Nhà kính thông minh: 9 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Xin chào các điểm đánh dấu, Chúng tôi là một nhóm gồm ba sinh viên và proyect này là một phần của môn học có tên Creative Electronics, một mô-đun năm thứ 4 của Kỹ thuật Điện tử Beng tại Đại học Malaga, Trường Viễn thông (https://etsit.uma.es/).

Dự án này bao gồm một nhà kính thông minh có khả năng mô-đun độ sáng của bóng đèn tùy thuộc vào ánh sáng mặt trời. Nó cũng đếm với các cảm biến đo độ ẩm, nhiệt độ và độ sáng. Để hiển thị tất cả thông tin có một màn hình LCD. Bên cạnh đó, chúng tôi tạo một chương trình sử dụng xử lý cho phép bạn thay đổi độ sáng của bóng đèn theo cách thủ công trong trường hợp bạn muốn, với môi trường 3D.

Bước 1: Vật liệu

- 1 điện trở quang

- 1 Cảm biến nhiệt độ / độ ẩm DHT11

- 1 Lcd LCM1602C

- 1 Protoboard

- 1 Hộp (https://www.ikea.com/es/es/productos/decoracion/plantas-jardineria/socker-invernadero-blanco-art-70186603/)

- 1 bóng đèn

- 1 điện trở 10k-Ohm

- 1 SAV-MAKER-I (thay thế cho Arduino Leonardo). Nếu ai đó muốn tạo bảng này thay vì sử dụng Arduino Leonardo, chúng tôi thêm liên kết github nơi bạn sẽ tìm thấy tất cả thông tin cần thiết (https://github.com/fmalpartida/SAV-MAKER-I).

Mạch điều chỉnh độ sáng, cho phép thay đổi cường độ ánh sáng của bóng đèn, dựa trên mô tả của một nhà sản xuất (https://maker.pro/arduino/projects/arduino-lamp-dimmer). Vật liệu đã qua sử dụng:

- 1 điện trở 330-Ohm

- 2 điện trở 33k-Ohm

- 1 điện trở 22k-Ohm

- 1 điện trở 220 Ohm

- 4 điốt 1N4508

- 1 diode 1N4007

- 1 diode Zener 10V 4W

- 1 tụ điện 2.2uF / 63V

- 1 tụ điện 220nF / 275V

- 1 Optocoupler 4N35

- MOSFET IRF830A

Bước 2: Cảm biến nhiệt độ / độ ẩm

Chúng tôi đã sử dụng cảm biến DHT11. Cái này

cảm biến cung cấp cho chúng tôi dữ liệu kỹ thuật số về độ ẩm không khí và nhiệt độ. Chúng tôi cho rằng việc đo các thông số này là rất quan trọng vì nó ảnh hưởng đến sự phát triển và chăm sóc của cây.

Để lập trình cảm biến, chúng tôi đã sử dụng thư viện Arduino DHT11. Bạn phải thêm thư viện DHT11 vào thư mục thư viện Arduino của mình. Chúng tôi bao gồm thư viện để tải xuống.

Như bạn có thể thấy, chúng tôi thêm một hình ảnh để hiển thị thế nào là hình nón của cảm biến.

Bước 3: Cảm biến ánh sáng

Để thực hiện cảm biến ánh sáng, chúng tôi đã sử dụng một điện trở quang, đó là một biến trở có thể thay đổi ánh sáng và một điện trở 10k-Ohm. Trong hình ảnh sau đây là cách thực hiện các kết nối.

Cảm biến này thực sự quan trọng vì tất cả dữ liệu mà nó nhận được, được sử dụng để điều chỉnh độ sáng của bóng đèn.

Bước 4: Màn hình LCD

Chúng tôi đã sử dụng màn hình LCD LCM1602C. Màn hình LCD cho phép chúng tôi hiển thị tất cả thông tin chúng tôi thu được bằng tất cả các cảm biến.

Để lập trình màn hình LCD, chúng tôi đã sử dụng thư viện Arduino LCM1602C. Bạn phải thêm thư viện LCM1602C vào thư mục thư viện Arduino của mình.

Chúng tôi thêm một hình ảnh để hiển thị cách kết nối thiết bị.

Bước 5: Mạch điều chỉnh độ sáng

Cách đầu tiên nghĩ đến khi sử dụng Arduino và phải làm mờ ánh sáng là sử dụng PWM, vì vậy đó là cách chúng tôi đã làm. Khi làm như vậy, chúng tôi đã lấy cảm hứng từ mạch thiết kế nổi tiếng của Ton Giesberts (Tạp chí Elektor bản quyền) làm PWM của nguồn AC. Trong mạch này, điện áp nguồn để dẫn động cổng được cung cấp bởi điện áp trên cổng. D2, D3, D4, D5 tạo thành cầu điốt, chỉnh lưu lực căng trong mạch; D6, R5, C2 cũng đóng vai trò là bộ chỉnh lưu và R3, R4, D1 và C1 điều chỉnh giá trị điện áp trên C2. Bộ ghép quang và R2 điều khiển cổng, làm cho công tắc bóng bán dẫn theo giá trị PWM được cung cấp bởi bảng Arduino. R1 đóng vai trò bảo vệ cho đèn LED optocoupler.

Bước 6: Lập trình SAV-MAKER-I

Chức năng tắt chương trình này là đọc và hiển thị tất cả thông tin mà các cảm biến của chúng tôi đang nhận. Bên cạnh đó, chúng tôi mô-đun ánh sáng với tín hiệu PWM tùy thuộc vào các giá trị ánh sáng. Phần này tạo thành quy chế tự động.

Mã được thêm vào bên dưới.

Bước 7: Lập trình với Xử lý

Chức năng tắt của chương trình này là thể hiện một cách cụ thể những gì đang diễn ra với nhà kính trong thời gian thực. Giao diện grafic hiển thị một nhà kính 3D với một bóng đèn (bật hoặc tắt cùng lúc nó hoạt động trong đời thực) và một cái cây. Ngoài ra, nó đại diện cho một ngày nắng hoặc một bầu trời đầy sao tùy thuộc vào trạng thái của bóng đèn. Chương trình cũng cho phép chúng tôi điều khiển bóng đèn theo cách thủ công.

Mã được thêm vào bên dưới.

Bước 8: Lập bảng

Như bạn có thể thấy trong các bức ảnh đã thêm, chúng tôi đặt tất cả các thành phần trên bảng điều khiển theo hình ảnh của các kết nối mà chúng tôi đặt.

Bước 9: Kết quả cuối cùng