V2 Controller - Smart Aquaponics: 49 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:13

Inirekomenda ng doktor na mayroon kaming hindi bababa sa 7 mga tulong ng sariwang prutas o gulay araw-araw.

Hakbang 1: Ang Ikot ng Tubig

Ang lakas ng Araw ay nagpapagana sa pag-ikot ng tubig kung saan ang tubig sa ibabaw ng Earth ay sumingaw sa mga ulap, bumabagsak bilang ulan at bumalik sa Dagat bilang mga ilog. Ang bakterya at iba pang mga nabubuhay na organismo ay sumisira ng basura mula sa karagatan at lupa upang lumikha ng mga sustansya para sa mga halaman sa ikot ng nitrogen. Ang mga siklo ng oxygen, mga siklo na bakal, mga siklo ng asupre, mga bilog ng mitosis at iba pang mga pag-ikot ay umunlad sa paglipas ng panahon.

Hakbang 2: Paggaya

Ang mga pabilog na system ay likas na napapanatili. Kung ang ganitong sistema ay maaaring makagawa ng kamangha-manghang mga kagubatang Redwood, kung gayon ang gayong sistema ay tila isang magandang ideya para sa aking hardin. Ginagaya namin ang pagpapaandar nating aktibo ng isang karagatan, ang lupa at isang siklo ng tubig gamit ang mga bomba. Ang kolonya ng mikroorganismo ay nagsisimulang simulan ang ikot ng nitrogen at iba pang mga pag-ikot na sipa habang umuusbong ang system.

Hakbang 3: Mga Siklo ng Tao

Pagkatapos ang mga tao ay dumating sa siklo at ang kanilang pagmamahal para sa lahat ay nagbago sa kapaligiran. Ang mga tao ay nakakaapekto sa modelo sa isang katulad na paraan, ang mga isda ay sobra sa pag-ibig.

Hakbang 4: Smart Gardending

Ang kalikasan ay tila gumagawa ng mas mahusay sa mas kaunting mga pakikipag-ugnay sa mga tao, ang mga tao ay tila kailangan ang interaktib na iyon sa kalikasan. Mukhang isang problema na angkop para sa mga automated at konektadong teknolohiya. Kaya't ang mga elektronikong circuit at boolean algebra ay isang natural na fit.

Hakbang 5: Pagbuo ng isang Aquaponics Garden

Ang pagtatayo ng isang napapanatiling hardin ay nagsisimula sa napapanatiling disenyo, napapanatiling materyales at napapanatiling proseso. Nangangahulugan ito ng pagbawas ng aming plastik na bakas ng paa. Sa disenyo na ito, ang mga kahoy na binti at frame ng poste ay nagmula sa isang puno, masakit iyon.

Hakbang 6: Listahan ng Mga Materyales sa Hardin

Siyempre, may isang presyo na babayaran para sa patayong mga kahoy na butil na hindi mo kailangang maabot.

Hakbang 7: Pondo ng Sheilding Iyong Hardin

Mayroong maraming mga posibilidad para sa hindi tinatablan ng tubig na mga kamang lumalaki. Gusto ko ng mga upcycled material at engineered lumber na may paboritong playwud na gawa sa veneer. Sa mga itinuturo na ito, gumagamit kami ng Pond Shield na isang ligtas na epoxy resin ng mga isda.

Mag-apply ng sparkle sa mga gilid at anumang magaspang na ibabaw, buhangin ang sparkle na makinis. i-vacuum o i-brush ang lahat ng mga dust particle. Gupitin ang mga sheet ng fiberglass sa mga piraso ng 2 ″ ang lapad, sapat na mahaba upang paikotin ang bawat gilid sa loob ng lumalaking kama. Pinagsama ang iyong istasyon ng fiberglassing. Paghaluin ang 1 tasa ng pintura, 1/2 tasa ng hardener, 2/3 tasa ng denatured na alkohol ay ipinapakita

Haluin nang dahan-dahan gamit ang isang attachment ng drill paint mixer nang mas mababa sa 2 minuto nang pabaliktad. Gamit ang isang roller (ibuhos nang kaunti nang paisa-isa) pintura ang mga sulok, ilakip ang fiberglass pagkatapos ay pintura sa fiberglass. Ang ideya ay upang mababad ang fiberglass upang walang mga bulsa ng hangin. Kulayan ang natitirang lumalaking kama kapag natapos ka sa fiberglass.

Hayaan itong matuyo pagkatapos ay gaanong buhangin ito kaysa sa 4 na oras upang matuyo, pagkatapos ay maglagay ng isa pang likidong amerikana ng pintura ng goma. Ang madilim na berdeng mga imahe ay pagkatapos ng application ng 3 coats.

Hakbang 8: Pag-irig at Pag-agos

Ang patubig na patubig ay ginawa mula sa 1/2 "PVC na may mga butas na na-drill sa ilalim ng bawat 6". Ang standpipe at drainage tubing ay mas malaki sa 1 ". Ang isang 1" bulkhead kit ay ginagamit bilang isang pagkabit. Nais naming panatilihing tuyo ang tuktok ng kama kaya ang standpipe ay 2 "sa ibaba ng tuktok ng lumalaking kama.

Hakbang 9: Pagmomodelo

Ang pagmomodelo ng pag-uugali o istraktura ng pag-ikot ng tubig ay hindi madali tulad ng mga ito ay napakalaking system na may maraming mga variable. Ang mga modelong pang-konsepto na binubuo namin ay naka-abstract upang maitago ang mga kumplikadong detalye.

Sa pagpapasya kung aling mga sensor ang gagamitin, maaaring may isang magandang katanungan, ano ang mga pangunahing sangkap sa pag-ikot ng tubig - isang malaking katawan ng tubig, lupa, enerhiya upang maiangat ang tubig sa lupa, media na sumasabog sa pag-agos at gravity para sa tubig bumalik sa pinagmulan. Itinataguyod nito ang isang pangunahing antas ng koleksyon ng data na kinakailangan sa isang hardin dahil ito ang mga mahahalagang proseso na kailangan ng pagsubaybay.

Ang isa pang magandang katanungan ay maaaring kung ano ang pangunahing mga sangkap ng mga siklo ng nitrogen.

Hakbang 10: Ang Pangunahing Set ng Sensor ng Aquaponics

Ang pangunahing hanay ng sensor ay maaaring mapalawak at ginagamit upang subaybayan at mailarawan ang siklo ng tubig at mga kondisyon sa kapaligiran.

Flowrate Sensor - Isang sensor ng Hall effect na ginamit upang sukatin ang paggalaw ng tubig mula sa tanke. Sinusubaybayan din nito ang bomba para sa pagkabigo o pagkasira ng sakuna. Ginagamit din ito upang subaybayan ang mga linya ng patubig para sa mga pagbara

1-wire temperatura - ginagamit upang masukat ang temperatura ng tubig sa tanke ng isda, ambient o temperatura ng media

IR distansya sensor - isang sensor ng analogue na gumagana sa pamamagitan ng pagba-bounce ng mga signal ng IR sa isang bagay. Ginagamit ito upang sukatin ang lalim ng tubig sa lumalaking kama. Ginagamit din ito upang subaybayan ang lumalaking pagbaha ng kama at maubos ang mga siklo.

Photocell sensor - isang sensor na nakabatay sa analogue na ang paglaban ay nag-iiba sa lakas ng ilaw. Ginagamit ito upang sukatin ang mga antas mula sa panloob na pag-iilaw o natural na ilaw

Ang Liquid sensor - ay isang resistive analogue sensor na ginagamit upang subaybayan ang pagkawala ng tubig sa pamamagitan ng paglabas.

Flow switch - ay isang digital sensor batay sa isang magnetic reed switch. Ginagawa nitong subaybayan ang lumalaking kanal ng kama.

Float switch - ay isang digital sensor batay sa isang magnetic reed On / Off switch. Ginagamit ito upang matiyak na ang antas ng tubig ng tangke ng isda ay laging sapat.

Hakbang 11: Mga Pag-input ng Serial Console ng Linux

Ang keyboard at mouse ay konektado sa serial console sa isang Linux computer upang payagan ang mga gumagamit na makipag-usap sa Linux kernel at mga aplikasyon kahit sa isang mababang antas.

Sa halip na isang keyboard at mouse, kumonekta kami ng isang microcontroller sa serial console input ng linux microcomputer sa v2 controller board.

Pinapayagan nito ang pagpasa ng mga sensor at data ng actuator sa pagitan ng labas ng mundo at ng mga aplikasyon ng microcontroller ng Linux ng walang putol nang hindi nangangailangan ng anumang mga espesyal na driver ng Linux o pagsasaayos.

Ang input ng console sa isang computer sa Linux ay ang serial interface na ginamit ng keyboard / mouse para sa pagpasok ng data ng isang tao na gumagamit. Ang mga resulta ay karaniwang ipinapakita sa isang computer monitor screen.

Hakbang 12: Ang V2 Controller Serial Interface

Ang v2 controller ay isang Linux based computer board na may isang microcontroller na konektado sa serial console input sa halip na ang tradisyunal na keyboard. Nangangahulugan ito na maaari itong tumagal ng mga pagbabasa mula sa mga sensor nang direkta. Ang yugto ng output ay may iba't ibang mga driver ng hardware para sa isang monitor ng computer.

Hakbang 13: Ang Pangkalahatang-ideya ng V2 Controller

Ang v2 controller ay isang naka-embed na Linux computer na mayroong isang Atmega 2560 microcontroller na konektado sa serial console input. Nangangahulugan ito na maaari itong tumanggap ng data sa isang katulad na paraan sa mga gumagamit na nagta-type sa keyboard, ang data lamang ang nagmumula sa isang Arduino Mega.

Pagkatapos ay naproseso ang impormasyon na may katulad na mga tool sa data na ipinasok ng isang gumagamit sa isang keyboard. Sa halip na isang monitor screen, ang yugto ng output ng v2 controller ay may bukas na mga transistor ng kolektor para sa mga relay at driver para sa iba pang mga actuator.

Ang v2 controller ay preloaded sa lahat ng software na kinakailangan upang magamit ang anuman sa mga onboard hardware na bahagi. Ang v2 controller ay may karagdagang backend platform at API na nagbibigay-daan sa pag-access sa lahat ng mga bahagi ng hardware nang malayuan pati na rin ang pag-log ng data, pagpapakita, pag-alerto at iba pang mga tool sa pagproseso.

Sa madaling salita, ang board ng v2 controller ay ang pisikal na interface sa isang malakas na madaling gamitin na full-stack IoT platform para sa anumang pisikal na aplikasyon

Hakbang 14: Ang V2 Controller Board

. Ito ay isang mahabang paglalakbay sa pagdidisenyo at pagbuo ng mga board na ito. Maibabahagi ko ang karanasan sa ibang pagkakataon na nagtuturo. Mayroong higit pang impormasyon dito

Hakbang 15: V2 Controller PinOut

Hakbang 16: Mga Pagtukoy ng V2 Controller

Hakbang 17: Mga Tool sa Platform ng V2 Controller

Hakbang 18: Diagram ng V2 Controller Block

Hakbang 19: Pagkonekta ng Mga Analogue Sensor sa V2 Controller

Ang mga sensor ng analog ay karaniwang mayroong signal pin, isang ground pin at paminsan-minsan ay isang pangatlong power pin. Ang v2 controller ay makikipag-interface ng mga analogue sensor nang walang anumang labis na hardware.

Ikonekta ang analogue signal pin sa anumang libreng analogue pin sa board at ikonekta ang kani-kanilang mga linya ng kuryente.

Kung kinakailangan ang isang potensyal na divider risistor, maaari kang gumamit ng isang panloob na pull-up ng software o maaari mong ilipat ang katumpakan sa onboard ng isa sa pamamagitan ng pag-flick sa kani-kanilang paglipat.

Hakbang 20: Pagkonekta sa Mga Digital Sensor sa V2 Controller

Ikonekta ang linya ng digital sensor sa anumang kaukulang digital pin sa board at ang mga power pin.

kung kinakailangan, buhayin ang resistor ng pull-up ng software para sa digital sensor

Hakbang 21: Pagkonekta ng 1-Wire Sensors sa V2 Controller

Ang ilang mga sensor ay may mga microcontroller na ang mga kundisyon ng computer ay mga halaga ng pagbabalik bilang isang stream ng mga piraso. Ang mga 1-wire sensor ay karaniwang sensor. Ang v2 controller ay may iba't ibang mga onboard circuitry para sa mga naturang aparato.

Upang kumonekta sabihin ang isang sensor ng temperatura ng 1-wire, ikonekta ang linya ng signal signal sa alinman sa mga linya ng digital na may 4k7

parasitiko risistor, at ikonekta ang mga signal ng kuryente. I-flick ang resistor ng 4k7 sa posisyon na ON

Hakbang 22: Pagkonekta sa Mga Sensor sa Hardin sa V2 Controller

Hakbang 23: Pagkonekta sa 8 Pangunahing Mga Sensor sa V2 Controller

Hakbang 24: Pagkonekta sa Mga Sensor sa Hardin

Ipinapakita ang mga karaniwang lokasyon ng sensor.

Hakbang 25: Nakakonektang Pangkalahatang-ideya ng Hardin

Ang 2560 Atmega microcontroller ay nagpapatakbo ng una at tanging Arduino sketch na aking naisulat. Patuloy na binobola nito ang mga input pin para sa mga hilaw na halaga at ipinapadala ang mga ito bilang isang string ng JSON sa serial output.

Hakbang 26: Mga Halaga ng Serial Raw Sensor

Ang mga serial string na may mga hilaw na pagbabasa ng pin na ipinadala mula sa microcontroller sa microcomputer ay ipinapakita

Hakbang 27: Serialized JSON String

Ang isang script ng sawa sa OpenWrt ay serialize ang mga string ng sensor sa isang bagay na JSON, nagdagdag ng mga sobrang elemento at ipinapadala ang data sa network sa API

Hakbang 28: Kumokonekta sa V2 Controller

• Gamit ang ethernet, ikonekta ang v2 controller sa iyong computer
• Gumamit ng isang USB upang ethernet adapter kung kinakailangan
• Lakasin ang v2 controller gamit ang isang supply ng 9vdc
• Ang iyong computer ay bibigyan ng isang awtomatikong IP address 192.168.73.x ng v2 controller kung pinagana ito para sa awtomatikong pagsasaayos ng IP (Pinagana ang DHCP)

Hakbang 29: Topology sa Garden API

Ang data ng hardin ay ipinadala sa v2 API para sa pag-log, pag-aaral, pagpapakita, pag-alerto at remote control.

Hakbang 30: Pag-access ng Data nang malayuan Paggamit ng Api

Ang isang HTTP na tawag sa pahinga sa api na may wastong mga kredensyal ay ibabalik ang pinakabagong data tulad ng ipinakita sa ibaba

curl

Hakbang 31: Mag-login sa Interface ng Admin

• Ituro ang iyong browser sa
• Username: ugat
• Password: tempV2pwd (o kung ano man ito pinalitan)

Hakbang 32: Kumpirmahin ang Bagong Pangalan ng Device

• Sa menu bar ng System, mag-click sa 'System' mula sa dropdown list
• Mag-type sa bagong pangalan ng aparato sa patlang ng Hostname
• I-click ang 'I-save at Ilapat'
• Mapanglaw ang switch ng kuryente Off / Sa bagong hostname magkakabisa.

Hakbang 33: Pag-configure ng Wifi sa V2 Controller

• Piliin ang pagpipiliang Wifi mula sa menu na 'Network'
• Sa menu ng Wifi mag-click sa pindutang 'I-scan'

Hakbang 34: Pagpili ng Wifi Network

Piliin ang iyong wifi network mula sa listahan gamit ang pindutang 'Sumali sa Network'

Hakbang 35: Pag-log In sa WIFI Network

• Ipasok ang mga kredensyal sa seguridad para sa iyong network
• Piliin ang 'Isumite' Ang status wireless icon ay dapat na asul at ipahiwatig ang lakas ng koneksyon
• Mag-click sa 'I-save at Mag-apply' upang makumpleto ang pagsasaayos ng Wifi

Hakbang 36: Paghahanap para sa Iyong Device

Kung matagumpay na naitatag ang iyong koneksyon sa network, dapat awtomatikong magsimulang magpadala ang iyong aparato ng data sa remote API sa

Hanapin ang pangalan ng iyong aparato sa listahan. Kung nawawala ito, kumpirmahin ang iyong hostname at pagsasaayos ng network ng WIFI sa interface ng katayuan ng admin.

Hakbang 37: Pagrehistro sa Account at Device

Mag-sign up para sa isang account dito

Ipadala ang iyong username at pangalan ng aparato sa [email protected]

Mag-log in pagkatapos mong makakuha ng isang email na nagkukumpirma na ang iyong aparato ay naitalaga sa iyo.

Hakbang 38: Mga Pagmamapa ng Mga Sensor ng Device

Karaniwan ang hardware ng micro-controller ay mukhang kumplikado dahil kahit na ang pinakasimpleng sensor ay nangangailangan ng mga electronic interface ng circuit - breadboard, kalasag, sumbrero, takip atbp.

Ang software ay may kaugaliang lumitaw na kumplikado dahil kadalasan ay sobra ito - mga signal ng interface ng sensor, binibigyang kahulugan ang data, nagpapakita ng mga nababasa na halaga, gumawa ng mga desisyon, gumawa ng mga aksyon atbp.

Halimbawa, ang pagkonekta ng isang thermistor (temperatura nakasalalay risistor) sa isang analogue pin na karaniwang nangangailangan ng isang potensyal na divider circuit na may isang pullup risistor na nakatali sa Vcc. Ang isang programa upang maipakita ang halagang ito sa Celsius ay kukuha ng ilang mga hindi-English na linya ng code. Ang hardware at software ay magmumukhang kumplikado sa 8 sensor. Ang pagbabago ng mga pin o pagdaragdag ng mga bagong sensor ay mangangailangan ng bagong firmware. Lalo itong nagiging kumplikado kung ang lahat ay dapat gumana nang malayuan.

Ang v2 controller ay may onboard circuitry upang mai-interface ang halos anumang sensor nang walang panlabas na mga bahagi. Ang firmware sa v2 controller ay poll ang lahat ng mga input pin at ibabalik ang mga raw na halaga. Ang mga hilaw na halaga ay ligtas na naipadala sa API kung saan naka-map ang mga ito sa kani-kanilang mga sensor para sa visualization, pagsusuri, remote control at pag-alerto.

Ang pagmamapa ay ginagawa ng aklatan ng kj2arduino na nagpapahintulot sa seamless interchange ng mga sensor o pin sa board ng v2 controller nang walang bagong software o hardware. Pinili mo ang iyong pangalan ng pin at ang sensor na nakakonekta sa hardin (o pisikal na aplikasyon) tulad ng ipinakita sa imahe.

Hakbang 39: Mga Detalye ng Na-mapa ang Sensor

Matapos ma-map ang isang sensor, mga detalye ito at maaaring ma-access ang metadata sa pamamagitan ng pag-click sa uri ng sensor.

Dito ang uri ng sensor, mga yunit, setpoint, mensahe, icon, abiso at ang code ng conversion ay maaaring tukuyin para sa sensor. Ang code ng conversion (hal. Ipinakita ang ldr2lumens na ipinapakita) ay isang tawag na pagpapaandar sa aklatan ng kj2arduino. Ini-convert nito ang mga halagang hilaw na sensor na ipinadala sa data na mababasa ng tao para sa pagtatanghal.

Hakbang 40: Mga Na-mapa na Mga Icon ng Sensor

Ang mga halagang naka-map na sensor ay ipinapakita bilang mga dynamic na icon sa pagpipilian ng tab na Sensor ng Device.

Magbabago ang mga Icon batay sa mga halagang naka-configure sa interface ng mga detalye ng sensor ng aparato

Hakbang 41: Animasyon sa Hardin

Ang mga halaga ng sensor ay maaari ding makita bilang isang pabagu-bago na animasyon sa hardin sa tab na Animation sa Halamanan. Magbabago ang mga kulay at hugis batay sa mga halaga ng setpoint ng sensor.

Hakbang 42: Nagte-trend

Ang data ng sensor ng aparato ay maaari ring mailarawan bilang mga graph para sa pagtapak.

Hakbang 43: Mga Alerto sa Sensor ng Twitter

Ang mga alerto ay ipinapadala batay sa aparato, mga detalye ng sensor at mga halagang setpoint.

Hakbang 44: Mga Component ng Smart Controller

Karamihan sa mga bahagi ay madaling magagamit mula sa eBay o Amazon at karamihan sa mga pagkakaiba-iba. Ang v2 controller ay may kasamang lahat ng naka-preinstall na software. Maaari mong makuha ang v2 controller mula sa akin sa Kijani Grows. Kung gumagamit ka ng isang switch switch, kumuha ng isa na may mababang rate ng daloy upang maiwasan ang mga backflow.

Hakbang 45: Pagkonekta ng Mga Nag-load ng Boltahe na Mga Nag-uugnay

Ang yugto na ito ay opsyonal at kinakailangan lamang kung nais mong kontrolin ang iyong hardin nang autonomiya o malayuan.

Mapanganib na Mataas na Boltahe ng Elektrisidad na kasangkot. Sundin ang mga tagubilin sa iyong sariling panganib

Masira ang live o walang kinikilingan na koneksyon mula sa power cable. Tin ito gamit ang isang panghinang na bakal. Ikonekta ang dalawang dulo ng power cable sa mga relay na Karaniwang Bukas (HINDI) na koneksyon. Ikonekta ang pagkarga upang mapagana sa isang dulo ng power cable at ang iba pang ipasok sa isang outlet ng mains tulad ng ipinakita sa ibaba. I-power ang open collector transistor upang i-on ang load sa pamamagitan ng relay. Ulitin para sa iba pang lumipat na output ng mains

Ang mga pin ng IO ay pumunta sa konektor ng Linux na J19 sa v2 controller:

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

Para sa bomba, reservoir pump, ilaw at feeder ayon sa pagkakabanggit. (talagang hindi mahalaga ang lahat ay naka-map ang software)

Hakbang 46: Isang Enclosure

Gamit ang isang lapis, isang tool ng Dremel at isang drill pinutol ko ang lahat upang magkasya sa mga enclosure.

Maaari mo itong makuha bilang kit Jimmy upang gawing mas madali ang iyong buhay.

Hakbang 47: Pagsisimula ng Smart Garden

Gagana ang controller sa anumang hardin.

Kung bumuo ka ng katulad ng sa akin, ang kailangan mo lang ay ang filter media sa lumalaking kama at ligtas na tubig ang tubig sa tank. Karamihan sa hydroponic media ay gagana nang maayos, para sa panloob na hardin na ginagamit ko ang magaan na pinalawak na luwad.

Ikonekta ang bomba, panloob na pag-iilaw, power cable. Lumbay ang pindutan ng kuryente, tumalikod … mag-enjoy - hayaan ang v2 controller na maging bahagi ng iyong ecosystem.

Kapag mukhang ok ang lahat, idagdag ang iyong isda. Mayroon akong tungkol sa 12 goldpis sa aking tank. Iminumungkahi ko ang pagkuha ng isang test tank ng kalidad ng water tank upang masubaybayan ang hardin habang binibisikleta ito nang biolohikal.

Lumalaki ako ng mga microgreens at sprout sa pamamagitan ng pag-broadcast ng mga ito sa lapad na media. Pangkalahatan, ang aking panuntunan sa mga halaman na aking lumalaki ay mas mahusay kong masimulan ang pagkain sa kanila sa loob ng isang linggo o mas mabuti silang magkaroon ng ilang mga nakapagpapagaling na katangian.

Hakbang 48: Inirekomenda ng Doktor ang 7 Mga Tulong ng Sariwang Prutas o Gulay

.. ang mga mula sa aking matalinong hardin ay ang aking mga paboritong…

Hakbang 49: Mga Smart Link ng Live na Hardin

Narito ang ilang mga live na link sa hardin ng aking opisina at iba pa. I-refresh kung walang naglo-load sa una. Maging mabait.

uso -

mga icon -

animation -

nag-aalerto -

video -

sinusuportahan din ng v2 controller ang video para sa mga timelapse stream

tingnan din, ndovu, themurphy (ang camera sa itaas), stupidsChickenCoop, ecovillage at iba pa na may access sa publiko.

Pangalawang Gantimpala sa Paligsahan sa Tubig