ตัวอย่างของการใช้ระบบอัตโนมัติที่ทันสมัยในเรือนกระจก

เรือนกระจกเป็นสิ่งก่อสร้างสำหรับปลูกพืชผักธรรมชาติในระยะเวลาอันสั้นกว่าในพื้นที่เปิดโล่ง การใช้เรือนกระจกเป็นเรื่องธรรมดาทั้งในหมู่เจ้าของส่วนตัวและในด้านการเกษตรโดยรวม

ก่อนหน้านี้ระบบอัตโนมัติของเรือนกระจกเป็นขั้นตอนที่มีราคาแพงและบางครั้งไม่สามารถทนทานได้ แต่ในขณะนี้การแก้ปัญหานี้ไม่ได้แพงมากและจ่ายออกไปค่อนข้างมากและในอนาคตมันจะก่อให้เกิดประโยชน์มากขึ้น

ปัจจัยหลายอย่างที่จำเป็นสำหรับการเพาะปลูกพืชผักที่มีประสิทธิภาพจำเป็นต้องใช้ระบบอัตโนมัติที่ทันสมัยเช่น:

1) การบำรุงรักษาอุณหภูมิอากาศที่ดีที่สุดโดยอัตโนมัติ

2) รดน้ำอัตโนมัติ;

3) การรวมแสงอัตโนมัติ

4) ดินร้อนอัตโนมัติ

การบำรุงรักษาอุณหภูมิอากาศที่เหมาะสมโดยอัตโนมัติ

เมื่อปลูกมะเขือเทศและแตงกวาเนื่องจากเป็นพืชที่พบมากที่สุดที่ปลูกในโรงเรือนเป็นที่ต้องการของอุณหภูมิอากาศจาก +18 ถึง +25 ° C ในระหว่างวันและไม่ต่ำกว่า 16 ° C ในเวลากลางคืน อุณหภูมิของดินอยู่ที่ +10 ° C และสูงกว่า

การลดอุณหภูมิจะดำเนินการโดยใช้แอคทูเอเตอร์ที่เปิดหน้าต่างของเรือนกระจกเพื่อระบายอากาศเมื่ออุณหภูมิของอากาศเพิ่มขึ้น สำหรับวัตถุประสงค์เหล่านี้คุณยังสามารถใช้ มอเตอร์ stepperเมื่อเปิดสัญญาณให้เปิดช่องระบายอากาศตามมุมที่ต้องการ

ตัวกระตุ้น

แอคชูเอเตอร์นั้นใช้งานไม่เฉพาะกับเซ็นเซอร์อุณหภูมิเท่านั้น แต่ยังใช้กับเซ็นเซอร์วัดลมเพื่อไม่ให้เกิดอันตรายกับพืช ในบทบาทของเซ็นเซอร์อุณหภูมิอากาศคุณสามารถใช้เซ็นเซอร์ดิจิตอล DS18B20 ที่เรียบง่ายและราคาไม่แพง

เซ็นเซอร์DS18B20

รดน้ำต้นไม้

การรดน้ำอัตโนมัติจะดำเนินการโดยใช้เซ็นเซอร์ความชื้นที่ จำกัด การรดน้ำ แต่มันก็ยังดีกว่าที่จะใช้เซ็นเซอร์การไหลของน้ำร่วมกับพวกเขาเนื่องจากเซ็นเซอร์ดินที่เรียบง่ายราคาไม่แพงออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วและล้มเหลว สำหรับฟาร์มขนาดเล็กคุณสามารถใช้เซ็นเซอร์ความชื้นแบบโฮมเมด ขึ้นอยู่กับจับเวลา NE555.

Microcircuit นี้ไม่สามารถเรียกได้ว่าทันสมัย ​​แต่มันได้สร้างตัวเองให้เป็นเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์ที่เชื่อถือได้ซึ่งใช้ในหลายสาขา อิเล็กโทรดจะต้องทำจากกราไฟท์ซึ่งไม่ได้ออกซิไดซ์ เอาต์พุต 3 ของ microcircuit เชื่อมต่อกับ LED ซึ่งส่งสัญญาณการออกของความชื้นเกิน เอาต์พุตนี้ยังสามารถเชื่อมต่อกับระบบควบคุมและเมื่อปิดสัญญาณหรือเปิดสัญญาณ

เซ็นเซอร์ความชื้นของดินบนชิป NE555

มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องรู้การไหลของน้ำที่ต้องการต่อวัน (ซึ่งจะขึ้นอยู่กับพื้นที่ของเรือนกระจก, ความต้องการของพืชที่ปลูกในน้ำ, ความหนาแน่นของพวกเขา, ฯลฯ ) จากนั้นก็เพียงพอที่จะควบคุมการชลประทานโดยใช้เซ็นเซอร์การไหลของน้ำ การเตือนภัยล้น

การควบคุมแสงสว่าง

แสงไฟอัตโนมัติทำได้ง่ายที่สุดเมื่อใช้งานง่าย ไวแสง. เมื่อแสงลดลงความต้านทานจะเพิ่มขึ้นและทำให้เกิดสัญญาณควบคุมเพื่อเปิดไฟในเรือนกระจก

ความร้อนของดิน

การทำความร้อนของดินโดยอัตโนมัตินั้นเหมือนกับอากาศ แต่แทนที่จะใช้แอคชูเอเตอร์จะใช้การควบคุมอุณหภูมิ องค์ประกอบความร้อน หรือ สายเคเบิลความร้อน.

อุปกรณ์ควบคุมอัตโนมัติ

เราควรพูดเกี่ยวกับอุปกรณ์ที่รับข้อมูลจากเซ็นเซอร์วิเคราะห์และออกสัญญาณควบคุมแก่แอคชูเอเตอร์องค์ประกอบความร้อนวาล์วจ่ายน้ำ ฯลฯ บนอินเทอร์เน็ตคุณสามารถค้นหาบทความมากมายบนแพลตฟอร์มเช่น Arduino บนพื้นฐานของการเสนอให้สร้างระบบอัตโนมัติของเรือนกระจกขนาดเล็ก

Arduino เป็นเครื่องมือซอฟต์แวร์ฮาร์ดแวร์ที่มีตัวโหลด bootloader ไว้ล่วงหน้าซึ่งช่วยให้คุณโหลดโปรแกรมของคุณลงในไมโครคอนโทรลเลอร์โดยไม่ต้องใช้โปรแกรมเมอร์ฮาร์ดแวร์แยกต่างหากไมโครคอนโทรลเลอร์บนบอร์ดได้รับการตั้งโปรแกรมโดยใช้ภาษา Arduino ตามภาษาสายไฟ (เช่น C-like)

ผลลัพธ์ทั้งหมดของการทำงานของอุปกรณ์ในเรือนกระจกอัตโนมัติหากจำเป็นสามารถติดตามด้วยคอมพิวเตอร์ได้อินเตอร์เฟซ eb สามารถ ให้โอกาสไม่เพียง แต่ในการตรวจสอบการอ่านของเซ็นเซอร์อุณหภูมิความชื้นและแสง แต่ยังเพื่อควบคุมการอ่านมากเหล่านี้ อาจเป็นไปได้ที่จะตรวจสอบเรือนกระจกผ่านเว็บแคม.

ระบบควบคุมเรือนกระจกถูกควบคุมโดยคณะกรรมการกลาง Arduinoทำงานดังต่อไปนี้: ข้อมูลสิ่งแวดล้อมที่ได้รับเซ็นเซอร์ความชื้นหรือแสงอุณหภูมิอากาศจะถูกส่งไปยังคอนโทรลเลอร์ส่วนกลาง (Arduino) ซึ่งเปรียบเทียบค่าปัจจุบันกับค่าที่กำหนด หากมีค่าใดไม่ตรงกันตัวกระตุ้นจะทำงานเพื่อคืนค่าสถานะที่เหมาะสมที่สุด ต่อไป Arduino ส่งข้อมูลไปยังเซิร์ฟเวอร์ระยะไกลสำหรับการตรวจสอบผ่านทางอินเทอร์เน็ต

ตัวอย่าง Arduino สำหรับเรือนกระจกอัตโนมัติ

ตัวอย่างวงจรอัตโนมัติเรือนกระจก Arduino

โดยใช้หน่วยที่ตั้งโปรแกรมได้พิเศษการควบคุมพารามิเตอร์เช่น:

• เครื่องทำความร้อนภายในเรือนกระจก;

• น้ำร้อน

• ความถี่และระยะเวลาการรดน้ำ

• เริ่มและหยุดการระบายอากาศแบบบังคับ

• แสง

การควบคุมอุณหภูมิอากาศถูกกำหนดโดยขีด จำกัด สองระดับ: ขีด จำกัด บนและขีด จำกัด ล่าง เมื่อเกินขีด จำกัด สูงสุดช่องระบายอากาศจะเปิดพัดลมจะเปิดใช้งานเพื่อทำให้สภาพแวดล้อมของเรือนกระจกเย็นลงคุณสามารถใช้ผ้าม่านเพื่อกดขี่และเมื่ออุณหภูมิลดลงต่ำกว่าขีด จำกัด ล่างพัดลมจะปิดเครื่องทำความร้อนจะเปิดเครื่องทำความร้อน

การควบคุมความชื้นจะถูกกำหนดโดยเกณฑ์ที่กำหนดโดยผู้ใช้ เมื่อความชื้นในเรือนกระจกลดลงต่ำกว่าระดับที่กำหนดไว้ระบบชลประทานอัตโนมัติจะเปิดและปิดเมื่อสถานะที่เหมาะสมได้รับการแก้ไข

สภาพแสงถูกควบคุมโดยสองจุดที่กำหนด: ขีด จำกัด บนและขีด จำกัด ล่าง ขีด จำกัด สูงสุดจะกำหนดเมื่อเปิดใช้งานแสงในขณะที่ขีด จำกัด ล่างจะกำหนดเมื่อปิด กลยุทธ์นี้ใช้เป็นหลักในการเพิ่มเวลากลางวันหรือชดเชยแสงไม่เพียงพอตามความต้องการของผู้ใช้

แม้จะมีความเรียบง่ายของการเขียนโปรแกรมและการเชื่อมต่อเช่นเดียวกับราคาต่ำในความคิดของฉันการดำเนินงานของโครงการดังกล่าวใน Arduino นั้นเป็นเรื่องยาก

ในฐานะที่เป็นอุปกรณ์ควบคุมหลักยังสามารถใช้ไมโครคอมพิวเตอร์ราสเบอร์รี่ Pi 2การรวมข้อดีของ Arduino และคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลเข้าด้วยกันเนื่องจากมีความสามารถในการเปิดระบบปฏิบัติการแยกต่างหากและมีพอร์ตอินพุต / เอาต์พุตสำหรับการเชื่อมต่อทาสและการรับสัญญาณจากเซ็นเซอร์ 

แต่วิธีที่ง่ายที่สุดคือซื้ออุปกรณ์สำเร็จรูปในรูปแบบของรีเลย์ที่ตั้งโปรแกรมได้หรือ ตัวควบคุมลอจิกแบบโปรแกรมได้. ในบรรดาผู้ผลิตในประเทศของผลิตภัณฑ์ดังกล่าว OWEN, Segnetics และอื่น ๆ เป็นที่รู้จักกันดีที่สุดทางเลือกสำหรับผู้ที่ได้เรียนรู้วิธีการโปรแกรม Arduino สามารถเป็น PLC Controllino

PLC Controllino: MINI (ซ้าย), MAXI (กลาง) และ MEGA (ขวา)

ข้อเสียเพียงอย่างเดียวของ PLC นี้คือรีเลย์เอาท์เอาท์พุทที่มีกระแสสูงถึง 6 A แต่ถ้าเรือนกระจกใช้อุปกรณ์ไฟฟ้าที่มีการสิ้นเปลืองกระแสไฟน้อยกว่า PLC นี้จึงเป็นแบบที่ดีที่สุด

วันนี้มีให้เลือก 3 รุ่น: MINI, MEGA, MAXI ข้อดีที่สำคัญคือความสามารถในการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตผ่านทางอินเตอร์เฟส Ethernet สำหรับการตรวจสอบและควบคุมจากระยะไกล อินเทอร์เฟซนี้มีให้ในรุ่น MEGA และ MAXI

ดังนั้นการสร้างเรือนกระจกอัตโนมัติในปัจจุบันจึงเป็นงานที่ง่ายและไม่แพงสำหรับฟาร์มขนาดเล็ก