Krmilnik V2 - pametna akvaponika: 49 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:05

Zdravnik priporoča, da imamo vsak dan vsaj 7 obrokov svežega sadja ali zelenjave.

Korak: Vodni cikel

Sončna energija poganja vodni cikel, v katerem površinske vode na Zemlji izhlapijo v oblake, padajo kot dež in se kot reke vračajo nazaj v ocean. Bakterije in drugi živi organizmi razgrajujejo odpadke iz oceana in kopnega ter tako ustvarjajo hranila za rastline v dušikovem ciklu. Ciklusi kisika, cikli železa, cikli žvepla, krogi mitoze in drugi cikli so se s časom razvijali.

2. korak: Mimikrija

Krožni sistemi so sami po sebi trajnostni. Če lahko tak sistem ustvari veličastne gozdove iz rdečega lesa, se mi zdi takšen sistem dobra ideja za moj vrt. S posnemanjem funkcionalno poustvarjamo ocean, zemljo in vodni krog s pomočjo črpalk. Mikroorganizmi kolonizirajo cikel dušika, drugi cikli pa se pojavijo, ko sistem dozori.

3. korak: Človeški cikli

Potem so ljudje prišli v cikel in njihova ljubezen do vsega je spremenila okolje. Ljudje na model vplivajo na podoben način, ribe so z ljubeznijo nahranjene.

4. korak: Pametno vrtnarjenje

Zdi se, da je naravi bolje z manj interakcijami z ljudmi, zdi se, da ljudje potrebujejo to interaktivnost z naravo. Zdi se, da je problem primeren za avtomatizirane in povezane tehnologije. Tako sta se elektronska vezja in logična algebra naravno ujemala.

5. korak: Gradnja vrta z akvaponiko

Gradnja trajnostnega vrta se začne s trajnostnim oblikovanjem, trajnostnimi materiali in trajnostnimi procesi. To pomeni zmanjšanje našega plastičnega odtisa. Pri tej zasnovi lesene noge in okvirni nosilci prihajajo naravnost z drevesa, kar boli.

6. korak: Seznam vrtnih materialov

Seveda je za les z navpičnim zrnom treba plačati ceno.

7. korak: Ribnik obloži vaš vrt

Obstaja veliko možnosti za hidroizolacijo gredic. Všeč so mi reciklirani materiali in les iz lesa, ki je priljubljen, saj je izdelan iz furnirja. V teh navodilih uporabljamo Pond Shield, ki je epoksi smola, varna za ribe.

Nanesite bleščice na robove in morebitne grobe površine, bleščite gladko. posesajte ali očistite vse delce prahu. Pločevine iz steklenih vlaken razrežite na trakove širine 2 cm, ki so dovolj dolgi, da obidejo vsak rob notranjosti gredice. Sestavite svojo postajo iz steklenih vlaken. Zmešajte 1 skodelico barve, 1/2 skodelice trdilca, prikazano je 2/3 skodelice denaturiranega alkohola

Počasi mešajte z nastavkom za mešalnik za vrtanje manj kot 2 minuti v obratni smeri. Z valjčkom (nalijte malo naenkrat) pobarvajte vogale, pritrdite steklena vlakna in nato pobarvajte steklena vlakna. Ideja je nasičiti steklena vlakna, da ne bo zračnih žepov. Preostanek gredice pobarvajte, ko končate s steklenimi vlakni.

Pustimo, da se posuši, nato pa ga rahlo obrusimo kot 4 ure, da se posuši, nato nanesemo še eno barvo s tekočo gumo. Temno zelene slike so po nanosu treh slojev.

8. korak: namakanje in drenaža

Namakalna cev je narejena iz 1/2 "PVC -ja z luknjami, ki so izvrtane pod vsakih 6". Cev in drenažna cev sta pri 1 "večja. Komplet pregrad 1" se uporablja kot spojka. Zgornji del postelje želimo ohraniti suh, tako da je odtočna cev 2 "pod vrhom gredice.

9. korak: modeliranje

Modeliranje obnašanja ali strukture vodnega kroga ni tako enostavno, saj gre za ogromne sisteme s številnimi spremenljivkami. Konceptualni modeli, ki jih gradimo, so povzeti, da skrijejo zapletene podrobnosti.

Pri odločanju, katere senzorje uporabiti, je lahko dobro vprašanje, katere so najosnovnejše komponente v vodnem krogu - veliko vodno telo, zemlja, energija za dvig vode na kopno, mediji, ki nasičijo do odtekanja in gravitacija za vodo vrnite se k viru. S tem je vzpostavljena osnovna raven zbiranja podatkov, ki je potrebna v takem vrtu, saj so to pomembni procesi, ki jih je treba spremljati.

Drugo dobro vprašanje je lahko, katere so osnovne sestavine dušikovih ciklov.

10. korak: Osnovni komplet senzorjev za akvaponiko

Osnovni sklop senzorjev je mogoče razširiti in se uporablja za spremljanje in vizualizacijo vodnega kroga in okoljskih razmer.

Senzor pretoka -Senzor Hall učinka, ki se uporablja za merjenje gibanja vode iz rezervoarja. Ta tudi spremlja črpalko za katastrofalno okvaro ali razgradnjo. Uporablja se tudi za spremljanje namakalnih vodov zaradi blokad

1 -žilna temperatura - uporablja se za merjenje temperature vode v akvariju, temperature okolja ali medijev

IR senzor razdalje - analogni senzor, ki deluje tako, da odbija IR signale na predmet. Uporablja se za merjenje globine vode v gredici. Uporablja se tudi za spremljanje ciklov poplav in izsuševanja postelj.

Senzor fotocelic - analogno tipalo, katerega upor se spreminja glede na jakost svetlobe. Uporablja se za merjenje ravni notranje ali naravne razsvetljave

Senzor za tekočino - je uporen analogni senzor, ki se uporablja za spremljanje izgube vode zaradi puščanja.

Pretočno stikalo - je digitalni senzor, ki temelji na magnetnem trstičnem stikalu. Včasih je spremljal drenažo rastočih gred.

Plavajoče stikalo - je digitalni senzor, ki temelji na magnetnem trstičnem stikalu za vklop/izklop. Uporablja se za zagotovitev, da je nivo vode v akvariju vedno zadosten.

11. korak: Vnosi serijske konzole Linux

Tipkovnica in miška sta povezani s serijsko konzolo v računalniku Linux, kar uporabnikom omogoča komunikacijo z jedrom Linuxa in aplikacijami tudi na nizki ravni.

Namesto tipkovnice in miške smo mikrokrmilnik priključili na vhod serijske konzole mikroračunalnika linux na krmilni plošči v2.

To omogoča brezhibno prenašanje senzorjev in podatkov aktuatorjev med zunanjim svetom in aplikacijami mikrokrmilnika Linux brez potrebe po posebnih gonilnikih ali konfiguracijah Linuxa.

Konzolni vhod v računalniku Linux je serijski vmesnik, ki ga tipkovnica/miška uporablja za vnos podatkov s strani uporabnika. Rezultati se nato običajno prikažejo na zaslonu računalniškega monitorja.

Korak: Serijski vmesnik krmilnika V2

Krmilnik v2 je računalniška plošča na osnovi Linuxa z mikrokrmilnikom, priključenim na vhod serijske konzole, namesto na tradicionalno tipkovnico. To pomeni, da lahko neposredno odčita odčitke s senzorjev. Izhodna stopnja ima različne gonilnike strojne opreme za računalniški monitor.

Korak: Pregled krmilnika V2

Krmilnik v2 je vgrajen računalnik Linux, ki ima mikrokrmilnik Atmega 2560, priključen na vhod serijske konzole. To pomeni, da lahko sprejema podatke na podoben način kot uporabniki, ki tipkajo na tipkovnici, samo podatki prihajajo iz Arduino Mega.

Podatki se nato obdelujejo s podobnimi orodji kot podatki, ki jih uporabnik vnese na tipkovnici. Namesto zaslona monitorja ima izhodna stopnja krmilnika v2 tranzistorje z odprtim kolektorjem za releje in gonilnike za druge aktuatorje.

Krmilnik v2 ima vnaprej naloženo vso programsko opremo, potrebno za uporabo katere koli komponente vgrajene strojne opreme. Krmilnik v2 ima tudi zaledno platformo in API, ki omogoča dostop do vseh komponent strojne opreme na daljavo ter beleženje podatkov, vizualizacijo, opozarjanje in druga orodja za obdelavo.

Skratka, krmilna plošča v2 je fizični vmesnik do zmogljive platforme IoT, ki je enostavna za uporabo za vsako fizično aplikacijo

14. korak: Nadzorna plošča V2

.to je bilo dolgo načrtovanje za oblikovanje in izdelavo teh plošč. Izkušnje lahko delim v kasnejših navodilih. Tu je več informacij

Korak 15: V2 krmilnik PinOut

Korak 16: Specifikacije krmilnika V2

Korak 17: Orodja za platformo krmilnika V2

Korak 18: Blokovni diagram krmilnika V2

Korak 19: Priključitev analognih senzorjev na krmilnik V2

Analogni senzorji imajo običajno signalni zatič, ozemljitveni zatič in občasno tretji napajalni zatič. Krmilnik v2 bo povezoval analogne senzorje brez dodatne strojne opreme.

Pin analognega signala priključite na kateri koli prosti analogni pin na plošči in priključite ustrezne napajalne vodi.

Če je potreben potencialni delilni upor, lahko uporabite notranji programski izvlečni ali pa preklopite natančnega na krovu s pritiskom na ustrezno stikalo.

20. korak: Priključitev digitalnih senzorjev na krmilnik V2

Priključite linijo digitalnega senzorja na kateri koli ustrezni digitalni zatič na plošči in napajalne zatiče.

če je potrebno, aktivirajte programski vlečni upor za digitalni senzor

Korak 21: Priključitev 1-žičnih senzorjev na krmilnik V2

Nekateri senzorji imajo mikrokrmilnike, ki računalniške pogoje vračajo kot tok bitov. 1-žični senzorji so tipični senzorji. Krmilnik v2 ima različna vgrajena vezja za take naprave.

Če želite povezati, recimo, 1-žični temperaturni senzor, priključite linijo podatkovnega signala na katero koli digitalno vrstico s 4k7

parazitski upor in priključite napajalne signale. Povlecite upor 4k7 v položaj ON

Korak: Priključitev vrtnih senzorjev na krmilnik V2

23. korak: Priključite 8 osnovnih senzorjev na krmilnik V2

Korak: Priključitev senzorjev na vrt

Prikazane so tipične lokacije senzorjev.

Korak 25: Pregled povezanega vrta

Mikrokrmilnik 2560 Atmega poganja prvo in edino skico Arduino, ki sem jo kdaj napisal. Neprekinjeno išče vhodne zatiče za surove vrednosti in jih pošilja kot niz JSON na serijski izhod.

Korak 26: Vrednosti serijskih surovih senzorjev

Prikazani so zaporedni nizi s surovimi odčitki pin, poslani iz mikrokrmilnika v mikroračunalnik

Korak 27: Seriziran niz JSON

Skript python na OpenWrt serijalizira senzorske nize v objekt JSON, doda dodatne elemente in podatke po omrežju pošlje API -ju

Korak 28: Priključitev na krmilnik V2

• Z ethernetom povežite krmilnik v2 z računalnikom
• Po potrebi uporabite adapter USB za ethernet
• Krmilnik v2 napajajte z napajanjem 9vdc
• Računalniku bo krmilnik v2 dodelil samodejni naslov IP 192.168.73.x, če je omogočen za samodejno konfiguracijo IP (DHCP omogočen)

29. korak: Topologija Garden API

Vrtni podatki se pošiljajo v2 API za beleženje, analizo, vizualizacijo, opozarjanje in daljinsko upravljanje.

30. korak: Dostop do podatkov na daljavo z uporabo API -ja

Klic počitka HTTP v api z ustreznimi poverilnicami bo vrnil najnovejše podatke, kot je prikazano spodaj

curl

Korak 31: Prijavite se v skrbniški vmesnik

• Brskalnik usmerite na
• Uporabniško ime: root
• Geslo: tempV2pwd (ali karkoli je bilo spremenjeno)

32. korak: Konfigurirajte novo ime naprave

• V menijski vrstici System na spustnem seznamu kliknite »System«
• V polje Ime gostitelja vnesite novo ime naprave
• Kliknite »Shrani in uporabi«
• Pritisnite stikalo za vklop Izklop/Vklop začne delovati novo ime gostitelja.

Korak 33: Konfiguriranje Wi -Fi na krmilniku V2

• V meniju »Omrežje« izberite možnost Wifi
• V meniju Wifi kliknite gumb 'Skeniraj'

Korak 34: Izbira omrežja Wifi

S seznama izberite svoje omrežje WiFi z gumbom »Pridruži se omrežju«

Korak 35: Prijava v omrežje WIFI

• Vnesite varnostne poverilnice za svoje omrežje
• Izberite 'Pošlji'. Ikona stanja brezžične povezave mora postati modra in označevati moč povezave
• Kliknite »Shrani in uporabi«, da dokončate konfiguracijo Wi -Fi

Korak 36: Iskanje vaše naprave

Če je bila vaša omrežna povezava uspešno vzpostavljena, bi morala vaša naprava samodejno začeti pošiljati podatke v oddaljeni API na naslovu

Na seznamu poiščite ime svoje naprave. Če manjka, potrdite ime gostitelja in konfiguracijo omrežja WIFI v vmesniku statusa skrbnika.

Korak: Registracija računa in naprave

Prijavite se za račun tukaj

Pošljite svoje uporabniško ime in ime naprave na [email protected]

Prijavite se, ko prejmete e -poštno sporočilo, ki potrjuje, da vam je bila naprava dodeljena.

Korak 38: Preslikava senzorjev naprav

Običajno je strojna oprema mikro krmilnika videti zapletena, saj tudi najpreprostejši senzor potrebuje vezja elektronskega vmesnika - mizo, ščite, klobuke, kape itd.

Programska oprema se ponavadi zdi zapletena, saj je ponavadi preveč - vmesnik signalizira senzor, razlaga podatke, predstavlja berljive vrednosti, sprejema odločitve, ukrepa itd.

Na primer, za priključitev termistorja (temperaturno odvisnega upora) na analogni zatič običajno potrebujete razdelilnik potencialnega vezja z upornim uporom, povezanim z Vcc. Program, ki prikaže to vrednost v Celziju, bo vzel nekaj neangleških vrstic kode. Strojna in programska oprema bo z 8 senzorji videti zapletena. Za menjavo nožic ali dodajanje novih senzorjev bo potrebna nova vdelana programska oprema. To se še bolj zaplete, če mora vse delovati na daljavo.

Krmilnik v2 ima vgrajeno vezje za vmesnik skoraj vseh senzorjev brez zunanjih komponent. Vdelana programska oprema na krmilniku v2 raziskuje vse vhodne zatiče in vrne surove vrednosti. Neobdelane vrednosti so varno poslane v API, kjer so preslikane v ustrezne senzorje za vizualizacijo, analizo, daljinsko upravljanje in opozarjanje.

Preslikavo izvede knjižnica kj2arduino, ki omogoča brezhibno izmenjavo senzorjev ali nožic na krmilni plošči v2 brez nove programske ali strojne opreme. Izberete ime pin in senzor, povezan z vrtom (ali fizično aplikacijo), kot je prikazano na sliki.

Korak 39: Podrobnosti preslikanega senzorja

Po preslikavi senzorja lahko do njegovih podrobnosti in metapodatkov dostopate s klikom na vrsto senzorja.

Tu lahko za senzor določite tip senzorja, enote, nastavljene vrednosti, sporočila, ikone, obvestila in kodo za pretvorbo. Koda za pretvorbo (npr. Prikazani ldr2lumeni) je klic funkcije knjižnici kj2arduino. Pretvori surove vrednosti senzorjev, poslane v človeško berljive podatke za predstavitev.

Korak 40: Preslikane ikone senzorja

Preslikane vrednosti senzorja so prikazane kot dinamične ikone na možnosti zavihka Senzor naprave.

Ikone se bodo spremenile glede na vrednosti, nastavljene v vmesniku s podrobnostmi senzorja naprave

Korak 41: Vrtna animacija

Vrednosti tipala lahko vidite tudi kot dinamično vrtno animacijo na zavihku Vrtna animacija. Barve in oblike se bodo spreminjale glede na nastavljene vrednosti senzorja.

42. korak: V trendu

Podatke senzorja naprave si lahko ogledate tudi kot grafikone za teptanje.

Korak: Opozorila senzorja Twitter

Opozorila se pošiljajo glede na podatke o napravi, senzorju in vrednosti nastavljenih vrednosti.

Korak 44: Komponente pametnega krmilnika

Večina komponent je zlahka na voljo na eBayu ali Amazonu in večina različic. Krmilnik v2 ima vnaprej nameščeno vso programsko opremo. Krmilnik v2 lahko dobite pri meni pri Kijani Grows. Če uporabljate stikalo za pretok, ga izberite z nizkim pretokom, da se izognete povratnim tokom.

Korak 45: Priključitev omrežnih napetostnih obremenitev

Ta stopnja ni obvezna in je potrebna le, če želite avtonomno ali na daljavo upravljati svoj vrt.

Vključene nevarne visoke električne napetosti. Sledite navodilom na lastno odgovornost

Prekinite napetostno ali nevtralno povezavo z napajalnega kabla. To kosite s spajkalnikom. Priključite oba konca napajalnega kabla v normalno odprto povezavo (NO) relejev. Breme, ki ga želite napajati, priključite na en konec napajalnega kabla, drugi pa na električno vtičnico, kot je prikazano spodaj. Napajajte tranzistor z odprtim kolektorjem, da vklopite obremenitev preko releja. Ponovite za drugi vklopljeni omrežni izhod

Zatiči za vhod / izhod gredo v priključek Linux J19 na krmilniku v2:

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

Za črpalko, rezervoar črpalke, luči in napajalnik. (res ni pomembno, da je vse preslikano s programsko opremo)

46. korak: ohišje

S svinčnikom, orodjem Dremel in vrtalnikom sem vse izrezal, da se prilega ohišjem.

To lahko dobite kot komplet Jimmy, da vam olajša življenje.

Korak 47: Zagon pametnega vrta

Krmilnik bo deloval s katerim koli vrtom.

Če zgradite takšnega, kot je moj, potrebujete le filtrirne medije v gojišču in vodo za varno ribo v rezervoarju. Večina hidroponskih medijev bo delovala odlično, za notranji vrt uporabljam lahko ekspandirano glino.

Priključite črpalko, notranjo razsvetljavo, napajalni kabel. Pritisnite gumb za vklop, odstopite … uživajte - naj krmilnik v2 postane del vašega ekosistema.

Ko se vam zdi vse v redu, dodajte ribe. V akvariju imam približno 12 zlatih ribic. Predlagam, da si priskrbite komplet za testiranje kakovosti vode v akvariju, ki bo spremljal vrt, ko se biološko ciklira.

Gojim mikrozelene in kalčke tako, da jih oddajam po glinenih medijih. Na splošno velja, da je pri rastlinah, ki jih gojim, bolje, da jih začnem jesti v enem tednu, sicer imajo bolje nekatere zdravilne lastnosti.

Korak 48: Zdravnik priporoča 7 obrokov svežega sadja ali zelenjave

.. tisti iz mojega pametnega vrta so mi najljubši …

Korak 49: Povezave v živo s pametnim vrtom

Tukaj je nekaj povezav v živo do mojega pisarniškega vrta in drugih. Osvežite, če se sprva nič ne naloži. Bodi prijazen.

trendi -

ikone -

animacija -

opozarjanje -

video -

krmilnik v2 podpira tudi video za pretoke s časovnim zamikom

glej tudi, ndovu, themurphy (kamera zgoraj), stupidChickenCoop, ecovillage in druge z dostopom do javnosti.

Druga nagrada na tekmovanju v vodi