Traditionella växthus- och växthusgårdar, även under gynnsamma klimatförhållanden, kräver avsevärda ansträngningar från ägaren för att få den planerade skörden. Komplex av tekniskt arbete med arrangemang av strukturer kan också noteras, men uppgifterna för elementär kontroll spelar en viktig roll i driftprocessen. Konceptet med ett smart växthus gör det möjligt att avsevärt underlätta ägarens funktioner när man skapar och underhåller sådana föremål. Du kan implementera det med dina egna händer med hjälp av specialutrustning och hård- och mjukvaruverktyg.
Automation i växthuset
I allmänna termer kan ett smart växthus betraktas som en analog till ett smart hem. Systemets huvuduppgift är att tillhandahålla delar av intelligent kontroll, vilket positivt kommer att påverka flera parametrar för driften av gården samtidigt. En nyckelfaktor i implementeringen av automatisk styrningär kontroll av mikroklimatindikatorer utan användaringripande. Systemet måste oberoende, baserat på aktuell temperatur och fuktighetsdata, justera de nödvändiga parametrarna varje dag, timme och till och med minut, med hänsyn till kraven för specifik vegetation. Men det kan finnas problem med idén om att införa automatisering för ett växthus. Det är inte svårt att implementera de grundläggande elementen i systemet med dina egna händer - det räcker att ansluta sensorer med flera känslighetssensorer till utrustning som direkt styr mikroklimatet och andra regleringsprocesser. Svårigheten ligger i motsättningarna mellan kraven på olika funktionella komponenter i växthuset. Det handlar inte ens om att villkorliga gurkor och tomater behöver en annan vattning, utan skillnader i termer av fuktbehov och termisk komfort i förhållande till jorden och den övre delen av plantorna.
Välja en plats för ett växthus
I de första stadierna av projektet kan du fokusera på de allmänna reglerna för det tekniska arrangemanget av strukturen. Naturligtvis är valet av placering av gården en grundläggande punkt. Om det råder brist på värme och solenergi i regionen, bör lutningen och långsidan av strukturen vändas mot söder. Enligt experter är ett sådant beslut motiverat om tyngdpunkten ligger på vårodling med plantor. Sommarväxthus, tvärtom, bör vara orienterade mot norr, eftersom åsarna i detta fall kommer att få mer effektiv genomskinlighet med kvälls- och morgonstrålar. Dessutom, när du väljer en plats, glöm inte jordens tillförlitlighet. Med dina egna händer under ett smart växthus kan duförbereda i förväg och en universell grund för en pålstruktur med en grillage. Men om det är planerat att bygga en ram på basis av ett remsfundament, bör en geodetisk beräkning utföras med grundvattenavläsningar. Det här alternativet har sina begränsningar när det gäller utförande.
Installation av den övre konstruktionsdelen
Till en början, glöm inte att ett högteknologiskt och utrustningsfyllt växthus ska ge möjlighet till kabeldragning och installation av komplex utrustning. Det vill säga att tillverkningsmaterialen ska användas med en böjlig struktur så långt det är möjligt när det gäller bearbetning. Det kommer dock inte att finnas något fundament alt nytt i genomförandet av denna del. Stödskelettet kan göras av metallstolpar med tvärgående ramar och glas eller polykarbonat kan användas för dekoration. Gör-det-själv-installation av ett smart växthus utförs av en typisk uppsättning operationer - med hjälp av hårdvara, fästen och klämmor utförs dockning mellan elementen med hjälp av svetsutrustning eller en borrmaskin. Viktigare är den korrekta beräkningen av strukturen så att den varar länge och inte kräver justering under drift. För kommunikationsstöd läggs speciella kabelkanaler. Materialet för dem är v alt från fuktbeständig och välisolerad plast. Redan i själva växthuset bör ett jordsystem och skyddade sektioner för montering av säkerhetsblock övervägas.
Teknisk implementering av växthusautomation
Att styra kontrollsystemmicroclimate använder sensorer, sensorelement, ställdon och kommunikationsverktyg för att leverera signaler. Men utan mikrokontrollerkontroll kan denna infrastruktur inte skapas. Som en optimal lösning på detta problem används produkter baserade på "Arduino". Ett smart växthus som styrs av denna enhet får ett komplett utbud av verktyg för konstant styrning av funktionella moduler. "Arduino"-systemet är ett litet kort med en mikrokrets som tillhandahålls av professorn och minne. Beroende på den specifika konfigurationen av denna enhet kan ett visst antal externa enheter anslutas. I små växthus används upp till ett dussin styrda element, inklusive elmotorer, belysningsanordningar, dörrmekanismer, bevattningssystem etc. De anslutna komponenterna styrs enligt en användardefinierad algoritm, med hänsyn till externa parametrar.
Hur utvecklar man ett Arduino-projekt?
Alla funktionella delar av kontrollkomplexet är sammansatta individuellt. Vissa av enheterna ingår direkt i mikrokontrollerns servicesystem, och den andra delen är involverad i att ändra parametrarna för arbetsmiljön. Användaren måste initi alt bestämma vilka funktionella element som kommer att behövas för att organisera den autonoma driften av växthuset och hur kontrollfunktionen kommer att vara tekniskt organiserad. Vanligtvis utvecklas Arduino-projekt enligt följandealgoritm:
- Bestämning av målfaktorer som påverkar växtlivet. De grundläggande inkluderar temperatur, luftfuktighet, ljus och koldioxidh alt.
- Upparbetar ett schema enligt vilket kontrollinfrastrukturen kommer att implementeras med hjälp av styrenheten.
- Utformning av en layout av utrustning och sensorer med information om målparametrar.
- Skapa en teknisk karta över interaktionen mellan kontrollpanelen och kontrollenhetens funktionella enheter.
- Utveckling av en algoritm på mjukvarunivå för att automatisera processer för växthusförv altning.
- Teknisk support av funktionella enheter med strömförsörjningssystem.
Typer av luftningsmaskiner
Luftcirkulation är en av nyckelfaktorerna för att säkerställa en balanserad utveckling av värmeälskande växter. I det här fallet är uppgiften att utföra denna funktion i automatiskt läge. Hur säkerställer man det? Det finns tre huvudsakliga sätt att implementera automatisk växthusventilation:
- Från en bilstötdämpare. Den enklaste budgetlösningen, som är gjord av kolvmekanismer och en gasfjäder i en bil. Gör-det-själv automatisk ventilation av växthuset från en stötdämpare kan göras med hjälp av metallrör, VVS-pluggar och ett pneumatiskt stopp med skrovbas. Denna infrastruktur bildar faktiskt en termisk drivning som kan fixeras i fönsterbladet på samma polykarbonatvägg eller baldakin.
- Elektrisk fläkt. Viatermobrytaren är monterad ett fullfjädrat ventilationssystem med tillräcklig effekt med anslutning till en lokal generator eller drivs av eget batteri.
- Ventilmekanismer. En utskärning görs i fönsterstrukturen eller på växthusets tak för att installera en ventilationsventil. Automatisering i detta fall kommer att integreras, och dess nivå beror på den specifika versionen av enheten. Idag finns det modeller med programstyrning, och med mekaniska regulatorer som inte kräver strömförsörjning.
Lighting system
Växthusvegetation bör i genomsnitt få ljus 14-16 timmar om dagen. Det är heller ingen idé med dygnet-runt-belysning, så det behövs ett självreglerande system. Först är det nödvändigt att initi alt bestämma vad ljuskällorna kommer att vara. Som ett universellt alternativ kan du använda speciella lysdioder för växthus eller enheter med den så kallade användbara röda belysningen, som fungerar på vågor i intervallet från 600 till 700 nanometer. Under blomningsperioden bör dock blå vågor i spektrumet 400-500 nanometer anslutas. När det gäller implementering av belysning kan ett smart växthus med dina egna händer förses med en kontrollerad grupp av skyddade lampor med ett brett utbud av justerbara parametrar inbäddade i basen av en gemensam styrenhet. Huvuduppgiften är att korrekt och rationellt organisera anslutningen från kontaktorerna i Arduino-systemet till varje lampa. För detta kan även styrreläer med kollektorer och drivrutiner för att ändra glödens egenskaper användas.
Bevattningssystem
En plan för växtplacering bör utarbetas innan denna del utformas. Det är lämpligt att fördela dem i grupper med samma vattningskrav. Automatik för vattning av växthuset kommer också att kopplas till en central styrenhet kopplad till fuktsensorer. Det enklaste alternativet för att implementera ett sådant system är att installera en tunna med vatten, som kommer att samlas upp av regnvatten från avloppet. Bevattningsprocessen kommer att styras av en kulventil med en ansluten direktdragbar automatisk akterspegel.
Droppbevattningssystem
Komplicerat designmässigt, men effektivt ur växtvattenförsörjningssynpunkt. För att skapa det behöver du en automatiskt justerbar dispenser och utrustning för att distribuera vatten, som kan tillverkas av ett plaströr. Så, perforerade kanaler är monterade längs alla sängarna i det smarta växthuset. För plantor kan du begränsa dig till markfuktighet. Hela rörsystemet måste också styras av en cirkulationspump, som kommer att hålla den optimala trycknivån i kretsarna.
Medel för att stimulera bördig jord
Aktiviteten för tillväxt och utveckling av växter beror på markens mikroflora. För att upprätthålla jordens optimala luftfuktighetsregimen krävs en lämplig uppsättning smarta växthus, som kommer att inkludera elektriska element för uppvärmning och vattning av jorden. Vanligtvis används mattor eller plåtanordningar som placeras direkt ijord eller under den, och å andra sidan är anslutna till strömförsörjningssystemet med en styrenhet.
Slutsats
Växthusväxternas vitala aktivitetsegenskaper beror på den komfort som den lokala klimatutrustningen erbjuder. Mikroklimatkontrollsystem baserade på styrenheter och annan automation är inte bara ett steg mot att öka bekvämligheten för ägaren av denna gård. Detta är en mycket mer exakt inställning av luft-, fukt- och temperaturkontrolllägen, samt ett sätt att förbättra energieffektiviteten för den utrustning som används. Rationell användning av energiresurser är bara en av nyckelfaktorerna i utvecklingen av styrsystem baserade på Arduino.
