Pengawal V2 - Aquaponik Pintar: 49 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:10

Doktor mengesyorkan agar kita mempunyai sekurang-kurangnya 7 bantuan buah atau sayur segar setiap hari.

Langkah 1: Kitaran Air

Tenaga Matahari menggerakkan kitaran air di mana permukaan air di Bumi menguap menjadi awan, jatuh seperti hujan dan kembali ke Lautan sebagai sungai. Bakteria dan organisma hidup lain memecah sisa dari lautan dan darat untuk menghasilkan nutrien untuk tumbuhan dalam kitaran nitrogen. Kitaran oksigen, kitaran besi, kitaran sulfur, lingkaran mitosis dan kitaran lain berkembang seiring berjalannya waktu.

Langkah 2: Peniruan

Sistem pekeliling sememangnya lestari. Sekiranya sistem seperti ini dapat menghasilkan hutan Redwood yang megah, maka sistem seperti ini kelihatan seperti idea yang baik untuk kebun saya. Meniru kita secara fungsinya mencipta lautan, bumi dan kitaran air menggunakan pam. Mikroorganisma menjajah memulakan kitaran nitrogen dan kitaran lain bermula semasa sistem matang.

Langkah 3: Kitaran Manusia

Kemudian manusia datang ke kitaran dan cinta mereka terhadap segala sesuatu mengubah persekitaran. Manusia mempengaruhi model dengan cara yang serupa, ikan dibanjiri cinta.

Langkah 4: Berkebun Pintar

Alam nampaknya lebih baik dengan interaksi yang lebih sedikit dengan manusia, manusia nampaknya memerlukan interaktiviti dengan alam semula jadi. Nampaknya masalah sesuai untuk teknologi automatik dan bersambung. Oleh itu, litar elektronik dan algebra boolean adalah wajar.

Langkah 5: Membina Taman Aquaponik

Membina taman lestari bermula dengan reka bentuk lestari, bahan lestari dan proses lestari. Ini bermaksud mengurangkan jejak plastik kita. Dalam reka bentuk ini, kaki kayu dan balok bingkai datang langsung dari pokok, yang menyakitkan.

Langkah 6: Senarai Bahan Taman

Sudah tentu, ada harga yang harus dibayar untuk kayu bijirin menegak yang tidak perlu ditanggung.

Langkah 7: Kolam Menanam Taman Anda

Terdapat banyak kemungkinan untuk katil tumbuh kalis air. Saya suka bahan yang dikitar semula dan kayu yang direkayasa dengan papan lapis menjadi kegemaran kerana ia diperbuat daripada venir. Dalam instruksional ini, kami menggunakan Pond Shield yang merupakan resin epoksi yang selamat untuk ikan.

Sapukan kilauan di bahagian tepi dan permukaan kasar, gosokkan kilauan sehingga halus. vakum atau sapu semua zarah debu. Potong kepingan gentian kaca menjadi jalur selebar 2,, cukup panjang untuk mengelilingi setiap tepi di dalam katil tumbuh. Kumpulkan stesen gentian kaca anda. Campurkan 1 cawan cat, 1/2 cawan pengeras, 2/3 cawan alkohol tak tentu ditunjukkan

Campurkan perlahan-lahan menggunakan lampiran pengadun cat gerudi kurang dari 2 minit secara terbalik. Dengan menggunakan roller (tuangkan sedikit demi sedikit) cat sudut, pasangkan gentian kaca kemudian cat di atas gentian kaca. Ideanya adalah untuk memenuhi kaca gentian sehingga tidak ada poket udara. Warnakan sisa tempat tidur yang tumbuh apabila anda selesai menggunakan gentian kaca.

Biarkan sehingga kering kemudian pasir dengan perlahan selama 4 jam hingga kering, kemudian sapukan lapisan cat getah cair yang lain. Gambar hijau gelap adalah selepas penggunaan 3 lapisan.

Langkah 8: Pengairan dan Saliran

Tiub pengairan dibuat dari PVC 1/2 "dengan lubang yang dibor di bawah setiap 6". Paip pendirian dan saliran lebih besar pada 1 ". Kit sekat 1" digunakan sebagai gandingan. Kami mahu bahagian atas tempat tidur tetap kering sehingga landasan berada 2 "di bawah bahagian atas katil tumbuh.

Langkah 9: Pemodelan

Memodelkan tingkah laku atau struktur kitaran air tidak semudah ini adalah sistem yang sangat besar dengan banyak pemboleh ubah. Model konseptual yang kami bina disusun untuk menyembunyikan perincian yang kompleks.

Dalam menentukan sensor mana yang akan digunakan, pertanyaan yang baik adalah, komponen apa yang paling asas dalam kitaran air - sebilangan besar air, tanah, tenaga untuk mengangkat air ke darat, media yang tepu ke limpasan dan graviti agar air dapat kembali ke sumber. Ini menetapkan tahap pengumpulan data asas yang diperlukan di kebun seperti ini adalah proses penting yang memerlukan pemantauan.

Soalan lain yang baik ialah apakah komponen asas kitaran nitrogen.

Langkah 10: Set Sensor Aquaponics Asas

Set sensor asas dapat diperluas dan digunakan untuk memantau dan memvisualisasikan kitaran air dan keadaan persekitaran.

Sensor Aliran-Sensor kesan Hall yang digunakan untuk mengukur pergerakan air dari tangki. Ini juga memantau pam untuk kegagalan bencana atau kemerosotan. Ia juga digunakan untuk memantau saluran pengairan untuk penyumbatan

Suhu 1-wayar - digunakan untuk mengukur suhu air di tangki ikan, suhu persekitaran atau media

Sensor jarak IR - sensor analog yang berfungsi dengan memantulkan isyarat IR ke objek. Ini digunakan untuk mengukur kedalaman air di tempat tidur tumbuh. Ia juga digunakan untuk mengawasi banjir yang tumbuh dan kitaran pembuangan.

Sensor Photocell - sensor berdasarkan analog yang rintangannya berbeza dengan intensiti cahaya. Ini digunakan untuk mengukur tingkat dari pencahayaan dalam ruangan atau pencahayaan semula jadi

Sensor cecair - adalah sensor analog resistif yang digunakan untuk memantau kehilangan air melalui kebocoran.

Suis aliran - adalah sensor digital berdasarkan suis buluh magnet. Ia digunakan untuk mengawasi saluran air tumbuh.

Float switch - adalah sensor digital berdasarkan suis On / Off reed magnetik. Ini digunakan untuk memastikan bahawa paras air tangki ikan selalu mencukupi.

Langkah 11: Input Konsol Serial Linux

Papan kekunci dan tetikus disambungkan ke konsol bersiri pada komputer Linux untuk membolehkan pengguna berkomunikasi dengan kernel dan aplikasi Linux walaupun pada tahap rendah.

Daripada papan kekunci dan tetikus, kami menyambungkan mikrokontroler ke input konsol siri mikrokomputer linux pada papan pengawal v2.

Ini membolehkan penghantaran sensor dan data penggerak antara dunia luar dan aplikasi mikrokontroler Linux lancar tanpa memerlukan pemacu atau konfigurasi Linux khas.

Input konsol dalam komputer Linux adalah antara muka bersiri yang digunakan oleh papan kekunci / tetikus untuk kemasukan data oleh pengguna manusia. Hasilnya kemudian biasanya dipaparkan di layar monitor komputer.

Langkah 12: Antaramuka Bersiri Pengawal V2

Pengawal v2 adalah papan komputer berasaskan Linux dengan mikrokontroler yang disambungkan ke input konsol bersiri dan bukannya papan kekunci tradisional. Ini bererti dapat langsung membaca dari sensor. Tahap output mempunyai pelbagai pemacu perkakasan untuk monitor komputer.

Langkah 13: Gambaran Keseluruhan Pengawal V2

Pengawal v2 adalah komputer Linux tertanam yang mempunyai mikrokontroler Atmega 2560 yang disambungkan ke input konsol bersiri. Ini bererti dapat menerima data dengan cara yang serupa dengan pengguna yang mengetik di papan kekunci, hanya data yang berasal dari Arduino Mega.

Maklumat tersebut kemudian diproses dengan alat yang serupa dengan data yang dimasukkan oleh pengguna pada papan kekunci. Daripada skrin monitor, tahap output pengawal v2 mempunyai transistor pengumpul terbuka untuk relay dan pemacu untuk penggerak lain.

Pengawal v2 dilengkapi dengan semua perisian yang diperlukan untuk menggunakan mana-mana komponen perkakasannya. Pengawal v2 mempunyai platform dan API backend yang membolehkan akses ke semua komponen perkakasan dari jarak jauh serta log data, visualisasi, amaran dan alat pemprosesan lain.

Ringkasnya, papan pengawal v2 adalah antara muka fizikal ke platform IoT tumpukan penuh yang mudah digunakan dan kuat untuk sebarang aplikasi fizikal

Langkah 14: Papan Pengawal V2

. Itu adalah perjalanan panjang untuk merancang dan membina papan ini. Saya dapat berkongsi pengalaman dalam pengajaran kemudian. Terdapat lebih banyak maklumat di sini

Langkah 15: Pengawal V2 PinOut

Langkah 16: Spesifikasi Pengawal V2

Langkah 17: Alat Platform Pengawal V2

Langkah 18: Diagram Blok Pengawal V2

Langkah 19: Menghubungkan Sensor Analog ke Pengawal V2

Sensor analog umumnya mempunyai pin isyarat, pin ground dan kadang-kadang pin power ketiga. Pengawal v2 akan menghubungkan antara sensor analog tanpa perkakasan tambahan.

Sambungkan pin isyarat analog ke mana-mana pin analog percuma di papan dan sambungkan talian kuasa masing-masing.

Sekiranya perintang pembahagi yang berpotensi diperlukan, anda boleh menggunakan perisian penarik perisian dalaman atau anda boleh menukar ketepatan tepat pada papan dengan menjentikkan suis dip masing-masing.

Langkah 20: Menyambungkan Sensor Digital ke Pengawal V2

Sambungkan talian sensor digital ke pin digital yang ada di papan dan pin kuasa.

jika diperlukan, aktifkan perintang penarik perisian untuk sensor digital

Langkah 21: Menyambungkan Sensor 1-Wire ke Pengawal V2

Beberapa sensor mempunyai mikrokontroler bahawa keadaan komputer adalah nilai kembali sebagai aliran bit. Sensor 1 wayar adalah sensor khas. Pengawal v2 mempunyai pelbagai litar onboard untuk peranti tersebut.

Untuk menyambung katakanlah sensor suhu 1 wayar, sambungkan garis isyarat data ke mana-mana garis digit dengan 4k7

perintang parasit, dan sambungkan isyarat kuasa. Gerakkan perintang 4k7 ke kedudukan ON

Langkah 22: Menyambungkan Sensor Taman ke Pengawal V2

Langkah 23: Menyambungkan 8 Sensor Asas ke Pengawal V2

Langkah 24: Menyambungkan Sensor ke Taman

Lokasi sensor khas ditunjukkan.

Langkah 25: Gambaran Keseluruhan Taman Bersambung

Mikrokontroler 2560 Atmega menjalankan lakaran Arduino pertama dan satu-satunya yang pernah saya tulis. Ia memeriksa pin input secara berterusan untuk nilai mentah dan mengirimkannya sebagai rentetan JSON ke output bersiri.

Langkah 26: Nilai Sensor Raw Serial

Rentetan bersiri dengan bacaan pin mentah yang dihantar dari mikrokontroler ke komputer mikro ditunjukkan

Langkah 27: Rentetan JSON Bersiri

Skrip python pada OpenWrt menyenaraikan rentetan sensor ke objek JSON, menambahkan elemen tambahan dan mengirim data melalui rangkaian ke API

Langkah 28: Menyambung ke Pengawal V2

• Dengan menggunakan ethernet, sambungkan pengawal v2 ke komputer anda
• Gunakan penyesuai USB ke ethernet jika diperlukan
• Kuasa pengawal v2 menggunakan bekalan 9vdc
• Komputer anda akan diberikan alamat IP automatik 192.168.73.x oleh pengawal v2 jika diaktifkan untuk konfigurasi IP automatik (DHCP Diaktifkan)

Langkah 29: Topologi API Taman

Data taman dikirim ke API v2 untuk pembalakan, analisis, visualisasi, peringatan dan kawalan jauh.

Langkah 30: Mengakses Data Dari Jauh Menggunakan Api

Panggilan rehat HTTP ke api dengan bukti kelayakan yang betul akan mengembalikan data terkini seperti yang ditunjukkan di bawah

curl

Langkah 31: Log Masuk ke Antara Muka Pentadbir

• Arahkan penyemak imbas anda ke
• Nama pengguna: root
• Kata Laluan: tempV2pwd (atau apa sahaja ia ditukar menjadi)

Langkah 32: Tentukan Nama Peranti Baru

• Pada bar menu Sistem, klik pada 'Sistem' dari senarai juntai bawah
• Taipkan nama peranti baru di medan Nama Host
• Klik 'Simpan & Guna'
• Tekan suis kuasa Mati / Hidup nama host baru berkuat kuasa.

Langkah 33: Mengkonfigurasi Wifi pada Pengawal V2

• Pilih pilihan Wifi dari menu 'Rangkaian'
• Pada menu Wifi klik pada butang 'Scan'

Langkah 34: Memilih Rangkaian Wifi

Pilih rangkaian wifi anda dari senarai menggunakan butang 'Join Network'

Langkah 35: Log Masuk ke Rangkaian WIFI

• Masukkan kelayakan keselamatan untuk rangkaian anda
• Pilih 'Hantar' Ikon tanpa wayar status akan menjadi biru dan menunjukkan kekuatan sambungan
• Klik 'Simpan & Terapkan' untuk menyelesaikan konfigurasi Wifi

Langkah 36: Mencari Peranti Anda

Sekiranya sambungan rangkaian anda berjaya dibuat, peranti anda akan mula menghantar data ke API jauh secara automatik di

Cari nama peranti anda dalam senarai. Sekiranya tidak ada, sahkan nama host dan konfigurasi rangkaian WIFI anda di antara muka status pentadbir.

Langkah 37: Pendaftaran Akaun dan Peranti

Daftar untuk akaun di sini

Hantarkan nama pengguna dan nama peranti anda ke [email protected]

Log masuk setelah anda mendapat e-mel yang mengesahkan bahawa peranti anda diberikan kepada anda.

Langkah 38: Memetakan Sensor Peranti

Biasanya perkakasan pengawal mikro kelihatan rumit kerana walaupun sensor paling sederhana memerlukan litar antara muka elektronik - papan roti, perisai, topi, penutup dll.

Perisian cenderung kelihatan rumit kerana biasanya terlalu banyak - isyarat sensor antara muka, mentafsirkan data, menyampaikan nilai yang dapat dibaca, membuat keputusan, mengambil tindakan dll.

Contohnya, menyambungkan termistor (perintang bergantung suhu) ke pin analog biasanya memerlukan litar pembahagi berpotensi dengan perintang penarik yang diikat pada Vcc. Program untuk menunjukkan nilai ini dalam Celsius akan menggunakan beberapa baris kod bukan bahasa Inggeris. Perkakasan dan perisian akan kelihatan rumit dengan 8 sensor. Menukar pin atau menambahkan sensor baru akan memerlukan firmware baru. Perkara ini menjadi lebih rumit sekiranya semuanya perlu dilakukan dari jauh.

Pengawal v2 mempunyai litar onboard untuk menghubungkan hampir semua sensor tanpa komponen luaran. Firmware pada pengawal v2 memeriksa semua pin input dan mengembalikan nilai mentah. Nilai mentah dihantar dengan selamat ke API di mana mereka dipetakan ke sensor masing-masing untuk visualisasi, analisis, kawalan jauh dan amaran.

Pemetaan dilakukan oleh perpustakaan kj2arduino yang memungkinkan pertukaran sensor atau pin yang lancar di papan pengawal v2 tanpa perisian atau perkakasan baru. Anda memilih nama pin dan sensor yang disambungkan ke taman (atau aplikasi fizikal) seperti yang ditunjukkan dalam gambar.

Langkah 39: Perincian Sensor yang dipetakan

Setelah sensor dipetakan, butirannya dan metadata dapat diakses dengan mengklik pada jenis sensor.

Di sini jenis sensor, unit, setpoint, mesej, ikon, pemberitahuan dan kod penukaran dapat ditentukan untuk sensor. Kod penukaran (mis. Ldr2lumens ditunjukkan) adalah panggilan fungsi ke perpustakaan kj2arduino. Ia menukar nilai sensor mentah yang dihantar ke data yang dapat dibaca oleh manusia untuk persembahan.

Langkah 40: Ikon Sensor yang dipetakan

Nilai sensor yang dipetakan ditunjukkan sebagai Ikon dinamik pada pilihan tab Sensor Peranti.

Ikon akan berubah berdasarkan nilai yang dikonfigurasi di antara muka perincian sensor peranti

Langkah 41: Animasi Taman

Nilai sensor juga dapat dilihat sebagai animasi taman yang dinamis pada tab Garden Animation. Warna dan bentuk akan berubah berdasarkan nilai setpoint sensor.

Langkah 42: Trend

Data sensor peranti juga dapat dilihat sebagai grafik untuk menginjak.

Langkah 43: Makluman Sensor Twitter

Makluman dihantar berdasarkan peranti, perincian sensor dan nilai setpoint.

Langkah 44: Komponen Pengawal Pintar

Sebilangan besar komponen mudah didapati dari eBay atau Amazon dan kebanyakan variasinya. Pengawal v2 dilengkapi dengan semua perisian yang telah diinstal sebelumnya. Anda boleh mendapatkan pengawal v2 dari saya di Kijani Grows. Sekiranya anda menggunakan suis aliran, dapatkan satu dengan kadar aliran rendah untuk mengelakkan aliran balik.

Langkah 45: Menghubungkan Beban Voltan Mains

Tahap ini adalah pilihan dan hanya perlu jika anda ingin mengawal kebun anda secara autonomi atau jarak jauh.

Voltan Elektrik Tinggi Berbahaya Terlibat. Ikut arahan dengan risiko anda sendiri

Putus sambungan langsung atau neutral dari kabel kuasa. Tin ini menggunakan besi pematerian. Sambungkan dua hujung kabel kuasa ke sambungan relai Normal Open (NO). Sambungkan beban yang akan dihidupkan di salah satu hujung kabel kuasa dan sisipan yang lain ke soket utama seperti yang ditunjukkan di bawah. Kuasa transistor pemungut terbuka untuk menghidupkan beban melalui geganti. Ulangi untuk output utama yang lain

Pin IO menuju ke penyambung Linux J19 pada pengawal v2:

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

Untuk pam, pam takungan, lampu dan pengumpan masing-masing. (sebenarnya tidak masalah semuanya dipetakan perisian)

Langkah 46: Penutup

Dengan menggunakan pensil, alat Dremel dan gerudi saya memotong semuanya agar sesuai dengan kandang.

Anda boleh mendapatkannya sebagai kit Jimmy untuk menjadikan hidup anda lebih mudah.

Langkah 47: Memulakan Taman Pintar

Pengawal akan berfungsi dengan mana-mana taman.

Sekiranya anda membina alat seperti saya, semua yang anda perlukan adalah media penapis di tempat tidur dan air selamat ikan di dalam tangki. Sebilangan besar media hidroponik akan berfungsi dengan baik, untuk taman dalaman saya menggunakan tanah liat yang diperluas ringan.

Sambungkan pam, lampu dalaman, kabel kuasa. Tekan butang kuasa, mundur … nikmati - biarkan pengawal v2 menjadi sebahagian daripada ekosistem anda.

Apabila semuanya kelihatan baik, tambahkan ikan anda. Saya mempunyai kira-kira 12 ikan emas di dalam tangki saya. Saya mencadangkan agar anda mendapatkan kit ujian kualiti air tangki ikan untuk memantau kebun ketika berpusing secara biologi.

Saya menanam mikro hijau dan tumbuh dengan menyiarkannya melalui media tanah liat. Secara amnya, peraturan saya dengan tumbuh-tumbuhan yang saya tanam adalah lebih baik saya mula memakannya dalam seminggu atau mereka lebih baik mempunyai khasiat perubatan.

Langkah 48: Doktor Mengesyorkan 7 Bantuan Buah atau Sayuran Segar

.. yang dari taman pintar saya adalah yang kegemaran saya …

Langkah 49: Pautan Langsung Taman Pintar

Berikut adalah beberapa pautan langsung ke taman pejabat saya dan yang lain. Segarkan jika tidak ada yang dimuat pada mulanya. Berbuat baik.

trend -

ikon -

animasi -

memberi amaran -

video -

pengawal v2 juga menyokong video untuk aliran timelapse

lihat juga, ndovu, themurphy (kamera di atas), stupidsChickenCoop, ecovillage dan lain-lain dengan akses awam.

Hadiah Kedua dalam Pertandingan Air