Sistemi i Kontrollit të Lagështisë dhe Temperaturës për Terrariumin: 11 Hapa (me fotografi)

2025 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2025-01-13 06:58

PREZANTIMI:

Ky udhëzues është për zhvillimin e një sistemi modular të kontrollit të lagështisë dhe temperaturës duke përdorur një Arduino Uno. Ky sistem përdor një sondë të lagështirës dhe temperaturës së papërshkueshme nga uji për të monitoruar parametrat e mjedisit dhe një Arduino Uno të lidhur me stafetat 5V për të kontrolluar aktivizimin e një lagështuesi dhe një tifoz ftohës. Një sistem dytësor që përdor një orë në kohë reale (RTC) siguron një freskim ditor të ajrit të lagësht dhe lejon programimin e lagështimit dhe ftohjes së planifikuar. Matjet e lagështisë dhe temperaturës parashikohen në ekranin LCD.

Aplikimi i kësaj pajisjeje është të kontrollojë parametrat mjedisorë për bimët tropikale. Në këtë rast, këto bimë preferojnë lagështi më të lartë (zakonisht mbi 70%) dhe janë të ndjeshëm ndaj temperaturave më të larta (30-35C). Duke pasur parasysh moderimin e temperaturës nga sistemi HVAC i ndërtesës sime, mund të sigurohem që temperatura të mos bjerë nën një prag të caktuar (20C). Në këtë rast, efekti serë është më shumë një shqetësim, kështu që ftohja duhet të zbatohet përveç lagështimit.

KUJDES:

Ky ndërtim përfshin punën me energji elektrike. Merrni masa paraprake të veçanta për të shmangur goditjen dhe goditjen. Bëni kujdes shtesë për instalimet elektrike për të shmangur krijimin e ndonjë pantallona të shkurtra ose lidhje të dobëta.

Ndërsa ky sistem është krijuar për të qenë i pajtueshëm me pajisjet 120V, ai nuk është menduar për përdorim me sisteme me rrymë të lartë. Modifikimet e thjeshta do të lejojnë një sistem të tillë duke përfshirë stafetat e destinuara për fuqi më të madhe, një sistem ftohës, etj. Kufizoni tërheqjen totale të rrymës në maksimumin 10A të kombinuar për të gjitha pajisjet e lidhura.

MODIFIKIM:

Ky sistem mund të modifikohet për të shtuar parametra shtesë të kontrollit siç është një ngrohës. Për më tepër, mund të funksionojë pa një sistem aktiv kontrolli vetëm duke aplikuar ajër të lagësht në një bazë të planifikuar. Ky faktor varet shumë nga llojet e organizmave që do të rriten në terrarium.

REPOSITORI:

Programi, diagramet dhe modelet e printimit 3D mund të gjenden gjithashtu në GitHub Këtu.

Furnizimet

KONTROLLUES

• • 1x Arduino Uno Rev3 (RobotShop RB-Elf-156)
  • Stafetë 1x 2 ose 4 Channel 5V 10A (RobotShop RB-Elf-156)
  • Sonda e temperaturës dhe lagështisë së papërshkueshme nga uji SHT 20 I2C (RobotShop SEN0227)
  • 1x I2C 16x2 LCD Modul (SunFounder ASIN B019K5X53O)
  • 1x Mburoja e të dhënave logger me modul RTC ose RTC (RobotDyne ASIN B072Q1584B)
  • 1x Screw Terminal Shield për Arduino Uno (opsionale, RobotDyne ASIN B071JK13DP)
  • 3x 120V 2-Prong Extension Cord (3-Prong gjithashtu mund të përdoret, sigurohuni që ata të mund të trajtojnë 10A [1200W] ose më shumë)
  • 1x Projekt Kuti të paktën 7 "x5" x3 "(RadioShack, ASIN B0051YSCGO)
  • 1x bord PCB ose bord montimi për kuti
  • 1 x kabllo USB a/b

  • 1 x Përshtatës USB për ngarkuesin e murit (120V)

LAGËSHTUES

• • 1x lagështues Homesy Cool Mist (ASIN B07RZSBSHJ)
  • Tub për shkarkimin e pompës biliare 1x 5/8 "x 6 '(ose tuba të ngjashëm 3/4" deri në 5/8 ", LOWES #814327)
  • 1x 3/4 "Pajisje PVC bashkuese Femra-Femra (LOWES #23850)
  • 2x 3/4 "Vidë mashkull-tek-femër me bërryl PVC Pajisje (LOWES #126822)
  • Pajisje PVC me bërryl anësor 1x 3/4 "(LOWES #315496)
  • 1x 3/4 "Përshtatës për ujitje nga burra në gra (LOWES #194629)

VENTILATOR TE FTOHTI

• • Tifoz kompjuteri 1x 12V
  • Përshtatës energjie 1x 12V 1A
  • 1x 12V Mashkull+Femër 2.1x5.5MM Lidhës i përshtatësit të prizës së energjisë

PJES T SM VOGLA

• • 20x kabllo kërcyes
  • 4x gjëndra kabllo (PH7)
  • 3x 22-10 AWG Wire Nuts
  • Nxjerrje 12x dhe vida dhe bulona
  • 6x M3-0.5 ose UNC 4-40 vida dhe bulona
  • 4 vida (për të bashkuar bordin e montimit në kutinë e projektit)
  • 3x Grepa për filxhan thithës

MJETET

• • Zhveshës me tela
  • Drejtues vidash (madhësi të ndryshme)
  • Stërvitje
  • Mjet rrotullues (opsional)
  • Printer 3D (opsional)

PROGRAMI

Programi mund të gjendet në këtë faqe ose në GitHub Këtu

Hapi 1: Lidhni qarkun Adruino

Ky hap është për vendosjen dhe lidhjen e pajisjeve elektronike. Në këtë rast, të gjitha nevojat për t'u lidhur është Arduino UNO, SHT 20 dhe vetëm pjesët e lidhjes Arduino me stafetat. *Shënim, lidhja e kabllove zgjatuese 120V nuk ka nevojë të bëhet tani.

WIRE ARDUINO

1. Mblidhni përbërësit e listuar në Furnizimet nën SISTEMIN E KONTROLLIT.

2. Lidhni Arduino Uno sipas skemës së përfshirë (figura). Mos e lidhni stafetën akoma.

   • Bordi i Datalogger:

     Lidhuni në krye të Arduino Uno

   • Mburoja e Terminalit të Vidhos:

     Lidhni anën Analog me anën Analog të Bordit të Datalogger në Arduino Uno

   • SHT 20:

     • E kuqe në 3.3V
     • E gjelbër në GND
     • E zezë në A5
     • E bardhë në A4

   • Ekran LCD I2C 16x2:

     • SCL në A5
     • SDA në A4
     • GND në GND
     • VCC në 5V

   • Stafetë me 4 kanale (kam përdorur IN3 dhe IN4 nga një stafetë me 4 kanale, kjo mund të funksionojë edhe për IN1 dhe IN2 në një stafetë gjithashtu):

     • VCC në 5V
     • GND në GND
     • N 3 3 në pin 7
     • N 4 4 në pin 8
3. Nëse jeni duke përdorur mburojën e terminalit të vidave, mund të përdorni 5V dhe GND për lidhje të drejtpërdrejtë me ekranin në mënyrë që të mos keni 2 kunja që hyjnë në të njëjtën hyrje.
4. Ekrani ose sonda SHT 20 mund të lidhen me hyrjen tjetër SDA SCL që gjendet në Arduinos mbi hyrjen AREF. Vini re se jo të gjitha mburojat do ta kenë këtë mbi to.

Hapi 2: Programoni Arduino dhe Kontrolloni

Ky hap është për të kontrolluar që të gjithë komponentët të funksionojnë dhe se programi do të funksionojë ashtu siç është menduar.

PROGRAMI ARDUINO

1. Duke përdorur një kompjuter, shkarkoni Arduino IDE i cili mund të gjendet këtu.
2. Lidheni Arduino me një kompjuter duke përdorur përshtatësin USB a/b.
3. Shkarkoni programin Arduino nga këtu ose në këtë faqe.
4. Ngarko programin në Arduino (sigurohu që ke zgjedhur portën e duhur COM ose nuk do të ngarkohet).

KONTROLLONI ELEKTRONIKN

1. Kontrolloni që programi të funksionojë dhe të gjithë përbërësit të lexohen siç duhet.

   1. Lagështia mund të kontrollohet duke vendosur sensorin pranë lagështuesit të ndezur.

      • Në një lagështi nën 70%, stafeta duhet të ndizet, e treguar shpesh nga një tingull klikimi dhe një dritë në stafetë (në varësi të modelit).
      • Në lagështi mbi 85% duhet të fiket, e treguar shpesh nga një klikim tjetër dhe një dritë që fiket.

   2. Temperatura mund të kontrollohet duke e mbajtur sondën në duart tuaja për të rritur temperaturën.

      Në mënyrë të ngjashme, në një temperaturë mbi 30C, stafeta për tifozin duhet të ndizet

   3. Vini re, sonda ka një vonesë prej rreth 6 sekondash për të raportuar një ndryshim mjedisor.

2. Sigurohuni që ekrani të lexojë lagështinë e temperaturës me një numër të arsyeshëm ambienti.

   Ju mund të vlerësoni lagështinë dhe temperaturën tuaj aktuale duke përdorur një sensor tjetër ose bazuar në motin lokal

Hapi 3: Krijoni Projekt Box dhe Mount Electronics

Kutia e projektit tani mund të ndërtohet dhe elektronika të montohet për t'u vendosur brenda kutisë më vonë.

KUTIA E PROJEKTIT

1. Për kutinë e projektit, do të duhet të shpohen 4 vrima:

   • Kabllo hyrëse 120V.
   • Hyrja për sensorin SHT20.
   • Dalje për kontrollin e lagështisë.
   • Dalja për kontrollin e temperaturës.

2. Vrimat mund të vendosen kudo. Në këtë kuti shembull ato u vendosën si më poshtë:

   • Hyrja 120V - lart në të djathtë në qendër.
   • Hyrja SHT 20 - ana e majtë në qendër.
   • Prodhimi i kontrollit të lagështisë - djathtas drejt majës në qendër.
   • Dalja e kontrollit të temperaturës - djathtas drejt pjesës së poshtme në qendër.

3. Shënoni dhe shponi vrimat me një stërvitje 11.5 mm.

   Shënim: Një stërvitje 7/16 "mund të përdoret dhe më pas të lëmohet/vendoset për ta zmadhuar sa duhet për ta vënë në gjëndër

4. Hiqeni kapakun dhe vulën nga secila gjëndër dhe bashkojeni trupin dhe pjesën e mbetur të vidës në trup siç shihet në figurë.

Montimi

1. Duke përdorur ose një copë plastike, dërrasë montimi ose një tabelë prototipi të prerë për t'u përshtatur në kuti.
2. Stërvitni vrima që përputhen me vrimat e montimit në kuti.
3. Vendosni pajisjet elektronike (Arduino Uno me mburoja dhe stafetë) në mënyrë që të përshtaten në tabelë.
4. Shënoni vrimat dhe shponi me madhësinë e duhur të stërvitjes.
5. Duke përdorur çdo titull sipas zgjedhjes tuaj, bashkëngjitni Arduino dhe Relays në tabelë (figura)

Hapi 4: Instalimi i Projektit të Kutisë Elektronike

Ky hap fokusohet në vendosjen e të gjithë komponentëve në kutinë e projektit në mënyrë që instalimet elektrike përfundimtare të mund të bëhen.

SHTO ARDUINO DHE RELAY

1. Shkëputni me kujdes sensorin SHT 20 dhe ekranin.
2. Vendoseni panelin e montimit në kuti (figura). Mos e vidhosni akoma.

P PRGATIT kabllot

1. Pritini litarët tuaj të zgjatjes në gjatësinë e tyre të dëshiruar.

   • Ju do të keni një hyrje 1 kunj që do të qëndrojë brenda kutisë. Kjo është për fuqizimin e Arduino dhe pajisjeve të tjera që mund të shtohen më vonë (p.sh. ventilatori, konvertuesi i energjisë, etj).
   • 2 nga këto hyrje të kunjave do të përdoren për të fuqizuar secilin nga lagështuesi dhe pajisja ftohëse. Ju mund t'i bëni ato në çdo gjatësi që zgjidhni, por unë zgjedh t'i mbaj pranë pajisjes për të shmangur litarët që varen kudo.
   • Nga 1 prej këtyre litarëve shtesë, ju do të kurseni fundin e kordonit për të fuqizuar pajisjen. Nëse tela e drejtpërdrejtë tregohet në kordon përdorni ato (më shpesh ato kanë vija, mos u shqetësoni nëse kordoni juaj e ka këtë, thjesht e bëni më të lehtë organizimin).
2. Rripi skajet e kordonit të energjisë dhe tre hyrjet e energjisë.
3. Ktheni skajet e zhveshura për të shmangur prishjen (figura, figura).
4. Vendoseni kapakun dhe copëzën e gomës në prizë, 2 daljet për stafetë dhe sondën SHT 20.

SHTO kabllo

Kabllot mund të shtohen në gjëndrat e vendosura në kuti (figura). Mos i vidhosni akoma

Hapi 5: Instalimet e stafetë

Për këtë pjesë, unë përfshiva instalime elektrike më të hollësishme pasi mund të jetë e ndërlikuar. Kjo do të ndjekë të njëjtat tela si skematika e parë në Hapin 2 (figura).

RELAY TELETIMI

1. Lidhni dy telat e lirshëm në secilën prej hyrjeve të zakonshme (C) të dy stafetëve duke përdorur një kaçavidë për të kapur tela (figura).

   • Kjo është zakonisht hyrja qendrore e stafetës dhe shpesh përcaktohet si një C ose një linjë vertikale.
   • Telat mund të kenë nevojë të shkurtohen për t'u siguruar që ato përshtaten siç duhet.
   • Sigurohuni që nuk ka pothuajse asnjë bakër të ekspozuar, përshtatja është e mirë dhe asnjë tela e dëmtuar nuk varet.
   • Ju mund të keni nevojë të ngrini bordin pak jashtë për të futur telat.

2. Lidhni skajin e drejtpërdrejtë të telit nga 2 hyrjet e energjisë në pjesën normalisht të hapur (JO) të stafetës (figura).

   Kjo është e ngjashme me hapin e mësipërm, por kjo dalje përcaktohet nga një vijë e kënduar (si një ndërprerës që nuk është i lidhur me telin e zakonshëm)

3. Filloni me lidhjen e të gjitha telave së bashku. (Kjo korrespondon me më të madhen nga dy telat dhe shpesh tregohet nga disa shirita në tela ose tela të zinj.) Kabllot për t'u lidhur së bashku janë:

   • Teli i drejtpërdrejtë nga priza
   • Teli i drejtpërdrejtë nga hyrja e prizës që do të përdoret për të fuqizuar Arduino
   • 2 tela të zhveshur
4. Ktheni telat së bashku dhe kapakun me një kapak vidhos.

5. Lidhni të gjitha telat neutrale së bashku.

   • Teli neutral nga priza
   • Teli neutral nga dalja që do të përdoret për të fuqizuar Arduino
   • Ktheni telat nga secila prej 2 daljeve të energjisë
6. Ktheni telat së bashku dhe mbulojeni me një kapak vidhos (figura).

7. Sigurohuni që të gjitha kapakët e vidhave të jenë të qetë dhe të mos bien.

   • Nëse kapakët e vidhave nuk përshtaten mirë, përdorni një kapak me madhësi të ndryshme.
   • Përndryshe, telat mund të lidhen 2 në të njëjtën kohë dhe tela e tepërt të përdoret për t'i hedhur ato së bashku

ATTACH SHT20

1. Zhvendoseni në SHT20 në bordin e vidhave.

   Telat gjithashtu mund të futen në telat e kërcyesit dhe/ose të lidhen me telat e kërcyesit nëse nuk përdoret një dërrasë vidash

GJENDRA T T SHTETSUAR

1. Shtrëngoni secilën nga kapelet e gjëndrës rreth telave

   Kordonët mund të tërhiqen pak për të hequr një njollë, por gjithmonë sigurohuni që ato të kenë mbetur pak

Hapi 6: Konfigurimi i kapakut të kutisë së kontrollit

Ky hap është të montoni ekranin në krye të kutisë dhe të shtoni përbërës të printuar 3D për ta bërë atë të duket i pastër.

BNI Vrimë P FORR LCD

1. Gjeni një vend për të montuar ekranin në kapak.

   Ky projekt e vendosi atë në të majtë 1 "nga ana e sipërme dhe e majtë

2. Gjeni ekranin dhe vendndodhjen për vrimat.
3. Duke përdorur ose një Dremel ose një brisk, prerë zonën drejtkëndëshe për të vendosur ekranin.
4. Stërvitni vrima për ekranin duke përdorur stërvitjen e duhur.

SHTO PMPRBRSIT E SHTYPUR 3D (opsional)

1. Shtypni 2 skedarët STL të përfshirë:

   • Një kornizë për LCD për të fshehur çdo mospërputhje të prerjes (Korniza e ekranit LCD 16x2 (retro).stl).
   • Një logo për ta bërë atë të duket zyrtare (Humidi_Control_Logo.stl).
2. Pas printimit, vendosni 2 përbërësit e printuar në kapak kudo që dëshironi.
3. Shënoni vrimat e stërvitjes për ekranin duke përdorur stërvitjen e duhur.
4. Ngjyrosni nëse dëshironi.

SHTRIM EKRANI

1. Përdorimi i vidhave dhe bulonave të vegjël (M3 funksionon mirë për këtë) rrufe në ekran me vida në pjesën e përparme dhe ekran në pjesën e pasme. Nëse përdorni kornizën, bashkojeni këtë përmes pjesës së përparme (figura).
2. Bashkangjit logon dhe shtoni vida (opsionale) (figura).
3. Sigurohuni që të gjitha vidhat dhe bulonat të jenë të shtrënguara.

Hapi 7: Përfundoni Kutinë e Sistemit të Kontrollit

Këto hapa përfundojnë ngritjen e kutisë së projektit me sistemin e kontrollit brenda.

Fuqizimi dhe mbyllja

1. Përdorni hyrjen e kordonit shtesë që ishte vendosur brenda kutisë për të shtuar lidhësin tuaj të energjisë në Arduino.

   Më pëlqen të përdor USB -në, kështu që lehtë mund ta hap dhe kap kordonin për ta riprogramuar

2. Ndizni kutinë për t'u siguruar që të gjitha lidhjet funksionojnë.
3. Vidhosni bordin e montimit me vidhat e duhura.
4. Vidhosni pjesën e sipërme të kutisë duke përdorur vida nga kompleti i kutisë së projektit.

Sistemi i kontrollit tani është i kompletuar. Hapat e ardhshëm janë shtimi i një lagështuesi dhe një ventilatori ftohës.

Hapi 8: Vendosja e lagështuesit

Kjo është për ngritjen e një sistemi bazë të lagështimit duke përdorur një lagështues komercial tejzanor

LAGËSHTUES

1. Duke përdorur pjesët e PVC, lidhini ato në kontrastin e parë në figurë

   • Bashkojeni bashkuesin PVC 3/4 "femër-femër në bërrylin e vidës PVC nga mashkulli në femër.
   • Lidheni atë bërryl me një bërryl me një vidë tjetër për të bërë një kënd të drejtë.
   • Shtoni përshtatësin e ujitjes mashkull-femër në skajin e vidës së bërrylit të vidës.
   • Bashkangjitni bërrylin PVC të daljes anësore në fund të përshtatësit të ujitjes.

2. Matni dhe prerë tubin në gjatësinë e dëshiruar

   • Kjo gjatësi duhet të jetë nga maja e terrariumit në mes të lagështuesit.
   • Duhet të ketë shumë pak përtaci në linjë dhe duhet të jetë sa më vertikale të jetë e mundur. Çdo lak ose zonë që mbledh ujë do të bllokojë tubin dhe do të parandalojë rrjedhjen e grimcave të vogla të ujit.
   • Në rastin e këtij konfigurimi, tubi kishte përcaktime në çdo këmbë dhe tre këmbë të punuar.

3. Lidhni tubin me pjesën PVC

   Në këtë rast, përdoret një kanal biliare 5/8 "i cili përshtatet mirë në bashkuesin 3/4"

4. Hiqeni kapakun e bardhë nga dalja e lagështuesit
5. Shtyjeni tubin brenda daljes në mënyrë që të përshtatet mirë.
6. Vendoseni anën e tubit PVC brenda terrariumit në mënyrë që të ulet përgjatë buzës. Pjesët e PCV mund të vidhen pak a shumë për të lejuar që të vendoset gjerësia e buzës së terrariumit.

Hapi 9: Konfigurimi i ventilatorit të ftohjes

Kjo shton një tifoz ftohës për të ulur temperaturën përmes ftohjes konvektive kur është e nevojshme

VENTILATOR TE FTOHTI

1. Lidhni telat e daljes nga tifozi i kompjuterit me një përshtatës prizë mashkull 12V.

2. Duke përdorur 2 gota thithëse, vendosini/përkulni ato në mënyrë të tillë që të ulen në vrimat e ventilatorit (figura).

   Tifozi duhet të jetë i përkulur pak poshtë për të tërhequr ajrin nga rrethina për të ftohur banorët

Hapi 10: Lidhja dhe kontrollimi

Ky është hapi i fundit për të finalizuar sistemin e kontrollit!

MOUNT SHT 20

1. Duke përdorur një unazë thithëse, bashkojeni SHT 20 drejt majës së terrariumit (figura).

   Në teori, gradienti i ujit në ajër duhet të jetë më i ulët drejt majës së terrariumit, sepse aty përzihet me ajrin e dhomës. Në këtë rast, mund të jeni të sigurt se pjesa tjetër e terrariumit është ose pak mbi lagështinë e matur nga sensori

PLUG-NE GJITHÇKA

1. Futni sistemin e kontrollit në një prizë dhe sigurohuni që të ndizet dhe të lexojë siç duhet
2. Vendosni lagështuesin në prizën e kontrollit të lagështisë.
3. Lidhni ventilatorin në prizën e kontrollit të temperaturës.

TESTIM

Provoni sistemin duke rregulluar mjedisin rreth sensorit për t'u siguruar që stafetat ndizen/fiken kur është e nevojshme. Shihni Hapin 2 për më shumë informacion

Hapi 11: Fjalët e fundit

FJAL PINRFUNDIMTARE

Sistemi është ngritur dhe duhet të shkojë mirë. Siç u tha më herët sistemi është modular në atë që gjërat mund të rregullohen ose modifikohen lehtësisht për të përshtatur kërkesat e nevojshme. Veryshtë shumë e rëndësishme të mbani mend se ky sistem nuk është i zgjuar: Nuk do ta dijë nëse ka një dështim dhe vetëm do t'i ndezë ose fikë gjërat. Sistemi duhet të kontrollohet vazhdimisht për të siguruar që ka ujë të mjaftueshëm në lagështuesin, që linja të mos jetë e bllokuar, se sensori i lagështisë është ende duke funksionuar, etj. Në përgjithësi, ky sistem duhet të funksionojë në të njëjtin nivel me sistemet komerciale të kontrollit dhe të jetë më shumë funksionale, të adaptueshme dhe me kosto efektive. Argëtohuni duke ndërtuar.