Sommario:
- Passaggio 1: materiali
- Passaggio 2: sensore di temperatura/umidità
- Passaggio 3: sensore di luce
- Passaggio 4: schermo LCD
- Passaggio 5: circuito dimmer
- Passaggio 6: programmazione di SAV-MAKER-I
- Passaggio 7: programmazione con elaborazione
- Passaggio 8: creare la tavola
- Passaggio 9: risultato finale
Video: Serra intelligente: 9 passaggi
2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03
Ciao marcatori, Siamo un gruppo di tre studenti e questo progetto fa parte della materia chiamata Creative Electronics, un modulo del quarto anno di ingegneria elettronica di Beng presso l'Università di Malaga, Scuola di telecomunicazioni (https://etsit.uma.es/).
Questo progetto consiste in una serra intelligente in grado di modulare la luminosità di una lampadina a seconda della luce del sole. Conta anche con sensori che misurano umidità, temperatura e luminosità. Per mostrare tutte le informazioni c'è uno schermo lcd. A parte, realizziamo un programma utilizzando elaborazioni che consentono di modificare manualmente la luminosità della lampadina nel caso in cui lo si desideri, con un ambiente 3D.
Passaggio 1: materiali
- 1 fotoresistenza
- 1 Sensore temperatura/umidità DHT11
- 1 Lcd LCM1602C
- 1 scheda prototipi
- 1 scatola (https://www.ikea.com/es/es/productos/decoracion/plantas-jardineria/socker-invernadero-blanco-art-70186603/)
- 1 lampadina
- 1 resistore da 10k-Ohm
- 1 SAV-MAKER-I (alternativa ad Arduino Leonardo). Se qualcuno desidera realizzare questa scheda invece di utilizzare Arduino Leonardo aggiungiamo il link di github dove troverete tutte le informazioni richieste (https://github.com/fmalpartida/SAV-MAKER-I).
Il circuito dimmer, che permette la variazione dell'intensità luminosa della lampadina, è basato su un design del produttore (https://maker.pro/arduino/projects/arduino-lamp-dimmer). Materiali utilizzati:
- 1 resistenza da 330 Ohm
- 2 resistori da 33k-Ohm
- 1 resistenza da 22k-Ohm
- 1 resistenza da 220 Ohm
- 4 diodi 1N4508
- 1 diodo 1N4007
- 1 diodo Zener 10V 4W
- 1 condensatore da 2,2uF/63V
- 1 condensatore 220nF/275V
- 1 fotoaccoppiatore 4N35
- MOSFET IRF830A
Passaggio 2: sensore di temperatura/umidità
Abbiamo utilizzato il sensore DHT11. Questo
il sensore ci fornisce i dati digitali di umidità dell'aria e temperatura. Riteniamo importante misurare questo parametro perché influenza la crescita e la cura della pianta.
Per programmare il sensore avevamo utilizzato la libreria Arduino DHT11. Devi aggiungere la libreria DHT11 alla cartella della libreria Arduino. Includiamo la libreria per il download.
Come puoi vedere, aggiungiamo un'immagine per mostrare come è la connessione del sensore.
Passaggio 3: sensore di luce
Per realizzare il sensore di luce abbiamo utilizzato una fotoresistenza, ovvero una resistenza variabile con variazione di luce, e una resistenza da 10k-Ohm. Nell'immagine seguente viene mostrato come effettuare i collegamenti.
Questo sensore è davvero importante perché tutti i dati che riceve vengono utilizzati per regolare la luminosità della lampadina.
Passaggio 4: schermo LCD
Abbiamo usato l'LCD LCM1602C. Gli lcd ci permettono di mostrare tutte le informazioni che acquisiamo con tutti i sensori.
Per programmare l'LCD avevamo utilizzato la libreria Arduino LCM1602C. Devi aggiungere la libreria LCM1602C alla cartella della libreria Arduino.
Aggiungiamo un'immagine per mostrare come collegare il dispositivo.
Passaggio 5: circuito dimmer
Il primo modo che viene in mente quando si usa un Arduino e si deve dimmerare una luce è usare il PWM, quindi è quello che abbiamo fatto. Nel fare ciò ci siamo ispirati al noto circuito di progettazione di Ton Giesberts (Copyright Elektor Magazine) che esegue il PWM di una sorgente CA. In questo circuito, la tensione di alimentazione per pilotare il gate è fornita dalla tensione ai capi del gate. D2, D3, D4, D5 formano un ponte a diodi, raddrizzando la tensione nel circuito; D6, R5, C2 funge anche da raddrizzatore e R3, R4, D1 e C1 regolano il valore di tensione attraverso C2. L'optoaccoppiatore e R2 pilotano il gate, facendo commutare il transistor in base al valore PWM fornito dalla scheda Arduino. R1 funge da protezione per il LED del fotoaccoppiatore.
Passaggio 6: programmazione di SAV-MAKER-I
La funzione di questo programma è leggere e mostrare tutte le informazioni che i nostri sensori stanno ricevendo. Inoltre moduliamo la luce con un segnale PWM a seconda dei valori di luce. Questa parte costituisce la regolazione automatica.
Il codice viene aggiunto di seguito.
Passaggio 7: programmazione con elaborazione
La funzione di questo programma è quella di rappresentare graficamente in tempo reale cosa sta succedendo alla serra. L'interfaccia grafica mostra una serra 3D con una lampadina (che si accende o si spegne nello stesso momento in cui lo fa nella vita reale) e una pianta. Inoltre, rappresenta una giornata di sole o un cielo stellato a seconda dello stato della lampadina. Il programma ci permette anche di avere il controllo della lampadina in modo manuale.
Il codice viene aggiunto di seguito.
Passaggio 8: creare la tavola
Come puoi vedere nelle foto aggiunte, mettiamo tutti i componenti sulla scheda prototipi seguendo l'immagine delle connessioni che abbiamo inserito.
Passaggio 9: risultato finale
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