Avtomatik Bitki Böyümə Odası: 7 Adım (Şəkillərlə)

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

Aşağıdakı layihə, Lisey bölməsində Growing Beyond Earth Maker Yarışmasına təqdimatımdır.

Bitki yetişdirmə otağında tam avtomatlaşdırılmış suvarma sistemi var. Torpağı optimal nəmdə saxlamaq üçün bitkiləri avtomatik olaraq sulamaq üçün peristaltik nasoslardan, nəm sensörlərindən və mikrokontrolördən istifadə etdim. Böyümə otağımı asanlıqla yığılıb əkilməsi üçün dizayn etdim və qutudakı yerdən səmərəli istifadə etdim. Çevik dizayn, astronavtların hər 10-14 gündə bir yetişmiş kahı torbası (təxminən 3 baş) yığa bilmələri üçün bitkilərin davamlı axını təmin edə bilər. Toxumlar fərqli vaxtlarda cücərdiyindən və fərqli sürətlə böyüdüyündən, bitkilərin yığılacağı və hazır olduqları zaman yeni toxumların yerləşdirilə biləcəyi bir sistem yaratmaq istədim, buna görə də bitki torbalarımı hazırladım. Dörd bitki torbasından və ya cəmi 12 bitki yarığından ibarətdir, çıxarıla bilən, yığılmış, yeni bir toxum sürüşməsi daxil edilə bilən və kisəni cırtdan istifadə edərək bir neçə dəqiqəyə sistemə yapışdıra bilən. Toxum sürüşmələri toxumların vaxtından əvvəl hazırlanmasına, istiqamətləndirilməsinə və yapışdırılmasına və lazım olduqda torbanın içinə qoyulmasına imkan verir. Bitki torbalarının yarıqları torbadan çıxan su və kirdən qorunaraq bitkinin böyüməsini təmin etmək üçün hazırlanmışdır. -statik çantalar, elektron komponentləri qorumaqla yanaşı, aynalı səthlərdir. Beləliklə, anti-statik torbalarla işıq sistemdəki bütün bitkilərə/cücərtilərə çatacaq və marul birbaşa böyüyən işığa doğru böyüməyəcək.

Təchizat

Konteyner:

1. Akrilik Fayl Saxlama Qutusu

2. Metal saxlama qutusu

3. Masaüstü Fayl Təşkilatçısı

4. Velcro Zolaqlar

5. İşıq Grow

Bitki çantaları:

1. Anti Statik Çantalar

2. Süngər Kauçuk Köpük Bant (5/16-İnç)

3. Cücərmə kağızı

4. Kobud torpaq qarışığı

5. Toxum yapışdırıcısı (un və su)

6. Toxumlar (Mesclun Green paketindən istifadə etdim)

Suvarma sistemi:

1. Peristaltik Pompa

2. Pompa üçün Silikon Borular (2mm x 4mm)

3. Arduino M0 Pro (İstənilən model işləyəcək) və enerji mənbəyi

4. Mikro USB-dən USB-A-ya

5. Çörək lövhəsi

6. Jumper Telləri

7. Lehimləmə Dəmiri və Lehim

8. Körpü Sürücüsü (TA7291P istifadə etdim)

9. Nəm Sensorları

Ucuz olanları tapa bilərsiniz, ancaq cərəyan elektrolizindən tez korroziyaya uğrayacaq və oxunuşlar pisləşəcəyi üçün dəyişdirilməlidir. Alternativ olaraq, korroziyaya daha az meylli olan və ya daha bahalı katot-anodlu sensorlar istifadə etmək olar.

10. Breadboards və Kabel üçün 12v Barrel Jack

11. Çek valflı su şüşəsi

Addım 1: Palatanı yığın

Bu addım bir çox cəhətdən edilə bilər, amma daha çox elastikliyə imkan verdiyi üçün iki hissəli konteyner seçdim. Bitki torbalarını yerləşdirmək, işıq yetişdirmək və avtomatik suvarma sistemi üçün açıq bir ön və üstü olan metal çərçivədən istifadə etdim. Sonra, bitkilər yükləndikdən sonra metal əsasın üstünə sürüşən akril qutum var.

Addımlar:

1. Əvvəlcə işığı metal çərçivəyə bağladım. İşığın hər tərəfində iki delik açdım (heç bir komponentə zərər verməyəcəyimə əmin olduqdan sonra) və bazanın ön tərəfinə bağladım. (şəkil 1 -də görüldü)

2. Çərçivə və akrili işığın güc akkorduna uyğunlaşdırmaq üçün bir delik kəsməli oldum (şəkil 2-4)

İpucu: akrilikdəki çuxuru kəsmək üçün kəsmək istədiyim düzbucağın küncündə dörd deşik açdım və onları birləşdirmək və təmiz kəsmək üçün Dremel istifadə etdim.

3. Akril üst üçün bir fayl saxlama qutusu aldığım üçün, faylları asmaq üçün nəzərdə tutulan iki dodağı çıxarmalı oldum. Bunu etmək üçün plastikləri qızdırdım və bir boya kazıyıcı və bir çekiç götürdüm və yavaşca qutudan ayıran parça boyunca vurdum.

4. Çəkicdən istifadə edərək metal çərçivəyə bir neçə son düzəliş edildikdə, akril üst çərçivənin və bazanın üstünə rahatca oturur.

Addım 2: Bitki torbaları

Daha çox rahatlıq təmin etmək üçün hidroponik sistem əvəzinə bitki torbaları yaratmağı seçdim. Torbalar vaxtından əvvəl hazırlana bilər və yarığa yeni bir toxum və cücərmə kağız paketi qoyularaq asanlıqla təkrar istifadə edilə bilər. Çantalar asanlıqla çıxarıla bilər və cırtdan kəmərlərdən istifadə edərək kameraya yerləşdirilə bilər. Torbaların hazırlanması çox asan olduğu üçün məhsulların davamlı axını təmin etmək üçün ofset vaxtlarda əkilə bilər. Hamısı bir anda əkildikdə, kameranın heç bir məhsulu olmadığı bir vaxt var. Beləliklə, bunun əvəzinə torbaların bir neçə həftə ərzində ofset əkilməsini təklif edirəm, beləliklə daimi məhsul yığımı baş verir.

Çanta Ölçüsü:

Prosesin bu addımı hər bir şəxsin qutusunun ölçülərinə xasdır. Qutumun arxasına və altına uyğun olaraq iki 4x6 çanta və iki 12x16 çanta istifadə edərək sona çatdım. 4x6 çantaların bağlanması üçün fermuarlar var idi, amma daha böyük çantalar yox idi və mən onları dəyişdirdim. Beləliklə, çantanı içəridən bağlamaq üçün iki tərəfli yapışan bant istifadə etdim və arxa qatlanmış vəziyyətdə saxlamaq üçün kənardan başqa bir parça istifadə etdim (şəkil 5)

Çantaların yığılması:

(Çantalarım üçün istifadə etdiyim plan üçün şəkil 3 -ə baxın. Bitkilərin bir -birlərinin məkanında böyüməməsi və işıq mənbəyindən bir -birini kölgə salmaması üçün tərtib etdim)

1. Antistatik torbalarda bir düymlük kəsiklər kəsin (şəkil 1)

Çantanın hər iki tərəfini kəsmədiyimdən əmin olmaq üçün Xacto bıçağı və bir karton parçası istifadə etdim

2. Bir yarım düym köpük lentini kəsin və birbaşa yarığın üstünə qoyun (şəkil 2)

3. Xacto bıçağından və ya bıçağından istifadə edərək 1 -ci addımda torbada kəsilmiş yarığa uyğun olan köpükdən bir düymlük yarıq kəsin (şəkil 2)

4. Eyni əməliyyatı bir torbada təkrarlayın, lakin nəm sensoruna uyğun olaraq daha böyük bir yarıq düzəldin

5. Eyni əməliyyatı bütün çantalarda təkrarlayın, ancaq bir kvadrat köpük bantla düzəldin və peristaltik boruya uyğun olacaq qədər kiçik bir x şəkilli kəsik edin.

İpucu: Hortum delikləri üçün, hortumların bitkinin böyüyən ərazilərindən keçməyəcəyi yerlərə qoyun və arxa bölməyə daha asan bağlana bilsinlər.

Addım 3: Toxum sürüşmələri

Toxum fişləri əvvəlcədən hazırlanacaq və istifadə olunana qədər anbarda yığılacaq şəkildə dizayn edilmişdir. Toxumu cücərmə kağızına yapışdırmaq və kökləri torbaya böyütmək və cücərti yarıqdan çıxmaq üçün kökləri kökdən aşağıya doğru istiqamətləndirmək üçün sadə toxum dostu yapışqan hazırladım.

Toxum Fişlərinin Yaradılması

1. Cücərmə kağızını kəsin (2.5in x 1in)

2. Bir kaşığı unu kifayət qədər su ilə qarışdıraraq qalın bir pasta əmələ gətirin

3. Bir diş çubuğu istifadə edərək cücərmə kağızının ortasına toxum yapışqanından bir nöqtə qoyun

4. Toxumu kök və ya nöqtə ilə aşağıya doğru yönəldin və hansı ucu ilə üzləşdiyini qeyd edin/xatırlayın, çünki buradan kök böyüyür.

5. Cücərmə kağızını iki dəfə qatlayın, toxumun ortasında üç qat olun

Addım 4: Avtomatik Suvarma Sistemi

Suvarma sistemi, nəmlik sensorlarından və nəmlik səviyyəsi 30%-dən aşağı düşəndə bitki torbalarını avtomatik olaraq sulamaq üçün peristaltik nasoslardan ibarət olacaq. Kodu yazdım ki, torbalarda nəm səviyyəsi 8 saatdan sonra yoxlanılsın və səviyyəsi 30% -dən aşağı olarsa, nasos 10 saniyə açılacaq. Pompam və enerji təchizatı üçün 10 saniyə torbalardakı nəmin 30% -dən çox artması üçün kifayət qədər yaxşı idi, buna görə də nasos hər 16 saatda aktivləşəcək, lakin fərqli qurğular üçün sınaqdan keçirilməli və tənzimlənməlidir.

Əlaqələr:

Sürücü pin 1 -ni bağlamaq üçün GND

Sürücü pin 1 körpüsünə 12V GND

Sürücü pin 7 -ni bağlamaq üçün 5V (vcc)

Sürücü pin 5 (in1) körpüsünü bağlamaq üçün D5

Sürücü pin 6 -nı birləşdirmək üçün D6 (in2)

Arduino D13 - R1 (əlavə xarici LED istifadə olunarsa)

Körpü sürücüsü pin 2 (out1) peristaltik nasosun müsbət terminalına

Körpü sürücüsü pin 4 (vref) və pin 8 (vs) ilə 12V pos.

Körpü sürücüsü pin 10 (çıxış2) peristaltik nasosun mənfi terminalına

Qeydlər:

Körpü sürücüsünün 9 və 3 pinləri istifadə edilmir

Körpü sürücüsünün ucu künc üstdə, ucu 1 və kvadrat ucu pin 10 -dur

Kod:

int IN1Pin = 5; // IN2Pin = 6 istifadə etdiyiniz pindən asılı olaraq dəyişin; // #define moist_pin A0 istifadə etdiyiniz pindən asılı olaraq dəyişin

boş quraşdırma ()

{

Serial.begin (9600);

pinMode (IN1Pin, Çıxış);

pinMode (IN2Pin, Çıxış);

analogWrite (IN1Pin, 0);

analogWrite (IN2Pin, 0);

pinMode (nəm_pin, GİRİŞ);

gecikmə (1000);

}

boşluq döngəsi ()

{

int sensorValue = xəritə (analogRead (moist_pin), 0, 1023, 100, 0); // 100-0-dan 0-1023-ə qədər olan nəm oxunuşlarını xəritələyir

Serial.print ("Mövcud boşluq səviyyəsi:");

Serial. çap (sensorValue);

Serial.println ("%");

if (sensorValue <30) // nəmlik 30 faizdən azdırsa, aşağıdakıları yerinə yetirir

{

analogWrite (IN1Pin, 255); // 255 nasos maksimum gücə malikdir

gecikmə (10000); // nasosu 10 saniyə işləyir

analogWrite (IN1Pin, 0); // nasosu söndürür

Serial.println ("2 saat ərzində rütubət səviyyəsinin yoxlanılması");

gecikmə (28800000); // milisaniyədə 8 saat

int sensorValue = xəritə (analogRead (moist_pin), 0, 1023, 100, 0); // nəm səviyyəsini yoxlayır

Serial.println (sensorValue); // nəm səviyyəsini çap edir

}

başqa

{

Serial.println ("Torpaq nəmdir, 1 saat ərzində yenidən yoxlayırıq"); // torpaq nəmliyi 30% -dən yuxarı olarsa bu ifadəni yazdırır

gecikmə (3600000); // milisaniyədə 1 saat

}

}

İpucu: Kod Arduino -ya yükləndikdən sonra, əvvəllər istifadə etməyənlər üçün onu kompüterə bağlı vəziyyətdə qoymağa ehtiyac yoxdur. Arduino üçün kiçik bir enerji təchizatı əldə edə bilərsiniz və açıldıqda kodunuzu yerinə yetirəcəkdir. Beləliklə, bu dizayn üçün sizə lazım olan tək şey, arduino üçün bir enerji təchizatı və çörək taxtanızdakı barel yuvası üçün 12v güc təchizatıdır.

Addım 5: Hamısını bir araya gətirmək

Bu mərhələdə böyüyən işıqlar, suvarma sistemi və bitki torbaları olan tamamlanmış bir qutuya sahib olmalısınız, buna görə hamısını bir yerə yığmaq qalır.

Bu mərhələ bir çox insanlar üçün, su anbarı, nasos və mikrokontrolörlər üçün qutunun və bölmənin ölçülərindən asılı olaraq fərqli ola bilər.

Böyümə kamerası cazibəsiz işləməyi nəzərdə tutduğundan, arxa bölmədəki bütün komponentləri 15 lb dərəcəli Velcro zolaqları ilə bağladığımdan əmin oldum.

1. Arduino və çörək taxtası tutucusundan və çərçivəyə və tutucunun arxasına bərkidilmiş cırtdan kəmərlərdən istifadə edərək arxa bölməm olan fayl saxlama konteynerinin yuxarı tərəfinə quraşdırdım. (şəkil 2)

2. Sonra, peristaltik nasosun altına və bölmənin əsasına cırtdan zolaqlar qoydum və su anbarı ilə də eyni şeyi etdim.

3. Sonra, suvarma sistemi. Hortumu peristaltik nasosdan dörd bitki torbası üçün dörd hortuma bölmək üçün üç tee birləşməsindən istifadə etdim. (şəkil 3)

4. Nəhayət, bitki torbalarını yerində saxlamaq üçün cırtdan zolaqları qoydum. Şeritləri bir meshə bağladığım üçün sənaye toxuculuq seqmentlərini kəsdim və Velcro zolaqlarının arxasına qarşı çərçivənin kənarına yapışdırdım.

Addım 6: Bitki torbalarının qurulması və qaçması

Arxa bölmə, borular və nəm sensörləri yerində olduqdan sonra bitkilərin torbalarını, borularını və nəm sensorlarını bağlamaq qalır.

Final Məclisi

1. Bitki torbalarını dizayn etdikləri tərəfə qoyun. (şəkil 2 prosesi göstərir)

2. Nəm sensorunu əvvəllər düzəldilmiş daha uzun yarığı olan torbaya daxil edin

3. Boruları kiçik kvadrat köpük limanlarından torbalara daxil edin

4. Böyümə işıqlarını taymerə qoşun və işıqların gündə 16 saat yanması üçün qurun

5. Çörək lövhəsi yuvasına 12v enerji təchizatı bağlayın

6. Arduino'yu kompüterə (çıxışları izləmək istəyirsinizsə) və ya enerji təchizatına qoşun və proqramı işə salın!

Addım 7: Nəticələr

Yuxarıdakı ilk şəkil dəsti (1-4) iki həftəlik böyümədir

İkinci dəst (5-6), bitki torbalarının çoxunda görünən cücərtilərin olduğu beşinci gündür

Son şəkil (7) sistemin açıldığı ilk gündəndir

Bu ziddiyyətin ən yaxşı tərəfi, bir çantanın böyüməsi tamamlandıqda, fərqli sürətlə böyüdükləri üçün, salatı çıxarıb digər bitkilərin məhsulunu hazırlamadan yığmadan eyni torbaya yeni bir toxum dəsti daxil edə bilərdim.. Gələcək testlərdə, hər torbanın əkilməsini iki həftə ilə əvəz etməyi planlaşdırıram, çünki əksər kahıların yetişməsi təxminən 45-55 gün çəkir. Və bunu etməklə, hər iki həftədə bir məhsul yığımına hazır olan tam yetişmiş kahı bitkisi alacağam və bu, digər marul bitkilərinin digər torbalara işığını maneə törətməsinin qarşısını alacaq, çünki böyüyən başlar daha az olacaq.

Yerin Ardınca Böyüyən Yaradıcı Yarışmasında Qalib