixa e a ventoinha de aquecimento lança o ar quente para dentro.

Ambos os ventiladores são controlados por acionamento motorizado e a lâmpada incandescente é controlada por meio de um relé.

Controle de umidade

O cacau em pó deve conter uma quantidade adequada de partículas de água para a planta realizar a fotossíntese. Para detectar a umidade do solo, usamos o sensor DHT11. Este sensor pode detectar temperatura e umidade, mas nós o usamos apenas para detecção de umidade.

Para aumentar o conteúdo de água no cacau em pó, conectamos a bomba de água a um tubo e fizemos alguns furos no tubo. (conceito de irrigação por gotejamento).

Pontos a serem observados.

O sensor DHT11 tem um tempo de resposta de 1 Hz, portanto, o intervalo de tempo entre cada leitura deve ser de pelo menos 1 segundo.

A linha de LEDs conectada em série de 4 requer alimentação de 12v.

Mantenha a segurança ao conectar 230 V ao PCB ou placa de ensaio, isole os fios desencapados com fita isolante.

Não dê um sinal direto ao optoacoplador, conecte um resistor entre eles.

O ventilador DC sem escova usado é unidirecional, então monte-o de acordo.

Código

Hidroponia

Hidroponia Arduino

 #inclui  int pinDHT11 =41; int refrigeraçãoFan =50; int aquecimentoFan =48; int aquecedor =3; int LEDrow1 =25; int LEDrow2 =27; int LEDrow3 =29; int LEDrow4 =31; bomba interna =31; SimpleDHT11 dht11; configuração vazia () {Serial.begin (115200); pinMode (coolingFan, OUTPUT); pinMode (heatFan, OUTPUT); pinMode (aquecedor, SAÍDA); pinMode (LEDrow1, OUTPUT); pinMode (LEDrow2, OUTPUT); pinMode (LEDrow3, OUTPUT); pinMode (LEDrow4, OUTPUT); pinMode (bomba, SAÍDA);} void loop () {temperatura (); leve(); umidade ();} temperatura vazia () {valor interno =analogRead (A10); volts flutuante =(valor / 1024,0) * 5,0; temperatura flutuante =volts * 100,0; Serial.print ("temp ="); Serial.println (temp); atraso (1000); if (temp <25) {digitalWrite (aquecedor, LOW); digitalWrite (heatingFan, HIGH); } else {digitalWrite (aquecedor, ALTO); digitalWrite (heatingFan, LOW); } if (temp>
 30) {digitalWrite (coolingFan, HIGH); } else {digitalWrite (coolingFan, LOW); }} void light () {float ldrdata =analogRead (A8); float resistorVolt =(1024-ldrdata) /1024.0*5.0;float ldrVolt =5.0-resistorVolt; float ldrResistance =ldrVolt / resistorVolt * 5000.0; float lux =(12518931) * (pow (ldrResistance, -1,405)); float photons =lux * 0,019; // Serial.println (photons); delay (1000); if (photons <50) {digitalWrite (LEDrow1, HIGH); digitalWrite (LEDrow2, HIGH); digitalWrite (LEDrow3, HIGH); digitalWrite (LEDrow1, HIGH);} if (fótons> 100) {digitalWrite (LEDrow1, LOW); digitalWrite (LEDrow2, LOW); digitalWrite (LEDrow3, LOW); digitalWrite (LEDrow4, LOW);}} void umidade () {// começar a trabalhar ... //Serial.println("====================================="); //Serial.println("Sample DHT11 ... "); // leia sem amostras. temperatura de byte =0; byte de umidade =0; int err =SimpleDHTErrSuccess; if ((err =dht11.read (pinDHT11, &temperatura, &umidade, NULL))! =SimpleDHTErrSuccess) {//Serial.print("Read DHT11 failed, err ="); Serial.println (err); atraso (1000); Retorna; } úmido interno =umidade (int); //Serial.print("Sample OK:"); // Serial.print (úmido); Serial.println ("H"); // A taxa de amostragem DHT11 é 1HZ. atraso (2000); se (úmido <85) {digitalWrite (bomba, ALTO); digitalWrite (coolingFan, LOW); } if (úmido> 94) {digitalWrite (coolingFan, HIGH); digitalWrite (bomba, BAIXO);}}

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