V2 kontroller - nutikas akvaponika: 49 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:48

Arst soovitab meil iga päev vähemalt 7 portsjonit värsket puu- või köögivilja.

Samm: veetsükkel

Päikese energia juhib veeringlust, mille käigus Maa pinnavesi aurustub pilvedeks, langeb vihmana ja naaseb jõgedena tagasi ookeani. Bakterid ja muud elusorganismid lagundavad ookeani ja maa jäätmeid, et luua lämmastikuringes taimedele toitaineid. Hapniku-, rauatsüklid, väävlisüklid, mitoosiringid ja muud tsüklid arenesid aja jooksul.

2. samm: jäljendamine

Ringikujulised süsteemid on oma olemuselt jätkusuutlikud. Kui selline süsteem suudab toota majesteetlikke Redwoodi metsi, siis tundub selline süsteem minu aia jaoks hea mõte. Jäljendades loome funktsionaalselt pumpade abil ookeani, maa ja veeringluse. Mikroorganismide koloniseerimised alustavad lämmastikutsüklit ja teised tsüklid käivituvad süsteemi küpsedes.

3. samm: inimtsüklid

Siis tulid inimesed tsüklisse ja nende armastus kõige vastu muutis keskkonda. Inimesed mõjutavad mudelit sarnaselt, kalad on armastusest üle söödetud.

4. samm: nutikas aiandus

Tundub, et loodusel läheb paremini, kui inimestega on vähem suheldud, tundub, et inimestel on seda interaktiivsust loodusega vaja. See tundub olevat probleem, mis sobib automatiseeritud ja ühendatud tehnoloogiate jaoks. Nii et elektroonilised ahelad ja loogiline algebra sobisid loomulikul viisil.

Samm: ehitage Aquaponics Garden

Säästva aia rajamine algab säästvast disainist, säästvatest materjalidest ja jätkusuutlikest protsessidest. See tähendab meie plastikust jalajälje vähendamist. Selle disaini puhul tulevad puidust jalad ja raamitalad otse puult, mis teeb haiget.

6. samm: aiamaterjalide loend

Loomulikult on hind, mida tuleb maksta vertikaalse teravilja eest, mida te ei pea kandma.

7. samm: tiigi rajamine oma aeda

Kasvavate peenarde hüdroisolatsiooniks on palju võimalusi. Mulle meeldib ümbertöödeldud materjalid ja konstrueeritud saematerjal, mille vineer on lemmik, kuna see on valmistatud spoonist. Selles juhendis kasutame Pond Shieldi, mis on kaladele ohutu epoksüvaik.

Kandke sära servadele ja kõikidele karedatele pindadele, lihvige sädelus siledaks. tolmuimejaga või pühkige kõik tolmuosakesed ära. Lõika klaaskiust lehed 2 -tollisteks ribadeks, piisavalt pikkadeks, et need saaksid ümber kasvada peenra iga serva. Võtke oma klaaskiudjaam kokku. Segage 1 tass värvi, 1/2 tassi kõvendit, näidatud on 2/3 tassi denatureeritud alkoholi

Segage aeglaselt, kasutades puurvärvi segisti lisaseadet, vähem kui 2 minutit tagurpidi. Värvige rulliga (valage veidi korraga) nurgad, kinnitage klaaskiud ja seejärel värvige klaaskiuga. Idee on klaaskiust küllastada, nii et õhutaskud poleks. Värvige ülejäänud kasvav peenar, kui olete klaaskiuga lõpetanud.

Laske sellel kuivada, seejärel lihvige seda kergelt üle 4 tunni, seejärel kandke teine vedela kummist värvikiht. Tumerohelised pildid on pärast 3 kihi pealekandmist.

8. samm: niisutamine ja äravool

Kastmistorud on valmistatud 1/2 "PVC -st, iga 6 tolli alla puuritud augud. Püsttoru ja äravoolutoru on suurem kui 1 ". Sidurina kasutatakse 1" vaheseinte komplekti. Me tahame hoida peenra ülaosa kuivana, nii et püsttoru on 2 cm allpool kasvupeenra ülaosa.

9. samm: modelleerimine

Veeringe käitumise või struktuuri modelleerimine ei ole nii lihtne, kuna need on tohutud süsteemid, millel on palju muutujaid. Meie loodud kontseptuaalsed mudelid on abstraktsed, et varjata keerukaid detaile.

Otsustades, milliseid andureid kasutada, võib hea küsimus olla, millised on veeringluse põhikomponendid - suur veekogu, maa, energia vee maale tõstmiseks, äravooluks küllastunud keskkond ja vee gravitatsioon. tagasi allika juurde. See kehtestab sellises aias nõutava andmete kogumise algtaseme, kuna need on olulised protsessid, mida tuleb jälgida.

Teine hea küsimus võib olla lämmastikutsüklite põhikomponendid.

10. samm: põhiline akvaponikaandurite komplekt

Põhiandurikomplekti saab pikendada ja seda kasutatakse veeringluse ja keskkonnatingimuste jälgimiseks ja visualiseerimiseks.

Vooluhulga andur -Halli efekti andur, mida kasutatakse vee liikumise mõõtmiseks paagist. See jälgib ka pumba katastroofilist riket või lagunemist. Seda kasutatakse ka niisutusliinide ummistuste jälgimiseks

1 -juhtmeline temperatuur - kasutatakse vee temperatuuri mõõtmiseks kalapaagis, ümbritseva keskkonna või kandja temperatuuri

IR -kauguse andur - analoogandur, mis töötab IR -signaalide põrkamisel objektile. Seda kasutatakse kasvusängis oleva vee sügavuse mõõtmiseks. Seda kasutatakse ka kasvava peenra üleujutuse ja äravoolutsüklite jälgimiseks.

Fotoelemendi andur - analoogil põhinev andur, mille takistus sõltub valguse intensiivsusest. Seda kasutatakse siseruumide valgustuse või loomuliku valgustuse mõõtmiseks

Vedelikuandur - on takistuslik analoogandur, mida kasutatakse veekao jälgimiseks lekete kaudu.

Voolulüliti - on digitaalne andur, mis põhineb magnetilisel lülitil. Seda kasutati kasvava peenra äravoolu jälgimiseks.

Ujuklüliti - on digitaalne andur, mis põhineb magnetilise pilliroo sisse/välja lülitil. Seda kasutatakse tagamaks, et akvaariumi veetase on alati piisav.

Samm 11: Linuxi jadakonsooli sisendid

Klaviatuur ja hiir on ühendatud Linuxi arvuti jadakonsooliga, et võimaldada kasutajatel suhelda Linuxi tuuma ja rakendustega isegi madalal tasemel.

Klaviatuuri ja hiire asemel ühendasime mikrokontrolleri v2 kontrolleri linuxi mikroarvuti jadakonsooli sisendiga.

See võimaldab andurite ja täiturmehhanismi andmete edastamist välismaailma ja Linuxi mikrokontrolleri rakenduste vahel sujuvalt, ilma et oleks vaja spetsiaalseid Linuxi draivereid või konfiguratsioone.

Konsooli sisend Linuxi arvutis on jadaliides, mida klaviatuur/hiir kasutab inimkasutaja andmete sisestamiseks. Tulemused kuvatakse tavaliselt arvuti monitori ekraanil.

12. samm: V2 kontrolleri jadaliides

V2 -kontroller on Linuxil põhinev arvutiplaat, millel on traditsioonilise klaviatuuri asemel jadakonsooli sisendiga ühendatud mikrokontroller. See tähendab, et see saab anduritelt otse lugeda. Väljundastmel on arvutimonitori jaoks erinevad riistvaradraiverid.

Samm 13: V2 kontrolleri ülevaade

V2 kontroller on sisseehitatud Linuxi arvuti, millel on jadakonsooli sisendiga ühendatud mikrokontroller Atmega 2560. See tähendab, et see võib andmeid vastu võtta sarnaselt klaviatuuril tippivate kasutajatega, ainult andmed pärinevad Arduino Mega seadmest.

Seejärel töödeldakse teavet sarnaste tööriistadega, mida kasutaja klaviatuuril sisestas. Monitori ekraani asemel on v2 kontrolleri väljundastmel releede jaoks avatud kollektoritransistorid ja muude ajamite draiverid.

V2 -kontroller on eellaaditud kogu tarkvaraga, mis on vajalik selle pardal olevate riistvarakomponentide kasutamiseks. Lisaks on v2 -kontrolleril taustplatvorm ja API, mis võimaldab kaugjuurdepääsu kõigile riistvarakomponentidele, samuti andmete logimist, visualiseerimist, hoiatamist ja muid töötlemisvahendeid.

Lühidalt, v2 kontrolleriplaat on füüsiline liides võimsale ja hõlpsasti kasutatavale täispaketilisele IoT platvormile mis tahes füüsilise rakenduse jaoks

14. samm: V2 kontrollerilaud

.see tahvli projekteerimise ja ehitamiseni oli pikk teekond. Võin jagada kogemusi hilisemas juhendis. Siin on rohkem teavet

Samm 15: V2 kontrolleri PinOut

16. samm: V2 kontrolleri spetsifikatsioonid

17. samm: V2 kontrolleriplatvormi tööriistad

18. samm: V2 kontrolleri plokkskeem

Samm 19: analoogandurite ühendamine V2 kontrolleriga

Analooganduritel on tavaliselt signaaltihvt, maandusnõel ja aeg -ajalt ka kolmas toitepulk. V2 kontroller ühendab analoogandurid ilma täiendava riistvarata.

Ühendage analoogsignaali tihvt plaadil oleva vaba analoogpistikuga ja ühendage vastavad toiteliinid.

Kui on vaja potentsiaalset jagajatakistit, võite kasutada sisemist tarkvara tõmbejõudu või lülitada pardal olevat täpsust vastava dip-lüliti abil.

20. samm: digitaalandurite ühendamine V2 kontrolleriga

Ühendage digitaalse anduri juhe plaadi mis tahes vastava digitaalse tihvti ja toitepistikutega.

kui see on vajalik, aktiveerige digitaalse anduri tarkvara tõmbetakistus

Samm 21: 1-juhtmeliste andurite ühendamine V2 kontrolleriga

Mõnel anduril on mikrokontroller, mille arvutitingimused on bittivoona tagasiväärtused. 1-juhtmelised andurid on tüüpilised andurid. V2 -kontrolleril on selliste seadmete jaoks erinevad sisseehitatud vooluringid.

Ühesuunalise temperatuurianduri ühendamiseks ühendage andmesignaaliliin 4k7-ga mis tahes digitaalsest liinist

parasiittakisti ja ühendage toitesignaalid. Liigutage 4k7 takisti asendisse ON

22. samm: aiaandurite ühendamine kontrolleriga V2

Samm 23: 8 põhianduri ühendamine V2 kontrolleriga

Samm: andurite ühendamine aiaga

Näidatud on andurite tüüpilised asukohad.

25. samm: ühendatud aia ülevaade

2560 Atmega mikrokontroller juhib esimest ja ainukest Arduino visandit, mille ma kunagi kirjutanud olen. See küsitleb pidevalt toorväärtuste sisendnööpe ja saadab need JSON -stringina jadaväljundile.

26. samm. Tooraineandurite seeriaväärtused

Kuvatud on mikrokontrollerist mikroarvutisse saadetud jadanäidud, millel on töötlemata näpunäidud

Samm 27: JSON -i stringide järjestamine

OpenWrtis olev Pythoni skript seab andmestringid JSON -i objektiks, lisab täiendavaid elemente ja saadab andmed võrgu kaudu API -le

28. samm: ühendamine V2 kontrolleriga

• Etherneti abil ühendage v2 -kontroller arvutiga
• Vajadusel kasutage USB -Etherneti adapterit
• Lülitage v2 kontroller sisse, kasutades 9vdc toiteallikat
• V2 -kontroller määrab teie arvutile automaatse IP -aadressi 192.168.73.x, kui see on lubatud automaatseks IP -seadistamiseks (DHCP lubatud)

29. samm: aia API topoloogia

Aiaandmed saadetakse v2 API -le logimiseks, analüüsimiseks, visualiseerimiseks, hoiatamiseks ja kaugjuhtimiseks.

30. samm: juurdepääs andmetele kaugjuurdepääsu abil

Õige mandaadiga HTTP -puhkekõne apile tagastab uusimad andmed, nagu allpool näidatud

curl

Samm: logige sisse administraatori liidesesse

• Suunake oma brauser aadressile
• Kasutajanimi: juur
• Parool: tempV2pwd (või mis iganes see muudeti)

Samm 32: seadistage uue seadme nimi

• Klõpsake menüü Süsteem rippmenüüst nuppu Süsteem
• Sisestage väljale Hostname uus seadme nimi
• Klõpsake nuppu Salvesta ja rakenda
• Vajutage toitelülitit välja/sisse Uus hostinimi jõustub.

Samm 33: Wifi seadistamine V2 kontrolleril

• Valige menüüst „Võrk” suvand Wifi
• Wifi menüüs klõpsake nuppu "Skaneeri"

Samm: Wifi -võrgu valimine

Valige loendist oma WiFi -võrk, kasutades nuppu „Liitu võrguga”

Samm: WIFI -võrku sisselogimine

• Sisestage oma võrgu turvamandaadid
• Valige 'Esita' Traadita ühenduse olekuikoon peaks muutuma siniseks ja näitama ühenduse tugevust
• Wifi konfiguratsiooni lõpuleviimiseks klõpsake nuppu Salvesta ja rakenda

Samm: seadme otsimine

Kui teie võrguühendus loodi edukalt, peaks teie seade automaatselt alustama andmete saatmist kaug -API -le aadressil

Otsige loendist oma seadme nime. Kui see puudub, kinnitage administraatori oleku liideses oma hostinimi ja WIFI -võrgu konfiguratsioon.

37. samm: konto ja seadme registreerimine

Registreeruge kontole siin

Saatke oma kasutajanimi ja seadme nimi aadressile [email protected]

Logige sisse, kui saate e -kirja, mis kinnitab, et teie seade on teile määratud.

Samm 38: Seadmeandurite kaardistamine

Tavaliselt tundub mikrokontrolleri riistvara keeruline, sest isegi kõige lihtsam andur vajab elektroonilisi liidese ahelaid - leivaplaati, kilpe, mütse, mütse jne.

Tarkvara kipub tunduma keeruline, kuna teeb tavaliselt liiga palju - liideseandurid annavad märku, tõlgendavad andmeid, esitavad loetavaid väärtusi, teevad otsuseid, võtavad meetmeid jne.

Näiteks termistori (temperatuurist sõltuv takisti) ühendamiseks analoogtihvtiga on tavaliselt vaja potentsiaalse jagaja vooluahelat, mille tõmbetakisti on seotud Vcc -ga. Programm selle väärtuse kuvamiseks Celsiuse järgi võtab mõned mitte-ingliskeelsed koodiridad. Riistvara ja tarkvara näevad 8 anduriga keerulised välja. Tihvtide vahetamine või uute andurite lisamine nõuab uut püsivara. See muutub veelgi keerulisemaks, kui kõik peab toimima eemalt.

V2 -kontrolleril on sisseehitatud vooluring, mis ühendab peaaegu kõik andurid ilma väliste komponentideta. V2 kontrolleri püsivara küsitleb kõiki sisendnuppe ja tagastab toorväärtused. Toorväärtused saadetakse turvaliselt API -le, kus need visualiseerimiseks, analüüsimiseks, kaugjuhtimiseks ja hoiatamiseks kaardistatakse vastavate anduritega.

Kaardistamise teostab kj2arduino raamatukogu, mis võimaldab sujuvalt vahetada v2 kontrollerplaadil olevaid andureid ja tihvte ilma uue tarkvara või riistvarata. Valite oma tihvti nime ja aiaga (või füüsilise rakendusega) ühendatud anduri, nagu pildil näidatud.

Samm 39: kaardistatud anduri üksikasjad

Pärast anduri kaardistamist on selle üksikasjad ja metaandmed juurdepääsetavad, klõpsates anduri tüübil.

Siin saab anduri tüübi, ühikud, seadeväärtused, sõnumid, ikoonid, märguanded ja teisenduskoodi määrata. Teisenduskood (näit. Ldr2lumens näidatud) on funktsioonikõne kj2arduino teeki. See teisendab saadetud töötlemata anduri väärtused inimlikult loetavateks andmeteks esitlemiseks.

Samm 40: kaardistatud andurite ikoonid

Kaardistatud anduri väärtused kuvatakse vahekaardil Device Sensor dünaamiliste ikoonidena.

Ikoonid muutuvad sõltuvalt seadme anduri üksikasjade liideses konfigureeritud väärtustest

Samm 41: aia animatsioon

Andurite väärtusi saab näha ka dünaamilise aiaanimatsioonina vahekaardil Aianimatsioon. Värvid ja kujundid muutuvad sõltuvalt anduri seadeväärtustest.

42 samm: trendid

Seadme anduri andmeid saab visualiseerida ka tallamisgraafikutena.

Samm 43: Twitteri anduri hoiatused

Hoiatused saadetakse seadme, anduri üksikasjade ja seadeväärtuste alusel.

Samm 44: nutikate kontrollerikomponendid

Enamik komponente on hõlpsasti saadaval eBayst või Amazonist ja enamik variatsioone. V2 -kontrolleriga on kogu tarkvara eelinstallitud. V2 kontrolleri saate minu käest Kijani Growsist. Kui kasutate voolulülitit, hankige tagasivoolude vältimiseks madala voolukiirusega lüliti.

Samm 45: võrgupinge koormuste ühendamine

See etapp on valikuline ja vajalik ainult siis, kui soovite oma aeda iseseisvalt või kaugjuhtida.

Kaasatud ohtlikud kõrged elektrilised pinged. Järgige juhiseid omal vastutusel

Katkestage toitekaabli pingeline või neutraalne ühendus. Tina jootekolvi abil. Ühendage toitekaabli mõlemad otsad releede normaalselt avatud (NO) ühendusega. Ühendage toitekaabel toitekaabli ühte otsa ja teine pistik vooluvõrku, nagu allpool näidatud. Lülitage avatud kollektoritransistor sisse, et relee kaudu koormus sisse lülitada. Korrake seda ka teise lülitatud võrguväljundi puhul

IO tihvtid lähevad v2 -kontrolleri Linuxi pistikusse J19:

• Vcc - Vcc
• Gnd - Gnd
• IO20 - relee 1
• IO19 - relee 2
• IO18 - relee 3
• IO22 - relee 4

Pumba, reservuaaripumba, tulede ja söötja puhul. (pole tõesti oluline, kõik on tarkvara kaardistatud)

Samm 46: ümbris

Lõikasin pliiatsi, Dremeli tööriista ja puuri abil kõik nii, et see sobiks korpustega.

Selle saate Jimmy komplektina, et muuta teie elu lihtsamaks.

47. samm: nutika aia käivitamine

Kontroller töötab iga aiaga.

Kui ehitate sellise, nagu mina, vajate ainult kasvukambris filtrikandjat ja paaki ohutu vett. Enamik hüdropoonilisi meediume töötab suurepäraselt, siseaia jaoks kasutan kerget paisutatud savi.

Ühendage pump, sisevalgustus, toitekaabel. Vajutage toitenuppu, seiske tagasi … nautige - laske v2 -kontrolleril saada osaks teie ökosüsteemist.

Kui kõik tundub korras, lisage kala. Mul on paagis umbes 12 kuldkala. Soovitan muretseda kalapaaki veekvaliteedi testikomplekt, et jälgida aeda, kui see bioloogiliselt ringleb.

Kasvatan mikrorohelisi ja võrseid, edastades neid savikeskkonnas. Üldiselt olen oma taimede puhul, mida ma kasvatan, reegliks, et mul on parem hakata neid nädala jooksul sööma või neil on parem raviomadused.

48. samm: arst soovitab 7 portsjonit värsket puu- või köögivilja

.. minu nutika aia omad on minu lemmikud …

Samm 49: Smart Garden Live -lingid

Siin on mõned reaalajas lingid minu kontoriaeda ja teised. Värskendage, kui esialgu midagi ei laadita. Ole lahke.

trendid -

ikoonid -

animatsioon -

hoiatus -

video -

v2 -kontroller toetab ka timelapse -voogude videot

vaadake ka ndovu, themurphy (kaamera eespool), lollid ChickenCoop, ökoküla ja teised avaliku juurdepääsuga.

Teine auhind veekonkursil