V2 kontroler - pametna akvaponika: 49 koraka (sa slikama)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:07

Ljekar preporučuje da imamo najmanje 7 porcija svježeg voća ili povrća svaki dan.

Korak 1: Vodeni ciklus

Sunčeva energija pokreće vodeni ciklus u kojem površinske vode na Zemlji isparavaju u oblake, padajući kao kiša i vraćajući se u ocean kao rijeke. Bakterije i drugi živi organizmi razgrađuju otpad iz oceana i kopna kako bi stvorili hranjive tvari za biljke u ciklusu dušika. Ciklusi kisika, ciklusi željeza, ciklusi sumpora, krugovi mitoze i drugi ciklusi evoluirali su s vremenom.

Korak 2: Mimikrija

Kružni sistemi su sami po sebi održivi. Ako takav sistem može proizvesti veličanstvene šume sekvoje, onda se takav sistem čini dobrom idejom za moj vrt. Oponašajući, funkcionalno ponovo stvaramo okean, zemlju i vodeni ciklus pomoću pumpi. Mikroorganizmi koloniziraju započinju dušikov ciklus, a drugi ciklusi započinju kako sistem sazrijeva.

Korak 3: Ljudski ciklusi

Tada su ljudi došli do ciklusa i njihova ljubav prema svemu promijenila je okruženje. Ljudi na model utiču na sličan način, ribe se hrane s ljubavlju.

Korak 4: Pametno uređenje vrta

Čini se da priroda ide bolje s manje interakcija s ljudima, čini se da je ljudima potrebna ta interakcija s prirodom. Čini se da je to problem prilagođen automatiziranim i povezanim tehnologijama. Tako da su elektronička kola i logička algebra prirodno odgovarali.

Korak 5: Izgradnja Aquaponics vrta

Izgradnja održivog vrta započinje održivim dizajnom, održivim materijalima i održivim procesima. To znači smanjenje našeg plastičnog otiska. U ovom dizajnu drvene noge i grede okvira dolaze ravno s drveta, što boli.

Korak 6: Lista materijala za vrt

Naravno, postoji cijena koju morate platiti za okomito drvo koje ne morate snositi.

Korak 7: Ribnjak ogradjuje vaš vrt

Postoje brojne mogućnosti za hidroizolaciju gredica. Volim reciklirane materijale i konstruisano drvo od kojih je šperploča omiljena jer je napravljena od furnira. U ovim uputama koristimo Pond Shield koji je epoksidna smola sigurna za ribe.

Nanesite sjaj na rubove i grube površine, glatko izbrusite sjaj. usisajte ili očetkajte sve čestice prašine. Listove od stakloplastike izrežite na trake širine 2,, dovoljno dugačke da zaobiđu svaki rub unutar gredice. Okupite svoju stanicu od stakloplastike. Pomiješajte 1 šalicu boje, 1/2 šalice učvršćivača, prikazano je 2/3 šalice denaturiranog alkohola

Polako miješajte pomoću nastavka za miješanje boje za bušilicu manje od 2 minute u obrnutom smjeru. Pomoću valjka (sipajte malo odjednom) obojite uglove, pričvrstite stakloplastiku, a zatim obojite stakloplastiku. Ideja je zasititi stakloplastiku tako da nema zračnih džepova. Ostatak kreveta za bojanje obojite kad završite sa stakloplastikom.

Pustite da se osuši, a zatim ga lagano izbrusite nakon 4 sata da se osuši, a zatim nanesite još jedan sloj boje sa tekućom gumom. Tamnozelene slike su nakon nanošenja 3 sloja.

Korak 8: Navodnjavanje i odvodnjavanje

Cijevi za navodnjavanje izrađene su od 1/2 "PVC -a sa rupama izbušenim ispod svakih 6". Cijev i drenažna cijev veće su na 1 ". Komplet pregrada od 1" koristi se kao spojnica. Želimo da vrh kreveta ostane suh, tako da je odvodna cijev 2 "ispod vrha rastućeg kreveta.

Korak 9: Modeliranje

Modeliranje ponašanja ili strukture ciklusa vode nije tako jednostavno jer se radi o ogromnim sustavima s brojnim varijablama. Konceptualni modeli koje gradimo apstrahirani su kako bi sakrili složene detalje.

Prilikom odlučivanja o tome koje senzore koristiti, može se postaviti dobro pitanje koje su najosnovnije komponente u ciklusu vode - veliko tijelo vode, kopno, energija za podizanje vode na kopno, mediji koji se zasićuju do otjecanja i gravitacija za vodu do vratite se na izvor. Time se uspostavlja osnovni nivo prikupljanja podataka koji je potreban u takvom vrtu jer su to važni procesi koje je potrebno nadzirati.

Još jedno dobro pitanje moglo bi biti koje su osnovne komponente ciklusa dušika.

Korak 10: Osnovni set senzora za akvaponiku

Osnovni senzorski set može se proširiti i koristi se za praćenje i vizualizaciju ciklusa vode i uslova okoline.

Senzor protoka -Senzor Hall efekta koji se koristi za mjerenje kretanja vode iz rezervoara. Ovo također prati pumpu radi katastrofalnog kvara ili propadanja. Koristi se i za nadzor začepljenja vodova za navodnjavanje

Temperatura s 1 žicom - koristi se za mjerenje temperature vode u akvarijumu, temperature okoline ili medija

IR senzor udaljenosti - analogni senzor koji radi prebacivanjem IC signala na objekt. Koristi se za mjerenje dubine vode u uzgoju. Također se koristi za praćenje ciklusa poplave i odvodnjavanja korita.

Senzor fotoćelije - analogni senzor čiji otpor varira sa intenzitetom svjetlosti. Koristi se za mjerenje nivoa unutarnje ili prirodne rasvjete

Senzor za tekućinu - otporni je analogni senzor koji se koristi za praćenje gubitaka vode uslijed curenja.

Prekidač protoka - digitalni je senzor zasnovan na magnetnom prekidaču trska. Nekada je pratio drenažu rastućeg korita.

Plutajući prekidač - digitalni je senzor zasnovan na magnetnom trska prekidaču za uključivanje/isključivanje. Koristi se za osiguravanje da je nivo vode u akvarijumu uvijek dovoljan.

Korak 11: Unosi serijske Linux konzole

Tastatura i miš su povezani sa serijskom konzolom na Linux računaru kako bi omogućili korisnicima komunikaciju sa Linux kernelom i aplikacijama čak i na niskom nivou.

Umjesto tipkovnice i miša, spojili smo mikrokontroler na ulaz serijske konzole linux mikroračunara na v2 kontrolnoj ploči.

To omogućava besprijekoran prijenos senzora i podataka aktuatora između vanjskog svijeta i Linux mikrokontrolerskih aplikacija bez potrebe za posebnim Linux upravljačkim programima ili konfiguracijama.

Unos konzole u Linux računaru je serijsko sučelje koje koristi tipkovnica/miš za unos podataka od strane korisnika. Rezultati se tada normalno prikazuju na ekranu monitora računara.

Korak 12: Serijsko sučelje V2 kontrolera

V2 kontroler je računarska ploča zasnovana na Linuxu sa mikrokontrolerom povezanim na ulaz serijske konzole umjesto tradicionalne tastature. To znači da može direktno očitavati očitanja sa senzora. Izlazna faza ima različite hardverske upravljačke programe za monitor računara.

Korak 13: Pregled V2 kontrolera

V2 kontroler je ugrađeni Linux računar koji ima mikrokontroler Atmega 2560 povezan na ulaz serijske konzole. To znači da može prihvatiti podatke na sličan način kao korisnici koji tipkaju na tipkovnici, samo podaci dolaze iz Arduino Mega.

Podaci se zatim obrađuju pomoću alata sličnih podacima koje korisnik unese na tastaturi. Umjesto ekrana monitora, izlazni stupanj v2 kontrolera ima tranzistore otvorenog kolektora za releje i upravljačke programe za druge aktuatore.

V2 kontroler ima unaprijed instaliran sav softver potreban za korištenje bilo koje od njegovih ugrađenih hardverskih komponenti. V2 kontroler nadalje ima pozadinsku platformu i API koji omogućava daljinski pristup svim hardverskim komponentama, kao i evidentiranje podataka, vizualizaciju, upozorenje i druge alate za obradu.

Ukratko, v2 kontrolna ploča je fizičko sučelje moćne IoT platforme koja se lako koristi za sve fizičke aplikacije

Korak 14: V2 upravljačka ploča

.bio je to dug put do projektiranja i izgradnje ovih ploča. Mogu podijeliti iskustvo u kasnijim instrukcijama. Ovdje ima više informacija

Korak 15: V2 kontroler PinOut

Korak 16: Specifikacije V2 kontrolera

Korak 17: Alati platforme V2 kontrolera

Korak 18: Blok dijagram V2 kontrolera

Korak 19: Spajanje analognih senzora na V2 kontroler

Analogni senzori općenito imaju signalni pin, pin za uzemljenje i povremeno i treći pin za napajanje. V2 kontroler će povezivati analogne senzore bez dodatnog hardvera.

Priključite pin analognog signala na bilo koji slobodni analogni pin na ploči i spojite odgovarajuće vodove.

Ako je potreban potencijalni otpornik razdjelnika, možete upotrijebiti interni softver za povlačenje ili možete uključiti preciznost na ploči tako što ćete pritisnuti odgovarajući prekidač.

Korak 20: Spajanje digitalnih senzora na V2 kontroler

Priključite liniju digitalnog senzora na bilo koji odgovarajući digitalni pin na ploči i pinove za napajanje.

ako je potrebno, aktivirajte softverski pull-up otpornik za digitalni senzor

Korak 21: Spajanje 1-žičnih senzora na V2 kontroler

Neki senzori imaju mikrokontrolere za koje su računarski uvjeti povratne vrijednosti kao niz bitova. 1-žični senzori su tipični senzori. V2 kontroler ima različita ugrađena kola za takve uređaje.

Za povezivanje, recimo, 1-žičnog temperaturnog senzora, spojite liniju podatkovnog signala na bilo koju digitalnu liniju s 4k7

parazitski otpornik i spojite signale napajanja. Povucite otpornik 4k7 u položaj ON

Korak 22: Povezivanje vrtnih senzora s V2 kontrolerom

Korak 23: Spajanje 8 osnovnih senzora na V2 kontroler

Korak 24: Spajanje senzora u vrt

Prikazane su tipične lokacije senzora.

Korak 25: Pregled povezanog vrta

Mikrokontroler Atmega 2560 pokreće prvu i jedinu Arduino skicu koju sam ikada napisao. On neprestano traži ulazne pinove za neobrađene vrijednosti i šalje ih kao JSON niz na serijski izlaz.

Korak 26: Vrijednosti serijskog neobrađenog senzora

Prikazani su serijski nizovi sa neobrađenim očitavanjem pinova koji se šalju sa mikrokontrolera na mikroračunalo

Korak 27: Serijski niz JSON

Python skripta na OpenWrt -u serijalizira nizove senzora u JSON objekt, dodaje dodatne elemente i šalje podatke preko mreže API -ju

Korak 28: Spajanje na V2 kontroler

• Pomoću etherneta povežite v2 kontroler sa računarom
• Ako je potrebno, koristite adapter za USB na Ethernet
• Napajte v2 kontroler pomoću napajanja od 9 vdc
• V2 kontroler će vašem računaru dodijeliti automatsku IP adresu 192.168.73.x ako je omogućeno za automatsku konfiguraciju IP -a (DHCP je omogućen)

Korak 29: Garden API topologija

Vrtni podaci šalju se v2 API -u za bilježenje, analizu, vizualizaciju, upozorenje i daljinsko upravljanje.

Korak 30: Daljinski pristup podacima pomoću API -ja

HTTP poziv za odmor do apija s odgovarajućim vjerodajnicama vratit će najnovije podatke kao što je prikazano u nastavku

curl

Korak 31: Prijavite se na administratorsko sučelje

• Usmerite pregledač na
• Korisničko ime: root
• Lozinka: tempV2pwd (ili šta god da je promijenjeno)

Korak 32: Konfigurirajte novi naziv uređaja

• Na sistemskoj traci menija sa padajuće liste kliknite na „Sistem“
• Unesite novo ime uređaja u polje Hostname
• Kliknite "Spremi i primijeni"
• Pritisnite prekidač za napajanje Isključeno/Uključeno novi naziv hosta stupa na snagu.

Korak 33: Konfiguriranje Wi -Fi -ja na V2 kontroleru

• Odaberite opciju Wifi s izbornika 'Mreža'
• Na Wifi izborniku kliknite gumb 'Skeniraj'

Korak 34: Odabir Wifi mreže

Odaberite svoju WiFi mrežu s popisa pomoću gumba 'Pridruži se mreži'

Korak 35: Prijavljivanje na WIFI mrežu

• Unesite sigurnosne podatke za svoju mrežu
• Odaberite 'Pošalji' Ikona statusa bežične veze trebala bi postati plava i ukazivati na jačinu veze
• Kliknite na "Spremi i primijeni" da biste dovršili konfiguraciju Wi -Fi -ja

Korak 36: Potražite svoj uređaj

Ako je vaša mrežna veza uspješno uspostavljena, vaš uređaj trebao bi automatski početi slati podatke udaljenom API -ju na

Potražite naziv svog uređaja na listi. Ako nedostaje, potvrdite svoje ime hosta i konfiguraciju WIFI mreže u sučelju statusa administratora.

Korak 37: Registracija računa i uređaja

Prijavite se za račun ovdje

Pošaljite svoje korisničko ime i naziv uređaja na [email protected]

Prijavite se nakon što primite poruku e -pošte koja potvrđuje da vam je uređaj dodijeljen.

Korak 38: Mapiranje senzora uređaja

Uobičajeno, hardver mikrokontrolera izgleda komplicirano jer čak i najjednostavniji senzor zahtijeva elektronička kola sučelja - matičnu ploču, štitove, kape, kape itd.

Softver se čini kompliciranim jer obično čini previše - sučelja signala senzora, tumačenje podataka, predstavljanje čitljivih vrijednosti, donošenje odluka, poduzimanje radnji itd.

Na primjer, za povezivanje termistora (otpornika ovisnog o temperaturi) na analogni pin obično je potrebno krug razdjelnika potencijala s pullup otpornikom vezanim za Vcc. Program za prikaz ove vrijednosti u Celzijusima će uzeti neke redove koda koji nisu engleski. Hardver i softver izgledat će komplicirano s 8 senzora. Za promjenu pinova ili dodavanje novih senzora bit će potreban novi firmver. Ovo se dodatno komplicira ako sve mora raditi na daljinu.

V2 kontroler ima ugrađena kola za povezivanje gotovo svakog senzora bez vanjskih komponenti. Firmver na v2 kontroleru anketira sve ulazne pinove i vraća neobrađene vrijednosti. Sirove vrijednosti se sigurno šalju u API gdje se preslikavaju na odgovarajuće senzore radi vizualizacije, analize, daljinskog upravljanja i upozoravanja.

Mapiranje vrši biblioteka kj2arduino koja omogućava besprijekornu izmjenu senzora ili pinova na v2 kontrolnoj ploči bez novog softvera ili hardvera. Vi birate svoj pin kod i senzor spojen na vrt (ili fizičku aplikaciju) kao što je prikazano na slici.

Korak 39: Detalji preslikanog senzora

Nakon što je senzor mapiran, njegovim detaljima i metapodacima se može pristupiti klikom na tip senzora.

Ovdje se za senzor mogu navesti tip senzora, jedinice, zadane vrijednosti, poruke, ikone, obavijesti i kod konverzije. Konverzijski kod (npr. Prikazani ldr2lumeni) je poziv funkcije kj2arduino biblioteci. Pretvara sirove vrijednosti senzora poslane u ljudsko čitljive podatke za prezentaciju.

Korak 40: Preslikane ikone senzora

Mapirane vrijednosti senzora prikazane su kao dinamičke ikone na kartici kartice Device Sensor (Senzor uređaja).

Ikone će se promijeniti na osnovu vrijednosti konfiguriranih u sučelju detalja senzora uređaja

Korak 41: Vrtna animacija

Vrijednosti senzora također se mogu vidjeti kao dinamička vrtna animacija na kartici Garden Animation. Boje i oblici će se promijeniti ovisno o zadanim vrijednostima senzora.

Korak 42: U trendu

Podaci senzora uređaja također se mogu vizualizirati kao grafikoni za gaženje.

Korak 43: Twitter senzorska upozorenja

Upozorenja se šalju na osnovu uređaja, detalja senzora i zadatih vrednosti.

Korak 44: Komponente pametnog kontrolera

Većina komponenti je lako dostupna s eBay -a ili Amazona, a većina varijacija. V2 kontroler dolazi sa svim predinstaliranim softverom. V2 kontroler možete nabaviti od mene u Kijani Grows. Ako koristite prekidač protoka, nabavite prekidač s niskim protokom kako biste izbjegli povratne tokove.

Korak 45: Spajanje mrežnih naponskih opterećenja

Ova faza nije obavezna i potrebna je samo ako želite upravljati svojim vrtom autonomno ili daljinski.

Uključeni opasni visoki električni naponi. Slijedite upute na vlastitu odgovornost

Prekinite naponsku ili neutralnu vezu s kabela za napajanje. Konzervirajte ovo pomoću lemilice. Spojite dva kraja kabela za napajanje na normalnu otvorenu vezu (NO) releja. Opterećenje koje želite napajati priključite na jedan kraj kabela za napajanje, a drugi umetnite u mrežnu utičnicu kao što je dolje prikazano. Napajajte tranzistor otvorenog kolektora za uključivanje opterećenja putem releja. Ponovite za drugi uključeni mrežni izlaz

IO pinovi idu na Linux konektor J19 na v2 kontroleru:

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

Za pumpu, pumpu rezervoara, svetla i dovodnik. (zaista nije važno sve je softverski mapirano)

Korak 46: Ograđivanje

Olovkom, Dremel alatom i bušilicom izrezao sam sve da stane u kućišta.

Ovo možete nabaviti kao komplet Jimmy koji će vam olakšati život.

Korak 47: Pokretanje pametnog vrta

Kontroler će raditi s bilo kojim vrtom.

Ako napravite jedan poput mog, sve što vam je potrebno su filtrirani mediji u uzgajalištu i sigurna voda za ribe u rezervoaru. Većina hidroponskih medija odlično će funkcionirati, za unutarnji vrt koristim laganu ekspandiranu glinu.

Priključite pumpu, unutarnje osvjetljenje, kabel za napajanje. Pritisnite dugme za napajanje, odmaknite se … uživajte - dopustite da v2 kontroler postane dio vašeg ekosistema.

Kad se čini da je sve u redu, dodajte ribu. U akvarijumu imam oko 12 zlatnih ribica. Predlažem da nabavite komplet za ispitivanje kvalitete vode iz akvarijuma za praćenje vrta u biološkom ciklusu.

Uzgajam mikrozelene i klice emitirajući ih preko glinenih medija. Općenito, moje pravilo s biljkama koje uzgajam je da ih bolje počnem jesti u roku od sedmice ili bolje da imaju neka ljekovita svojstva.

Korak 48: Doktor preporučuje 7 porcija svježeg voća ili povrća

.. oni iz mog pametnog vrta su mi najdraži …

Korak 49: Live Garden veze pametnog vrta

Evo nekoliko živih veza do mog uredskog vrta i drugih. Osvježite ako se u početku ništa ne učita. Budi ljubazan.

trendovi -

ikone -

animacija -

upozorenje -

video -

v2 kontroler podržava i video zapise za timelapse

vidi također, ndovu, themurphy (kamera gore), glupačeCickenCoop, ecovillage i ostale s javnim pristupom.

Druga nagrada na takmičenju u vodi