Бага орон зайд илүү их шанцайны ургамал ургадаг эсвэл Сансарт огторгуйд ургадаг, (их эсвэл бага).: 10 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:02

Энэ бол Instructables -ээр дамжуулан дэлхийгээс гадна өсөн нэмэгдэж буй үйлдвэрлэгчдийн уралдаанд оролцох мэргэжлийн бүтээл юм.

Сансрын ургацын үйлдвэрлэлийг зохион бүтээж, анхны зааварчилгаагаа оруулж байгаадаа би догдолж чадахгүй байлаа.

Эхлэхийн тулд тэмцээн биднээс хүссэн

"… (1) нь 50см х 50см х 50см хэмжээтэй, (2) ургамлын ургалтыг хангахад шаардлагатай бүх шинж чанарыг агуулсан хиймэл гэрэл, усалгааны систем, мөн агаарын эргэлтийн хэрэгсэл ба (3) аль болох олон ургамлыг зохих ёсоор ургуулж, амжилттай ургуулахын тулд дотоод эзэлхүүнийг үр дүнтэй, бүтээлч байдлаар ашигладаг."

Уралдаанд тавигдах шаардлага болон FAQ -ийг уншсаны дараа би дизайны явцад дараах таамаглалуудыг гаргасан.

Сансрын нисгэгчийн "төсөл" -тэй долоо хоног бүр төлөвлөсөн харилцан үйлчлэл нь хүлээн зөвшөөрөгдөх бөгөөд уралдааны шалгуурт автомат удирдлагын шинж чанарыг үгүйсгэхгүй.

"Төсөл" -ийн PSU -ийг 50см3 -ийн гадна талд байрлуулж болно, учир нь хэрэв төхөөрөмж нь орон зайд байсан бол ОУСС нь төхөөрөмжийг эрчим хүчээр хангах болно. "Төсөл" доторх LED -ийн хөргөлт нь 50см3 хэмжээтэй байж болно, учир нь хэрэв төхөөрөмж нь орон зайд байсан бол ОУСС нь төхөөрөмжийг хөргөх боломжтой болно.

"Хэрэглэгч" нь төлөвлөсөн долоо хоног тутмын засвар үйлчилгээнд зориулж 50см3 хэмжээтэй эзлэхүүний дээд ба 4 талд хязгааргүй нэвтрэх боломжтой боловч "төсөл" -тэй холбоотой төлөвлөөгүй асуудал гарч ирвэл төлөвлөөгүй асуудлыг оруулахгүй.

Дараа нь би тэмцээний параметрүүдийг цуглуулсан

Төслийн мэдээлэл

Ус: 100 мл/ургамал/өдөр (санал болгосон)

Гэрэлтүүлэг: PAR 400-700nm дотор 300-400? Моль/М2/сек (санал болгосон)

Гэрлийн мөчлөг: 12/12

Гэрлийн төрөл: LED (санал болгосон)

Агаарын эргэлт: 2.35cf/0.0665m3 (миний дизайны өсөлтийн талбай)

ОУСС -ийн температур: 65-80˚F / 18.3-26.7 ° C (лавлах зорилгоор)

Ургамлын төрөл: "Гайхамшигтай" Улаан Роман салат

Нас бие гүйцсэн ургамлын хэмжээ: 15см өндөр, 15см диаметртэй

Өсөлтийн систем: (Дизайнерын сонголт)

Хангамж

Бидэнд хангамж хэрэгтэй болно

(Эдгээр хэсгүүд нь үзэл баримтлалыг батлахад ашиглагддаг, магадгүй тэд сансарт аялахыг зөвшөөрөөгүй байж магадгүй юм)

1 - 0.187”48” x96”цагаан ABS

3 - Микро хянагч

1 - 1602 LCD дэлгэц

1 - Nano -д зориулсан Data Logger бамбай

3 - Фото резистор

4 - AM2302 мэдрэгч

1 - DS18B20 температур мэдрэгч

1 - EC мэдрэгч, 1 - 15мА 5В оптик шингэний түвшин

1 - Pi -ийн DS3231 (RTC)

… болон бусад хангамжууд

1 - Перисталтик тунгийн насос

1 - 12V усны насос

1 - Пьезо дуугаралт

3 - 220 Ом эсэргүүцэгч

1 - DPST шилжүүлэгч

1-265-275нм UVC ариутгагч

24 - 1½”ариун цэврийн таг

1 - Шингэн/Агаарын соронзон хутгах үе шат

1 - Дуслын хяналтын толгой, 8 шугам

1 - Дуслын усалгааны хоолой

1 - Усны савыг солих

1 - ½ ID PVC хоолой

70 - LED бэхлэх эрэг

18 AWG & 22 AWG утас

1 - Хоолойг багасгах

1 - LED дулаан шингээгчийн хөнгөн цагаан

5-6 мм өндөр мэдрэгчтэй унтраалга

4 - 1 Ом, 1 Ватт эсэргүүцэл

1 - Pkg үр "гайхалтай" салат

… гэх мэт

1 - 400 Вт өргөлтийн самбар

32-3W цагаан LED, (6000-6500k)

1 - 24V / 12V / 5V / 3.3V PSU

8-40 мм хэмжээтэй компьютерийн фенүүд

11 - 5V Opto тусгаарлагдсан реле

10 - 1N4007 нисдэг диод

24 - Rockwool залгуур

1 - Гидропоник шим тэжээл

1 - Шим тэжээлийн сав

1 - Mylar хавтан

… багаж хэрэгсэл

Наалдах уусгагч

Харсан

Нүхний хөрөө

Гагнуурын төмөр

Гагнуур

Өрөмдлөг

Өрмийн битүүд

Халив

Компьютер

USB кабель

Arduino IDE програм хангамж

Алхам 1: Одоогийн "VEGGIE" системийг харьцуулах

ОУСС -ийн "VEGGIE" систем нь 28 хоногт (4 долоо хоног) 6 толгой шанцайны ургамал ургуулах боломжтой. Хэрэв "VEGGIE" 6 сар ажиллавал (сансрын нисгэгч ОУСС -д суух дундаж хугацаа) хоёр толгойтой 6 толгойтой 36 толгой шанцайны ургамал ургах болно. Гурван хүний багийн хувьд энэ нь сард хоёр удаа шинэхэн ногоо юм.

GARTH төсөл нь 28 хоногийн дотор (4 долоо хоног) 6 толгой шанцайны ургамал ургах болно. ГЭХДЭЭ.. хэрэв 6 сар ажиллавал 138 толгой шанцайны ургамал ургаж, өсөлтийн янз бүрийн үе шатанд 18 толгой нэмэгдэх болно. Гурван хүний багийн хувьд энэ нь сард 7½ удаа, эсвэл долоо хоногт бараг хоёр удаа шинэхэн ногоо юм.

Хэрэв энэ нь таны анхаарлыг татах юм бол дизайныг нарийвчлан авч үзье

Алхам 2: GARTH төсөл

Цэцэрлэгжүүлэлтийн өсөлтийн автоматжуулалтын нөөцийн технологи

(GARTH төслийн гэрэл зургууд нь Dollar Store хөөсөнцөр хавтангаар хийгдсэн бүрэн хэмжээний загвар юм)

GARTH төсөл нь 4 тусдаа оновчтой өсөлтийн бүсийг ашигласнаар бүтээмжийг нэмэгдүүлдэг. Түүнчлэн гэрэлтүүлэг, агаарын чанар, усны чанар, ус солих автомат удирдлагын системийг багтаасан болно.

32, Цагаан 6000K LED гэрэл нь санал болгож буй PAR шаардлагыг хангаж өгдөг. Дотоод орчныг хадгалахын тулд хоёр сэнсний агаарын эргэлтийн систем, дөрвөн сэнсний агааржуулалтын системийг нэгтгэсэн бөгөөд ургамлыг тэжээх, хянах зорилгоор тэжээллэг нимгэн хальс (NTF) автоматжуулсан гидропон системийг сонгосон. Ууршилтыг орлуулах усыг сансрын нисгэгчийн туслалцаагүйгээр гидропоник систем дэх шим тэжээлийн түвшинг хадгалахад шаардлагатай байнга өдөөгддөг шингэн тэжээлийн савны ойролцоо хадгалах дээд хэсэгт байрлах тусдаа усан саванд хадгална. Бүх хүч нь хадгалалтын дээд хэсгээс орж, ажиллаж, тархдаг.

Алхам 3: Дизайн онцлог

Өсөн нэмэгдэж буй дөрвөн чиглэл

1-р үе (соёололт), 0-1 долоо хоногтой үрийн хувьд ойролцоогоор 750 см ургадаг

2-р үе шат, 1-2 долоо хоногтой ургамлын хувьд ойролцоогоор 3,600 см ургадаг

3-р үе шат, 2-3 долоо хоногтой ургамлын хувьд ойролцоогоор 11,000 cc ургадаг

4-р үе шат, 3-4 долоо хоногтой ургамлын хувьд ойролцоогоор 45,000 cc ургадаг

(1, 2 -р шатны талбайг зөөврийн тавиур дээр нэгтгэж, тарих, үйлчилгээ, цэвэрлэгээг хөнгөвчлөх болно)

Алхам 4: Гэрэлтүүлгийн систем

PAR тоолуурыг ашиглахгүйгээр гэрэлтүүлэг нь хэцүү байсан тул аз болоход Fairchild халуун орны ботаникийн цэцэрлэгт ноён Дьюитт асуулт асуух боломжтой байв. Тэр намайг маш их ашиг тустай график руу чиглүүлсэн бөгөөд эдгээр хүснэгтүүд ч бас намайг led.linear1 рүү хөтөлсөн. График болон вэбсайтыг ашиглан би гэрэлтүүлэг, хэлхээнийхээ хэрэгцээг тооцоолж чадсан.

Миний дизайн 26.4V эх үүсвэрийн хүчдэлийг ашиглан 8, 3 ваттын LED -ийн 4 массивыг 1 ом, 1 ваттын резистороор ажиллуулдаг. Тогтмол гүйдлийг 26.4В болгон нэмэгдүүлэхийн тулд би 24V тэжээл, Boost хөрвүүлэгч ашиглах болно. (ОУСС -ийн тавцан дээр миний зохион бүтээсэн төхөөрөмж нь хүчдэлийг бууруулж 26.4В -ийн тогтмол гүйдлийг хангахын тулд байгаа 27V ба Бак хөрвүүлэгчийг ашиглах болно.)

Энэ бол гэрэлтүүлгийн системийн хэсгүүдийн жагсаалт юм.

32, Цагаан 6000-6500k, 600mA, DC 3V-3.4V, 3W LED

4, 1 ом - 1W эсэргүүцэл

1, 12A 400W Boost хөрвүүлэгч

1, 40 мм сэнс

1, термистор

1, Pi (RTC) эсвэл өгөгдөл бүртгэгчийн хувьд DS3231

18 AWG утас

… би эдгээр гучин хоёр, 3W LED-ийг ашиглахаар төлөвлөж байна.

1 -р шатанд нэг LED, 2 -р шатанд 4, 3 -р шатанд есөн LED нь 4 -р шатыг асааж, ойролцоогоор 2.4 ампер дээр 96 ваттын гэрлийг авчрах болно.

Алхам 5: Агаарын эргэлт ба агааржуулалтын систем

(Сантехник, цахилгааны утас дуусаагүй байгаа гэдгийг санаарай. Эдгээр нь санал болгож буй системийн макетийн зураг юм)

Цусны эргэлтийг 40 мм -ийн хоёр сэнсээр хийдэг. Зүүн дээд арын сувгаас 4 -р шат руу үлээдэг түлхэх сэнс. Агаар 4 -р шат дамжин 3 -р шатны урдуур, дараа нь 3 -р шатаар дамжиж, ар талаас (1 -р шатнаас дээш, эргэн тойронд, богино сувгаар) 2 -р шатны арын хэсэгт орно. 2 -р шатнаас дээш суваг дахь татах сэнс нь агаарыг 2 -р шатаар дамжуулж, баруун урд талын дээд буланд гаргана. Агаарын эргэлтийн системээр аялж дуусгах.

4 -р шатны агааржуулалт нь арын дээд хананаас шууд гарах болно. 3 -р шат нь арын дээд ханаар дамжин гарах болно. 2 -р шатыг дээд талаас нь шууд агааржуулах бөгөөд соёололтын үе шат (1 -р шат) нь 3 ба 4 -р үе шиг арын ханыг гадагшлуулах болно.

Алхам 6: NFT Hydroponic System

(EC датчик, температур хэмжигч, шингэний түвшний мэдрэгч, цэнгэг усны сангаас ууршилтыг солих зориулалттай хоолой, ховилын насосыг суваг руу холбосон хоолой, бүгдийг энд хогийн саванд байрлуулах боловч энэ зураг дээр харуулаагүй болно)

Энэхүү системд 9000+мл/cc зумп, ууршилтыг солих зориулалттай 7000+мл // cc цэнгэг усны сан, 12V 800L/цагийн усны насос, усанд орж буй замаг устгах зориулалттай хэт ягаан туяаны цацраг бүхий ариутгагч багтсан болно. 8 боомт тохируулгатай урсгалын олон талт, 2 -р шатнаас доош урсаж буй усыг зайлуулах зориулалттай эсрэг урсгалтай сэнстэй агааржуулалтын цамхаг, шатаах утааны ус, шингэний түвшний мэдрэгч, EC мэдрэгч, усны температур мэдрэгч, шим тэжээлийн савнаас тунг хэмждэг перисталтик насос, шим тэжээлийг усан сан дахь уусмалд байлгадаг хутгах үе шат, таван ургалтын суваг эсвэл суваг. Таван өсөлтийн суваг, хутгах үе шат, агааржуулалтын цамхаг нь 8 портын тохируулгатай урсгалын олон талт усыг хүлээн авдаг. Гидропоник системд засвар үйлчилгээ хийх шаардлагатай бол урд самбар дээр байрлах хоёр туйлтай нэг шидэлт (DPST) таслагч унтраалгыг асаах болно. Усны насос, UV-C ариутгагч ба перисталтик насосны тэжээлийн тунг хэмжигч рүү хийнэ. Ингэснээр "Хэрэглэгч" нь өөрсдийгөө болон ургацаа эрсдэлд оруулахгүйгээр гидропоник систем дээр аюулгүй ажиллах боломжтой болно.

Алхам 7: Шим тэжээлийг автоматаар хүргэх систем

Би энэ төсөлд зориулан Майкл Рэтклиффийн боловсруулсан "Өөрөө оновчтой автомат Arduino Nutrient Doser" -ийг ашиглаж байна. Би түүний ноорог зургийг өөрийн систем, тоног төхөөрөмжид тохируулж, Майклын "Three Dollar EC - PPM Meter" -ийг EC мэдрэгч болгон ашиглаж байна.

Эдгээр хоёр төслийн талаархи мэдээлэл эсвэл зааврыг: element14, hackaday эсвэл michaelratcliffe дээрээс олж болно.

Алхам 8: Автоматжуулалтын системийн электроник

Гэрэлтүүлгийн системд Arduino микро хянагч, Pi (RTC) -ийн нэг DS3231, 4 реле модуль, 4 1 ом-1 ваттын эсэргүүцэл, гучин хоёр 3W цагаан LED, 400W Boost хувиргагч, гурван фото резистор, нэг 40 мм хэмжээтэй компьютер ашиглана. сэнс ба нэг термистор. Микро хянагч нь RTC -ийг ашиглан гэрлийг 12 цагийн асаалттай, 12 цагийн унтраалттай болгоно. 2, 3, 4 -р үе дэх гэрлийн түвшинг фото резистороор хянаж, хэрэв гэрэл асах үед аль ч үе шатанд бага гэрлийн түвшинг илрүүлсэн бол LED/пьезо дохиолол бүхий дохио өгдөг. LED жолоочийн самбарын температурыг 40 мм сэнстэй холбогдсон термистороор хянаж, хангалттай дулаан илэрсэн үед автоматаар хөргөж эхэлнэ.

Nutrient Delivery системийг Майкл Ратклифф боловсруулсан. Энэхүү системд Arduino Mega, Michael -ийн EC датчикуудын нэг санаа, 1602 ширхэг LCD товчлууртай дэлгэц, нэг DS18B20 усны температур мэдрэгч, перисталтикын 12V тунгийн насос, 5V opto тусгаарлагдсан нэг реле ашиглагддаг. Би нэг оптик шингэний түвшний мэдрэгчийг нэмсэн. Систем нь EC ба усны температурыг хянаж, шаардлагатай бол шим тэжээлийг тунгаар өгөхийн тулд перисталтик насосыг идэвхжүүлнэ. Микро хянагч нь савны усны түвшинг хянаж, хэрэв савны усны температур хэрэглэгчийн тогтоосон хэмжээнээс хэтэрсэн бол, хэрэв EC мэдрэгчийн өгөгдөл нь хэрэглэгчийн тогтоосон хэмжээнээс хэтэрсэн бол LED/piezo дохиололоор анхааруулах болно. хугацаа эсвэл тэвшний усны түвшин хэрэглэгчийн тогтоосон түвшингээс доогуур байвал.

Агаарын эргэлтийн систем нь Arduino микроконтроллер, дөрвөн AM2302 мэдрэгч, 40 мм-ийн 6 ширхэг компьютерийн фенүүд (2, 3, 4-р үе дэх агаарын эргэлтийн хоёр сэнс, 4 агааржуулалтын сэнс), хэт ягаан туяаны С ариутгагч, 5V opto тусгаарлагдсан зургаан релеээс бүрдэнэ. фенүүдийн хувьд). Хянагч нь 4 үе шатанд агаарын температур, чийгшлийг хянаж, хэрэглэгчийн тогтоосон хязгаарт температур, чийгшлийг хадгалахын тулд шаардлагатай бол хоёр сэнсний эргэлтийн систем эсвэл тус тусад нь агааржуулалтын сэнсийг автоматаар эхлүүлнэ. Хянагч нь хэт ягаан туяа-С ариутгалын цагийг тохируулж, хянаж, 4 үе шатны аль нэгэнд температур эсвэл чийгшил нь хэрэглэгчийн тогтоосон түвшингээс давсан тохиолдолд LED/пьезо дохиоллыг хадгалах болно.

Алхам 9: Бүтээл

50 см3 хэмжээтэй хайрцаг, суваг, цэнгэг усны ууршилтыг орлох усан сан, агааржуулалтын цамхаг, агаарын эргэлтийн төв суваг, 1 ба 2 -р шатны шургуулга, дээврийн хаалт (зурагт үзүүлээгүй) болон бусад туслах байгууламжуудыг 0.187 оноос эхлэн барих болно. Хар ABS. Шатны урд талын хөшигийг Mylar хальсан дээр харуулсан боловч бодит загвар дээр тусгасан бүрсэн нийлэг эсвэл поликарбонатаар хийсэн байх магадлалтай. Гэрэлтүүлгийг (харуулаагүй боловч цуврал 8, 3W LED -ийн 4 массиваас бүрдсэн) шингэн хөргөх зориулалттай дээд талд гагнасан 0.125 инчийн зэс хоолойтой 0.125 инчийн хөнгөн цагаан хавтан дээр суурилуулах болно. нэгжийн өрсөлдөөнтэй холбоогүй хөргөгчийг салгах). NTF усны сантехникийг 1 ба 2-р үе шатанд (ямар ч зураг дээр харуулаагүй боловч) 2-р шатны урд талд хурдан холбох замаар холбох боломжтой.

Өргөлтийн хөрвүүлэгчийг (дээд хадгалах хэсгийн зурган дээр харуулав) соёололтонд нэмэлт дулаан өгөх үүднээс соёололтын тавиурын доор байрлуулж болно (1 -р шат). AM2302, температур, чийгшлийн мэдрэгчийг (харуулаагүй) үе шат бүрт өндөрт байрлуулна (тогтмол төлөвлөсөн агаарын эргэлтийн замаас)

Загвар нь орон зайн талаар огт боддоггүй юм шиг санагдаж магадгүй юм

гэхдээ энэ нь тийм биш юм. Энд тайлбарласан миний NTF системийг орон зайд оновчтой болгож, өөрчилөөгүй боловч NTF гидропоник систем нь бичил хүндийн хүчний хувьд сансрын ургацын өвөрмөц хэрэгцээнд ноцтой өрсөлдөгч бөгөөд миний орон зайг оновчтой болгох санаа надад бий.

Уралдаан нь тодорхой орон зайд илүү олон ургамал ургадаг системийг зохион бүтээж, дизайныг аль болох автоматжуулахыг хүссэн юм.

2 -р үе шатанд сонгосон загварууд нь эхлээд дэлхий дээр ургамал ургуулах шаардлагатай болно. Миний дизайн нь уралдааны бүх шаардлагыг хангаж, ургамлын ургалт, агаарын солилцоо, байгаль орчны автомат хяналт, ургамлын хэрэглээний долоо хоногийн үнэ цэнийг хангахын тулд үүнийг хийдэг гэж би бодож байна. Бидэнд өгсөн 50 см3 хэмжээтэй бүх зай.

Алхам 10: Үүнийг боох

The GARTH төслийн автоматжуулалт нь долоо хоногт нэг удаа шаардагдах анхаарлыг бууруулдаг.

"VEGGIE" системтэй харьцуулахад засвар үйлчилгээ 7 дахин буурсан байна.

The GARTH төсөлд долоо хоног бүр зургаан үйлдвэр ажиллаж эхэлдэг.

"VEGGIE" системд сар бүр 6 үйлдвэр үйлдвэрлэдэгтэй харьцуулахад үйлдвэрлэл 4 дахин өссөн байна.

Би эдгээр өөрчлөлтүүдийг үр дүнтэй, зохион бүтээгч, үр дүнтэй гэж үзэж байна.

Та ч бас тэгнэ гэж найдаж байна.

Дэлхийг бүтээгчдийн уралдаан тэмцээнд дэд байр эзэлсэн