Terrarium üçün Rütubət və İstilik İdarəetmə Sistemi: 11 Addım (Şəkillərlə birlikdə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

GİRİŞ:

Bu təlimat, Arduino Uno istifadə edərək modul rütubət və temperatur nəzarət sisteminin inkişafı üçündür. Bu sistem, ətraf mühit parametrlərini izləmək üçün suya davamlı rütubət və temperatur probundan və nəmləndiricinin və soyuducu fanın aktivləşdirilməsini idarə etmək üçün 5V rölelərinə qoşulmuş Arduino Uno -dan istifadə edir. Real vaxt saatı (RTC) istifadə edən ikincil sistem, nəmli havanın gündəlik təravətini təmin edir və planlaşdırılmış nəmləndirmə və soyutma proqramlaşdırılmasına imkan verir. Rütubət və temperatur ölçüləri LCD ekrana proqnozlaşdırılır.

Bu cihazın tətbiqi tropik bitkilər üçün ətraf mühit parametrlərinə nəzarət etməkdir. Bu vəziyyətdə, bu bitkilər daha yüksək rütubətə üstünlük verirlər (adətən 70%-dən yuxarı) və daha yüksək temperaturlara (30-35C) həssasdırlar. Binamın HVAC sistemindəki temperaturun mülayimliyini nəzərə alaraq, temperaturun müəyyən edilmiş bir həddən (20C) aşağı düşməyəcəyini təmin edə bilərəm. Bu vəziyyətdə, istixana təsiri daha çox narahatlıq doğurur, buna görə nəmləndirməyə əlavə olaraq soyutma da tətbiq olunmalıdır.

DİQQƏT:

Bu quruluş elektriklə işləməyi əhatə edir. Elektrik cərəyanı və şokdan qaçınmaq üçün xüsusi tədbirlər alın. Şort və ya zəif əlaqə yaratmamaq üçün naqillərə xüsusi diqqət yetirin.

Bu sistem 120V qurğulara uyğun olaraq hazırlansa da, yüksək cərəyan sistemlərində istifadə üçün nəzərdə tutulmamışdır. Sadə dəyişikliklər, daha yüksək güc üçün nəzərdə tutulmuş rölelər, soyutma sistemi və s. Daxil olmaqla belə bir sistemə imkan verəcəkdir. Bütün qoşulan qurğular üçün ümumi cərəyanı 10A maksimuma qədər məhdudlaşdırın.

Dəyişdirmə:

Bu sistem qızdırıcı kimi əlavə nəzarət parametrləri əlavə etmək üçün dəyişdirilə bilər. Əlavə olaraq, rütubətli havanı cədvəl üzrə tətbiq etməklə aktiv bir idarəetmə sistemi olmadan işlədilə bilər. Bu amil terrariumda yetişdiriləcək orqanizmlərin növündən çox asılıdır.

ARZU:

Proqramı, diaqramları və 3D çap modellərini GitHub -da da tapa bilərsiniz.

Təchizat

NƏZARƏTÇİ

• • 1x Arduino Uno Rev3 (RobotShop RB-Elf-156)
  • 1x 2 və ya 4 Kanal 5V 10A Relay (RobotShop RB-Elf-156)
  • 1x SHT 20 I2C Su keçirməyən Temperatur və Nəmlik Probu (RobotShop SEN0227)
  • 1x I2C 16x2 LCD Modulu (SunFounder ASIN B019K5X53O)
  • RTC və ya RTC Modulu ilə 1x Data Logger Shield (RobotDyne ASIN B072Q1584B)
  • Arduino Uno üçün 1x Vidalı Terminal Qalxanı (isteğe bağlı, RobotDyne ASIN B071JK13DP)
  • 3x 120V 2-Prong Uzatma Kablosu (3-Prong da istifadə edilə bilər, 10A [1200W] və ya daha çoxunu idarə edə biləcəyinə əmin olun)
  • 1x Layihə Kutusu ən azı 7 "x5" x3 "(RadioShack, ASIN B0051YSCGO)
  • 1x PCB lövhəsi və ya qutu üçün montaj lövhəsi
  • 1x USB a/b Kabeli

  • 1x USB Divar Şarj Adapteri (120V)

RÜTÜBƏTLƏNDİRİCİ

• • 1x Homasy Cool Mist Nəmləndirici (ASIN B07RZSBSHJ)
  • 1x 5/8 "x 6 'PVG Öd Pompası Boşaltma borusu (və ya bənzəri 3/4" ilə 5/8 "arasında borular, LOWES #814327)
  • 1x 3/4 "Qadın-Qadın Bağlayıcı PVC Uydurma (LOWES #23850)
  • 2x 3/4 "Kişi-Dişi Vidalı Dirsək PVC Uyğundur (LOWES #126822)
  • 1x 3/4 "Yan Çıxışlı Dirsək PVC Uydurma (LOWES #315496)
  • 1x 3/4 "Fırlanan Kişi-Dişi Suvarma Adaptoru (LOWES #194629)

SOĞUTMA FANATI

• • 1x 12V Kompüter Fanı
  • 1x 12V 1A güc adapteri
  • 1x 12V Kişi+Qadın 2.1x5.5MM DC Güc Fişli Adaptor Konnektoru

Kiçik hissələr

• • 20x Jumper Kabelləri
  • 4x Kablo Rakoru (PH7)
  • 3x 22-10 AWG Tel Fındıq
  • 12x Tıxaclar və Vintlər və Cıvatalar
  • 6x M3-0.5 və ya UNC 4-40 vintlər və boltlar
  • 4x Vintlər (montaj lövhəsini layihə qutusuna bağlamaq üçün)
  • 3x Vantuz Kancaları

ARAÇLAR

• • Tel çıxarıcı
  • Vida Sürücüləri (müxtəlif ölçülərdə)
  • Qazma
  • Dönər Aləti (isteğe bağlı)
  • 3D printer (isteğe bağlı)

PROQRAM

Proqramı bu səhifədə və ya GitHub -da tapa bilərsiniz

Addım 1: Adruino dövrəsini bağlayın

Bu addım elektronikanın qurulması və qoşulması üçündür. Bu vəziyyətdə, Arduino UNO, SHT 20 və yalnız Arduino rölelərinə bağlantı hissələri bağlanmalıdır. *Qeyd edək ki, 120V uzatma kabellərinin birləşdirilməsinə indi ehtiyac yoxdur.

SİM ARDUINO

1. Nəzarət SİSTEMİ altında Təchizatlarda sadalanan komponentləri toplayın.

2. Arduino Uno'yu daxil edilmiş sxemə uyğun olaraq bağlayın (şəkil). Röleyi hələ bağlamayın.

   • Datalogger lövhəsi:

     Arduino Uno'nun üstünə qoşulun

   • Vida Terminal Qalxanı:

     Analog tərəfi Arduino Uno üzərindəki Datalogger Kartının Analog tərəfinə bağlayın

   • SHT 20:

     • Qırmızı 3.3V
     • GND -dən Yaşıl
     • A5 -ə qədər qara
     • Ağdan A4 -ə qədər

   • I2C 16x2 LCD Ekran:

     • SCL -dən A5 -ə qədər
     • SDA -dan A4 -ə qədər
     • GND - GND
     • VCC -dən 5V -ə qədər

   • 4 Kanal Rölesi (4 Kanal Rölesinden IN3 və IN4 istifadə etdim, bu da bir röleydə IN1 və IN2 üçün işləyə bilər):

     • VCC -dən 5V -ə qədər
     • GND - GND
     • IN 3 -dən 7 -ə qədər
     • IN 4 -ə 8 pin
3. Vintli terminal qalxanı istifadə edirsinizsə, eyni girişə girən 2 sancağınızın olmaması üçün ekrana birbaşa qoşulmaq üçün 5V və GND -dən istifadə edə bilərsiniz.
4. Ekran və ya SHT 20 probu, AREF girişinin üstündəki Arduinosda olan digər SDA SCL girişinə qoşula bilər. Diqqət yetirin ki, bütün qalxanların üzərində bu yoxdur.

Addım 2: Arduino proqramlaşdırın və yoxlayın

Bu addım, bütün komponentlərin işlədiyini və proqramın istədiyi kimi çalışacağını yoxlamaqdır.

ARDUINO PROQRAMI

1. Kompüterdən istifadə edərək burada tapa biləcəyiniz Arduino IDE -ni yükləyin.
2. USB a/b adapterindən istifadə edərək Arduino'yu kompüterə qoşun.
3. Arduino proqramını buradan və ya bu səhifədən yükləyin.
4. Proqramı Arduinoya yükləyin (düzgün COM portunun seçildiyinə əmin olun, yoxsa yüklənməyəcək).

ELEKTRONİKA YOXDUR

1. Proqramın işlədiyini və bütün komponentlərin düzgün oxunduğunu yoxlayın.

   1. Nəmliyi sensoru açılmış nəmləndiricinin yanına qoyaraq yoxlamaq olar.

      • 70%-dən aşağı bir rütubətdə, röleyi açmaq lazımdır, bu da tez -tez bir klik səsi və röleydəki bir işıqla göstərilir (modeldən asılıdır).
      • 85% -dən yuxarı rütubətdə söndürülməlidir, tez -tez başqa bir klik və işığın sönməsi ilə göstərilir.

   2. Temperaturu yüksəltmək üçün probu əlinizdə tutaraq yoxlaya bilərsiniz.

      Eynilə, 30C -dən yuxarı bir temperaturda, fan üçün röleyi açmaq lazımdır

   3. Diqqət yetirin, ətraf mühitin dəyişməsini bildirmək üçün zondun təxminən 6 saniyəlik gecikmə müddəti var.

2. Ekranın makul bir mühit nömrəsi ilə temperatur rütubətini oxuduğundan əmin olun.

   Başqa bir sensordan və ya yerli hava şəraitindən asılı olaraq mövcud rütubətinizi və istiliyinizi təxmin edə bilərsiniz

Addım 3: Project Box və Mount Electronics yaradın

Layihə qutusu artıq inşa edilə bilər və elektronika daha sonra qutunun içərisinə yerləşdiriləcək.

PROJE QUTUSU

1. Layihə qutusu üçün 4 delik açmaq lazımdır:

   • 120V giriş kabeli.
   • SHT20 sensoru üçün giriş.
   • Rütubətə nəzarət üçün çıxış.
   • İstilik nəzarət üçün çıxış.

2. Deliklər hər yerdə yerləşdirilə bilər. Bu nümunə qutusuna aşağıdakı kimi yerləşdirildi:

   • 120V giriş - mərkəzdə sağda.
   • SHT 20 girişi - sol tərəfi mərkəzdə.
   • Rütubətə nəzarət çıxışı - mərkəzin yuxarı hissəsinə doğru.
   • İstilik nəzarətinin çıxışı - mərkəzin aşağı tərəfinə doğru.

3. 11.5 mm -lik bir matkapla delikləri işarələyin və qazın.

   Qeyd: 7/16 düymlük bir matkap ucu istifadə oluna bilər və sonra onu zibilə salmaq üçün kifayət qədər böyütmək üçün zımparalana bilər

4. Qapağı və möhürü hər bir bezdən çıxarın və qalan vida gövdəsini və qozunu şəkildə gördüyünüz kimi gövdəyə yapışdırın.

MONTAJ

1. Bir plastik parçası, montaj lövhəsi və ya qutuya uyğun olaraq kəsilmiş bir prototip taxtası istifadə edin.
2. Qutudakı montaj deliklərinə uyğun olaraq deliklər qazın.
3. Elektronikanı (Arduino Uno ilə Shields və Relay) lövhəyə uyğun şəkildə yerləşdirin.
4. Delikləri işarələyin və uyğun qazma ucu ilə qazın.
5. İstədiyiniz hər hansı bir başlıqdan istifadə edərək Arduino və Röleləri lövhəyə yapışdırın (şəkil)

Addım 4: Layihə Kutusu Elektronikasının Qurulması

Bu addım, bütün komponentləri layihə qutusuna yerləşdirməyə yönəlmişdir ki, son naqillər çəkilsin.

ARDUINO VƏ RÖLE ƏLAVƏ EDİN

1. SHT 20 sensorunu və ekranı diqqətlə ayırın.
2. Montaj panelini qutuya qoyun (şəkil). Hələ bura soxmayın.

HAZIRLIK KABELLƏRİ

1. Uzatma kabellərinizi istədiyiniz uzunluğa kəsin.

   • Qutunun içərisində qalacaq 1 dişli girişiniz olacaq. Bu, Arduino və daha sonra əlavə edilə bilən digər cihazları (yəni fan, güc çeviricisi və s.) Gücləndirmək üçündür.
   • Bu girintilərdən 2 -si nəmləndiricini və soyutma cihazını gücləndirmək üçün istifadə ediləcək. İstədiyiniz uzunluqda düzəldə bilərsiniz, amma hər yerdə kordonun asılmaması üçün onları cihazın yanında saxlamağı seçirəm.
   • Bu uzatma kabellərindən 1 -dən, cihazı gücləndirmək üçün kabelin ucunu saxlayacaqsınız. Kordonda canlı tel göstərilirsə, onlardan istifadə edin (əksər hallarda zolaqları var, əgər kabelinizdə bu varsa narahat olmayın, sadəcə təşkil etməyi asanlaşdırır).
2. Elektrik kabelinin uclarını və üç güc girişini soyun.
3. Aşınmamaq üçün soyulmuş ucları bükün (şəkil, şəkil).
4. Qapağı və rezin contanı fişə, rölenin 2 çıxışını və SHT 20 probunu yerləşdirin.

KABLOLAR ƏLAVƏ EDİN

Kabellər, qutunun üstündə quraşdırılmış bezlərə əlavə edilə bilər (şəkil). Onları hələ də vidalaşdırmayın

Addım 5: Rölin naqilləri

Bu hissədə daha mürəkkəb naqilləri daxil etdim, çünki çətin ola bilər. Bu, Adım 2 -də göründüyü sxemlə eyni şəkildə bağlanacaq (şəkil).

KABLO RÖLESİ

1. İki boş telləri bir tornavida istifadə edərək iki rölin ümumi (C) girişlərinin hər birinə bağlayın (şəkil).

   • Bu ümumiyyətlə rölin mərkəzi girişidir və tez -tez C və ya şaquli bir xətt olaraq təyin olunur.
   • Tellərin düzgün oturduğundan əmin olmaq üçün onları kəsmək lazım ola bilər.
   • Açılmış misin demək olar ki, olmadığından, uyğunluğunun möhkəm olduğundan və yıpranmış tellərin asılmadığından əmin olun.
   • Telləri daxil etmək üçün lövhəni bir qədər qaldırmaq lazım ola bilər.

2. 2 güc girişindən telin canlı ucunu rölin normal açılan (NO) hissəsinə bağlayın (şəkil).

   Bu yuxarıdakı addıma bənzəyir, lakin bu çıxış bucaqlı bir xətt ilə təyin olunur (ümumi telə bağlı olmayan bir keçid kimi)

3. Bütün canlı telləri birləşdirərək başlayın. (Bu iki teldən ən böyüyünə uyğundur və tez -tez telin və ya qara teldəki bəzi zolaqlar ilə göstərilir.) Bir -birinə bağlanacaq kabellər:

   • Fişdən canlı tel
   • Arduino -nu gücləndirmək üçün fiş girişindən canlı tel
   • 2 soyulmuş tel
4. Telləri bir -birinə bükün və vida qapağı ilə bağlayın.

5. Bütün neytral telləri birləşdirin.

   • Fişdən neytral tel
   • Çıxışdan gələn neytral tel, Arduino'yu gücləndirmək üçün istifadə ediləcək
   • 2 güc çıxışının hər birindən telləri qaytarın
6. Telləri bir -birinə bükün və bir vida qapağı ilə örtün (şəkil).

7. Bütün vida qapaqlarının möhkəm olduğundan və düşməyəcəyindən əmin olun.

   • Vida qapaqları yaxşı uyğun gəlmirsə, fərqli ölçüdə bir qapaq istifadə edin.
   • Alternativ olaraq, tellər bir anda 2 dəfə bağlana bilər və artıq tel onları birlikdə atlamaq üçün istifadə edilə bilər

ATTAY SHT20

1. SHT20 ilə vida taxtasına döndərin.

   Bir vida taxtası istifadə edilmədikdə, tellər də tullanan tellərə daxil edilə bilər və/və ya tullanan tellərə qoşula bilər

SIKIŞDIRILMIŞ VƏZİYƏLƏR

1. Bez qapaqlarının hər birini tellərin ətrafında sıxın

   Bir az boşluğu aradan qaldırmaq üçün kordonlar bir az çəkilə bilər, ancaq hər halda bir az gevşeklik olduğundan əmin olun

Addım 6: İdarəetmə qutusu qapağı konfiqurasiyası

Bu addım, ekranı qutunun üstünə bağlamaq və təmiz görünməsi üçün 3D çap komponentləri əlavə etməkdir.

LCD ÜÇÜN DƏLİK OLUN

1. Ekranı qapağa quraşdırmaq üçün bir yer tapın.

   Bu layihə yuxarıdan sola 1 "sola qoydu

2. Deliklər üçün ekranı və yerini izləyin.
3. Bir Dremel və ya ülgüc istifadə edərək, ekranı qoymaq üçün düzbucaqlı sahəni kəsin.
4. Müvafiq matkap ucundan istifadə edərək ekran üçün deliklər qazın.

3D ÇAPLANMIŞ BİLEŞENLERİ ƏLAVƏ ET (isteğe bağlı)

1. Daxil olan 2 STL faylını çap edin:

   • Kəsmə uyğunsuzluqlarını gizlətmək üçün LCD üçün çərçivə (16x2 LCD Ekran Çərçivəsi (retro). Stl).
   • Rəsmi görünməsi üçün bir logo (Humidi_Control_Logo.stl).
2. Çap etdikdən sonra 2 çap edilmiş komponenti istədiyiniz yerə qapağın üzərinə qoyun.
3. Uyğun matkap ucundan istifadə edərək ekran üçün qazma deliklərini işarələyin.
4. İstəsəniz rəngləyin.

EKRAN EKRANI

1. Kiçik vintlər və boltlardan istifadə etməklə (M3 bunun üçün yaxşı işləyir) ekrandakı bolt, ön tərəfində vintlər və arxa tərəfdə. Çərçivəni istifadə edirsinizsə, bunu ön tərəfə yapışdırın (şəkil).
2. Logonu yapışdırın və vintlər əlavə edin (isteğe bağlı) (şəkil).
3. Bütün vintlərin və cıvataların sıx olduğundan əmin olun.

Addım 7: Nəzarət Sistemi Qutusunu bitirin

Bu addımlar, içərisində idarəetmə sistemi olan layihə qutusunun qurulmasını tamamlayır.

GÜCLƏNDİRMƏ VƏ KAPATMA

1. Güc konnektorunu Arduino -ya əlavə etmək üçün qutunun içərisinə yerləşdirilmiş uzatma kabeli girişindən istifadə edin.

   USB -dən istifadə etməyi sevirəm, buna görə asanlıqla aça və yenidən proqramlaşdırmaq üçün kabeli tuta bilərəm

2. Bütün əlaqələrin işlədiyinə əmin olmaq üçün qutuyu açın.
3. Uyğun vintlər ilə montaj lövhəsini vidalayın.
4. Layihə qutusu dəstindəki vintlərdən istifadə edərək qutunun üst hissəsini vidalayın.

Nəzarət sistemi artıq tamamlandı. Növbəti addımlar nəmləndirici və soyutma fanının əlavə edilməsidir.

Addım 8: Nəmləndiricinin Qurulması

Bu, kommersiya ultrasəs nəmləndiricisi istifadə edərək əsas nəmləndirmə sisteminin qurulması üçündür

RÜTÜBƏTLƏNDİRİCİ

1. PVC hissələrdən istifadə edərək onları şəkildə gördüyünüz ziddiyyətə bağlayın

   • 3/4 "dişi-qadın PVC birləşməsini kişidən-qadına PVC vintli dirsəyə bağlayın.
   • Düz bir açı yaratmaq üçün bu vida dirsəkini başqa bir vida dirsəyinə bağlayın.
   • Vida dirsəyinin vida ucuna kişidən qadına suvarma adapteri əlavə edin.
   • Yan çıxış PVC dirsəkini suvarma adapterinin ucuna yapışdırın.

2. Borunu ölçün və istədiyiniz uzunluğa kəsin

   • Bu uzunluq terrariumun üst hissəsindən nəmləndiricinin ortasına qədər olmalıdır.
   • Xəttdə çox az boşluq olmalıdır və mümkün qədər şaquli olmalıdır. Su toplayan hər hansı bir döngə və ya sahə boruyu tıxac və kiçik su hissəciklərinin axmasını maneə törədir.
   • Bu quruluş halında, borunun hər ayağında incəliklər var idi və üç ayaq işləyirdi.

3. Borunu PVC hissəyə bağlayın

   Bu vəziyyətdə, 5/8 "öd borusu istifadə olunur, bu da 3/4" birləşməsinə sıx uyğun gəlir

4. Nəmləndiricinin çıxışındakı ağ qapağı çıxarın
5. Boruları çıxışın içərisinə itələyin ki, rahat otursun.
6. PVC boru tərəfini terrariumun içərisinə qoyun ki, kənarına otursun. PCV hissələri, terrariumun kənarının eninin yerləşməsinə imkan vermək üçün az -çox vidalana bilər.

Addım 9: Soyuducu Fan Quraşdırması

Bu, lazım olduqda konvektiv soyutma vasitəsilə istiliyi azaltmaq üçün bir soyutma fanı əlavə edir

SOĞUTMA FANATI

1. Çıxış tellərini kompüter fanatından 12V kişi fiş adapterinə qoşun.

2. 2 vantuzdan istifadə edərək, fanın çuxurlarına oturacaq şəkildə yerləşdirin/bükün (şəkil).

   Sakinləri sərinləmək üçün ətrafdan hava çəkmək üçün fan azca aşağıya doğru açılmalıdır

Addım 10: Qoşma və yoxlama

Bu, nəzarət sistemini sona çatdırmaq üçün son addımdır!

SHT 20 MONT

1. Vantuz halqasından istifadə edərək SHT 20 -ni terrariumun yuxarı tərəfinə bağlayın (şəkil).

   Teorik olaraq, havadakı suyun gradyanı terrariumun yuxarı hissəsinə doğru ən aşağı olmalıdır, çünki o, otaq havası ilə qarışır. Bu vəziyyətdə, terrariumun qalan hissəsinin sensor tərəfindən ölçülən rütubətdə və ya bir qədər yuxarıda olduğuna əmin olmaq olar

HƏR ŞEYİ GİRİŞ

1. Nəzarət sistemini elektrik prizinə qoşun və gücünü və düzgün oxunmasını təmin edin
2. Nəmləndiricini rütubət nəzarət rozetkasına qoşun.
3. Fanı temperatur tənzimləyici çıxışına qoşun.

TEST

Sensorun ətrafını tənzimləyərək rölelərin lazım olduqda açıldığını/söndüyünü yoxlamaq üçün sistemi sınayın. Ətraflı məlumat üçün Addım 2 -ə baxın

Addım 11: Son sözlər

SON SÖZLƏR

Sistem qurulub və getmək üçün yaxşı olmalıdır. Daha əvvəl də qeyd edildiyi kimi, sistem modul xarakter daşıyır, çünki hər hansı bir tələbə uyğun olaraq şeylər asanlıqla tənzimlənə və ya dəyişdirilə bilər. Bu sistemin ağıllı olmadığını xatırlamaq çox vacibdir: Bir uğursuzluq olub olmadığını bilməyəcək və hər şeyi yalnız açacaq və ya söndürəcək. Nəmləndiricidə kifayət qədər suyun olması, xəttin tıxanmaması, rütubət sensorunun hələ də işləməsi və s. Üçün sistem daim yoxlanılmalıdır. Ümumilikdə bu sistem kommersiya idarəetmə sistemləri ilə eyni səviyyədə işləməli və daha çox olmalıdır. funksional, uyğunlaşa bilən və qənaətlidir. Əyləncə tikin.