Sadržaj:
- Korak 1: Prijedlog projekta
- Korak 2: Dokaz koncepta - BOM
- Korak 3: Elektronika - dizajn
- Korak 4: Elektronika - montaža
- Korak 5: Softver - Plan
- Korak 6: Softver - razvoj
- Korak 7: Mehaničko - projektovanje (CAD)
- Korak 8: Mehanički - 3D štampani dijelovi
- Korak 9: Mehanički - sastavljanje
- Korak 10: Projekat - dosadašnji napredak
- Korak 11: Naučene lekcije
- Korak 12: Budući rad
- Korak 13: Zaključak
![Uzgajivač biljaka za mikrogravitaciju "Disco Ball": 13 koraka Uzgajivač biljaka za mikrogravitaciju "Disco Ball": 13 koraka](https://i.howwhatproduce.com/images/009/image-26208-j.webp)
Video: Uzgajivač biljaka za mikrogravitaciju "Disco Ball": 13 koraka
![Video: Uzgajivač biljaka za mikrogravitaciju Video: Uzgajivač biljaka za mikrogravitaciju](https://i.ytimg.com/vi/6tJ3jyMK48Q/hqdefault.jpg)
2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05
![Uzgajivač biljaka sa mikrogravitacijom Uzgajivač biljaka sa mikrogravitacijom](https://i.howwhatproduce.com/images/009/image-26208-1-j.webp)
Pozdrav čitaoci, ovaj projekt je profesionalna prijava na takmičenje Growing Beyond Earth Maker.
Ovaj projekt je dokaz koncepta za potencijalni dizajn sadilice koji bi se mogao koristiti za razvoj plana u mikrogravitaciji.
Na osnovu pravila takmičenja naveo sam zahtjeve sistema,
- Sistem mora stati u područje od 50 cm^3.
- Sistem mora iskoristiti prednosti mikrogravitacije.
- Sistem se može orijentirati u bilo kojem položaju
- Sistem se može napajati izvana iz unutrašnjih šina ISS -a za napajanje.
- Sistem mora automatizirati veći dio procesa uz minimalnu interakciju astronauta.
sa gore navedenim pretpostavkama započeo sam projektovanje sistema.
Korak 1: Prijedlog projekta
![Prijedlog projekta Prijedlog projekta](https://i.howwhatproduce.com/images/009/image-26208-2-j.webp)
Za početak sam nacrtao grubi prikaz kako sam mislio da bi sistem mogao izgledati, Početna ideja koju sam imao bila je kugla suspendirana u središtu rastućeg okruženja s osvjetljenjem postavljenim na okolni okvir.
U bazi ove kutije nalazi se voda i elektronika.
U ovoj fazi počeo sam nabrajati vrste potencijalnih komponenti takvog sistema,
- Okvir - potrebno je odabrati odgovarajući materijal za okvir
- Rasvjeta - Koja vrsta rasvjete bi bila najbolja? LED trake?
- Senzori - Da bi sistem bio automatiziran, morao bi biti u stanju osjetiti vlagu poput vlage i temperature.
- Kontrola - Korisniku bi trebao način interakcije s MCU -om
Cilj ovog projekta je izraditi dokaz koncepta, na osnovu naučenih lekcija sačinit ću popis budućeg rada i razvoja koji je potreban za daljnju primjenu ove ideje.
Korak 2: Dokaz koncepta - BOM
![Dokaz koncepta - BOM Dokaz koncepta - BOM](https://i.howwhatproduce.com/images/009/image-26208-3-j.webp)
BOM (Bill of Materials) za ovaj projekt koštat će otprilike 130 £ za naručivanje svega potrebnog, od čega će se otprilike 100 £ upotrijebiti za izradu jedne jedinice za uzgoj biljaka.
Vjerojatno biste imali priličan dio elektroničkih komponenti koje dramatično smanjuju kôd.
Korak 3: Elektronika - dizajn
![Elektronika - dizajn Elektronika - dizajn](https://i.howwhatproduce.com/images/009/image-26208-4-j.webp)
Koristio sam Fritzing za planiranje elektronike potrebne za ovaj projekt, Veze bi trebale ići na sljedeći način,
LCD 16x2 I2C
- GND> GND
- VCC> 5V
- SDA> A4 (Arduino)
- SCL> A5 (Arduino)
Rotacijski koder (D3 i D2 odabrani su jer se radi o Arduino Uno Interupt pinovima)
- GND> GND
- +> 5V
- SW> D5 (Arduino)
- DT> D3 (Arduino)
- CLK> D2 (Arduino)
DS18B20 Senzor temperature
- GND> GND
- DQ> D4 (Arduino, sa 5V povećanjem od 4k7)
- VDD> 5V
Senzor vlažnosti tla
- A> A0 (Arduino)
- -> GND
- +> 5V
Dvostruki relejni modul
- VCC> 5V
- INC2> D12 (Arduino)
- INC1> D13 (Arduino)
- GND> GND
za ostale veze pogledajte gornji dijagram.
Korak 4: Elektronika - montaža
![Elektronika - montaža Elektronika - montaža](https://i.howwhatproduce.com/images/009/image-26208-5-j.webp)
![Elektronika - Montaža Elektronika - Montaža](https://i.howwhatproduce.com/images/009/image-26208-6-j.webp)
![Elektronika - montaža Elektronika - montaža](https://i.howwhatproduce.com/images/009/image-26208-7-j.webp)
![Elektronika - Montaža Elektronika - Montaža](https://i.howwhatproduce.com/images/009/image-26208-8-j.webp)
Sastavio sam elektroniku kako je opisano na dijagramu prethodne stranice, Koristio sam protoboard za izradu štita za Arduino Uno, Da bih to učinio, razbio sam ploču otprilike na veličini Uno -a, a zatim dodao muške igle zaglavlja koje su poravnate sa ženskim zaglavljima na Uno -u.
Ako se veze podudaraju sa prethodnim dijagramom, sistem bi trebao ispravno funkcionirati, možda bi bilo dobro postaviti veze na sličan način kao i ja radi jednostavnosti.
Korak 5: Softver - Plan
![Softver - plan Softver - plan](https://i.howwhatproduce.com/images/009/image-26208-9-j.webp)
Opća ideja softverske funkcionalnosti je da sistem neprestano kruži oko očitavanja vrijednosti senzora. Na svakom ciklusu vrijednosti će se prikazivati na LCD -u.
Korisnik će moći pristupiti izborniku držeći okretni prekidač pritisnutim, nakon što se to otkrije, otvorit će se korisnički interfejs menija. Korisniku će biti na raspolaganju nekoliko stranica,
- Pokrenite pumpu za vodu
- Uključivanje / isključivanje LED stanja
- Promijenite način rada sistema (automatski / ručni)
- Izlazni meni
Ako je korisnik odabrao Automatski način rada, sustav će provjeriti jesu li razine vlage unutar granične vrijednosti, ako nisu, automatski će pumpati vodu sačekati fiksno kašnjenje i ponovno provjeriti.
Ovo je osnovni sistem automatizacije, ali će poslužiti kao polazna tačka za budući razvoj.
Korak 6: Softver - razvoj
![Razvoj softvera Razvoj softvera](https://i.howwhatproduce.com/images/009/image-26208-10-j.webp)
Obavezne biblioteke
- DallasTemperature
- LiquidCrystal_I2C-master
- OneWire
Napomene o softveru
Ovaj kod je prvi nacrt koda koji sistemu daje osnovne funkcionalnosti, uključujući
Pogledajte priloženi Nasa_Planter_Code_V0p6.ino za najnoviju verziju sistemskog koda, Očitavanja temperature i vlage na ekranu.
Automatski način rada i ručni način rada - Korisnik može učiniti da sistem automatski pumpa vodu pri pragu vlažnosti
Kalibracija senzora vlage - Kontrolne vrijednosti AirValue i WaterValue potrebno je ručno napuniti jer će se svaki senzor malo razlikovati.
Korisničko sučelje za upravljanje sistemom.
Korak 7: Mehaničko - projektovanje (CAD)
![Mehaničko - projektovanje (CAD) Mehaničko - projektovanje (CAD)](https://i.howwhatproduce.com/images/009/image-26208-11-j.webp)
![Mehaničko - projektovanje (CAD) Mehaničko - projektovanje (CAD)](https://i.howwhatproduce.com/images/009/image-26208-12-j.webp)
![Mehaničko - projektovanje (CAD) Mehaničko - projektovanje (CAD)](https://i.howwhatproduce.com/images/009/image-26208-13-j.webp)
![Mehaničko - projektovanje (CAD) Mehaničko - projektovanje (CAD)](https://i.howwhatproduce.com/images/009/image-26208-14-j.webp)
Za dizajn ovog sistema koristio sam Fusion 360, konačni sklop se može pogledati/ preuzeti sa donje veze
a360.co/2NLnAQT
Sklop se uklapa u takmičarsko područje od 50 cm^3 i koristio je PVC cijev za konstrukciju okvira kutije, sa 3D štampanim nosačem za ugaone spojeve. Ovaj okvir ima više 3D ispisanih dijelova koji se koriste za montiranje zidova kućišta i LED rasvjete.
U središtu kućišta imamo sadilicu "Disco Orb" koja je 4-dijelni sklop, (2 polovice kugle, 1 baza kugle, 1 cijev). Ovo ima posebne izreze koji omogućuju umetanje cijevi pumpe za vodu i kapacitivnog senzora vlage u odjeljak tla.
U osnovi dizajna možete vidjeti kontrolnu kutiju, u kojoj je smještena elektronika i okvir daje krutost. U ovom odjeljku možemo vidjeti prikaz korisničkog sučelja i kontrole.
Korak 8: Mehanički - 3D štampani dijelovi
![Mehanički - 3D štampani dijelovi Mehanički - 3D štampani dijelovi](https://i.howwhatproduce.com/images/009/image-26208-15-j.webp)
Mehanički sklop zahtijeva različite 3D štampane dijelove, Nosači ugaonog okvira, nosači bočnih ploča, šarke za vrata, LED nosači i držači kontrolne kutije, Ovi dijelovi bi trebali imati ukupnu težinu od 750 g i 44 sata vremena ispisa.
Dijelovi se mogu izvesti iz 3D sklopa koji je povezan na prethodnoj stranici ili se mogu pronaći na stvarima ovdje, www.thingiverse.com/thing:4140191
Korak 9: Mehanički - sastavljanje
![Mehanička - montaža Mehanička - montaža](https://i.howwhatproduce.com/images/009/image-26208-16-j.webp)
![Mehanička - montaža Mehanička - montaža](https://i.howwhatproduce.com/images/009/image-26208-17-j.webp)
![Mehanička - montaža Mehanička - montaža](https://i.howwhatproduce.com/images/009/image-26208-18-j.webp)
![Mehanička - montaža Mehanička - montaža](https://i.howwhatproduce.com/images/009/image-26208-19-j.webp)
Imajte na umu da sam u sastavu preskočio dijelove zidova ograde, uglavnom zbog ograničenja vremena i troškova, Prije svega, moramo smanjiti PVC cijev na dijelove od 440 mm, trebat će nam 8 dijelova cijevi poput ove. 8 LED nosača štampanih i 4 ugaona držača okvira.
Sada moramo pripremiti LED trake,
- Odrežite trake na oznakama škara na otprilike 15 cm dužine, potrebno je izrezati 8 dijelova LED trake
- Izložite + & - jastučiće uklanjanjem malo gume
- Lemiti muške konektore zaglavlja (Odsecite 3 dela i svaki kraj zalemite na podlogu)
- Uklonite ljepilo sa stražnje strane svake trake i pričvrstite dijelove 3D pisača na LED nosač.
- Sada napravite kabel za povezivanje svih pozitivnih i negativnih strana svake trake
- Na kraju ga uključite i provjerite rade li sve LED diode
Korak 10: Projekat - dosadašnji napredak
![Projekat - Dosadašnji napredak Projekat - Dosadašnji napredak](https://i.howwhatproduce.com/images/009/image-26208-20-j.webp)
Do sada je ovo koliko sam uspio kroz sastavljanje ovog projekta, Planiram nastaviti ažurirati ovaj vodič kako se projekt bude razvijao,
Šta preostaje da se uradi
- Kompletan sklop upravljačke kutije
- House Electronics
- Ispitajte sistem za pumpanje vode
- Pregledajte napredak
Korak 11: Naučene lekcije
![Naučene lekcije Naučene lekcije](https://i.howwhatproduce.com/images/009/image-26208-21-j.webp)
Iako do sada projekt nije dovršen, ipak sam naučio nekoliko važnih stvari iz istraživanja ovog projekta.
Dinamika fluida u mikrogravitaciji
Ovo je nevjerojatno složena tema koja uvodi mnoga neviđena pitanja za standardnu dinamiku fluida zasnovanu na gravitaciji. Svi naši prirodni instinkti o tome kako će tečnosti djelovati izlaze kroz prozor u mikrogravitaciji, a NASA je morala ponovo izumiti kotač kako bi funkcionirali relativno jednostavni zemaljski sistemi.
Prepoznavanje vlage
Saznajte više o različitim metodama koje se obično koriste za otkrivanje vlage (volumetrijski senzori, tenziometri i kruto stanje, pogledajte ovu vezu za dobro čitanje o temi
Manje bilješke
PVC cijev je odlična za brzu izgradnju okvira, Trebaju mi bolji alati za stolariju!
Planirajte unaprijed hobi projekte, segmentirajte zadatke i postavite rokove kao na poslu!
Korak 12: Budući rad
![Budući posao Budući posao](https://i.howwhatproduce.com/images/009/image-26208-22-j.webp)
Nakon što sam pročitao kako upravljamo dinamikom fluida u mikrogravitaciji, vrlo sam zainteresiran za dizajniranje vlastitog rješenja za problem, Htio bih uzeti ovaj grubi dizajn dalje, ideja za ovaj sustav je koristiti rezervoar s mijehom sa koračnim motorima koji može komprimirati područje spremnika za održavanje određenog tlaka u cijevi.
Korak 13: Zaključak
Hvala na čitanju. Nadam se da ste uživali, ako imate pitanja ili želite pomoć oko bilo čega što je obuhvaćeno ovim projektom, slobodno komentirajte!
Jack.
Preporučuje se:
Automatski sistem za zalijevanje biljaka pomoću Micro: bita: 8 koraka (sa slikama)
![Automatski sistem za zalijevanje biljaka pomoću Micro: bita: 8 koraka (sa slikama) Automatski sistem za zalijevanje biljaka pomoću Micro: bita: 8 koraka (sa slikama)](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-1132-j.webp)
Automatski sistem za zalijevanje biljaka pomoću Micro: bita: U ovom uputstvu ću vam pokazati kako izgraditi automatski sistem za zalijevanje biljaka pomoću Micro: bita i nekih drugih malih elektronskih komponenti. Micro: bit koristi senzor vlage za praćenje nivoa vlage u tlu biljke i
Automatski sistem za zalijevanje biljaka: 4 koraka
![Automatski sistem za zalijevanje biljaka: 4 koraka Automatski sistem za zalijevanje biljaka: 4 koraka](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-1747-j.webp)
Sysem za automatsko zalijevanje biljaka: Evo kako sam napravio svoj sistem za automatsko zalijevanje biljaka
Kako izgraditi sistem za zalijevanje biljaka pomoću Arduina: 7 koraka
![Kako izgraditi sistem za zalijevanje biljaka pomoću Arduina: 7 koraka Kako izgraditi sistem za zalijevanje biljaka pomoću Arduina: 7 koraka](https://i.howwhatproduce.com/images/001/image-2191-j.webp)
Kako izgraditi sustav za zalijevanje biljaka pomoću Arduina: U ovom ćemo vodiču naučiti kako napraviti sustav za zalijevanje biljaka pomoću senzora vlage, pumpe za vodu i trepnuti zelenom LED diodom ako je sve u redu te OLED zaslonom i Visuinom. Pogledajte video
"Uradi sam" senzor vlage biljaka sa Arduinom: 6 koraka (sa slikama)
!["Uradi sam" senzor vlage biljaka sa Arduinom: 6 koraka (sa slikama) "Uradi sam" senzor vlage biljaka sa Arduinom: 6 koraka (sa slikama)](https://i.howwhatproduce.com/images/006/image-16486-11-j.webp)
Uradi sam senzor vlage u biljkama W/ Arduino: Pogledajte ovaj projekt na mojoj web stranici! Ovaj projekt će izračunati sadržaj vode u tlu oko biljke mjerenjem dielektrične konstante (sposobnost tla da prenosi električnu energiju) i upozorit će vas crvenom LED diodom kada se biljci je potrebno više vode
HC - 06 (Slave modul) Promjena "NAME" bez upotrebe "Monitor Serial Arduino" koji "radi lako": Besprijekoran način!: 3 koraka
![HC - 06 (Slave modul) Promjena "NAME" bez upotrebe "Monitor Serial Arduino" koji "radi lako": Besprijekoran način!: 3 koraka HC - 06 (Slave modul) Promjena "NAME" bez upotrebe "Monitor Serial Arduino" koji "radi lako": Besprijekoran način!: 3 koraka](https://i.howwhatproduce.com/images/004/image-9008-21-j.webp)
HC - 06 (Slave modul) Promjena "NAME" bez upotrebe "Monitor Serial Arduino" … koji "radi lako": Način bez greške!: Nakon " Dugotrajno " pokušavajući promijeniti naziv u HC - 06 (slave modul), koristeći " serijski monitor Arduina, bez " Uspješno ", pronašao sam još jedan lak način i dijelim ih sada! Zabavite se prijatelji