Arduino控制的水培安裝

描述

介紹

我們?nèi)蕴幱谙つ岬?COVID-19 封鎖之中，在自我教育的過程中，我開始涉足水培法。我的初始安裝非常小（不到 30 升，主要是在構(gòu)建大型安裝之前看看我是否可以使其工作。

這個特殊的系統(tǒng)使用“洪水和排水”或“潮起潮落”技術(shù)，其中富含營養(yǎng)的液體被泵入盛放植物的托盤中。泵會定期停止以使多余的液體排出。這個過程可以使根部得到充足的營養(yǎng)，但也應(yīng)該避免腐爛，因為它們有機會稍微變干。

我的第一個水培設(shè)備

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使用用于小型水景的潛水泵將水抽出。由于水箱的尺寸和低上升水平，這足以完成這項任務(wù)，但對于大型系統(tǒng)或噴涂，將需要更大的泵。

為安全起見，泵由 12V AC 供電。我擔(dān)心切換電源電壓或?qū)㈦娫淳€插入我的水箱。

控制和監(jiān)測

洪水和排水的秘密在于啟動和停止灌溉泵。我收到的建議是“開 2 小時，關(guān) 15 分鐘，然后重復(fù)”。大多數(shù)電源定時器既沒有粒度，也沒有我們需要的程序槽數(shù)，所以我創(chuàng)建了自己的。

通過無線網(wǎng)絡(luò)...

所有任務(wù)均使用安裝了 ESP8266 WiFi 擴展板的 Arduino Mega2560 執(zhí)行。這個屏蔽需要使用 Arduino Mega，因為它有多個串行端口，這使得調(diào)試更加容易。

如果您使用與我相同的基本屏蔽（見照片），您應(yīng)該將串行引腳（0、1）彎曲，這樣它們就不會連接到 Arduino，并將 TXD3/RXD3 直接連接到 RX/TX 連接器在 ESP8266 的“調(diào)試”引腳上。

ESP8266 WiFi 屏蔽

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有了這個小模塊，WiFiEsp 庫將能夠輕松驅(qū)動電路板。但是，有多種可用的固件包。對我有用的包裝為：

“Ai-Thinker_ESP8266_AT_Firmware_DOUT_v1.5.4.1-a_20171130”

這可以使用 esptool python 腳本加載到板上。

該代碼在 Robotdyn Arduino Mega+WiFi 板上也運行良好，但無論出于何種原因，該板總是信號不佳。

...或以太網(wǎng)

該代碼也適用于以太網(wǎng)屏蔽或 Freetronics EtherTen 板。EtherTen 的挑戰(zhàn)在于它是一塊 Uno 板，因此內(nèi)存會非常緊張。

以太網(wǎng)連接版本

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數(shù)據(jù)

我喜歡數(shù)據(jù)。不，我真的很喜歡數(shù)據(jù)……這個小項目產(chǎn)生了很多，我將它發(fā)送到 ThingSpeak，任何人都可以瀏覽我花園的公共視圖。

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用戶界面

128x64 單色 OLED 顯示屏用于顯示控件和傳感器的當(dāng)前狀態(tài)。您不需要使用此顯示，但除非您上傳到 ThingSpeak，否則您不會知道發(fā)生了什么。無論如何，這些小顯示器既可愛又便宜，它們使項目看起來更加精致。

128x64 OLED 顯示屏非常適合顯示狀態(tài)消息

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電源

我的系統(tǒng)使用由太陽能電池板充電的 12V 汽車電池運行。一個小型逆變器運行泵。控制器使用電阻分壓器讀取電池電壓以保護模擬輸入。

最終被測控制器

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接口屏蔽

雖然之前的性能板接口連接設(shè)置運行良好，但看起來很糟糕，所以我使用原型屏蔽創(chuàng)建了一個簡單的接口屏蔽。這消除了大多數(shù)老鼠巢的接線，并確保我有足夠的電源和接地連接器用于所有東西。

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自制接口盾

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編碼

最新代碼位于我的 github 存儲庫 (https://github.com/au-chrismor/hydro-mega)。由于這是一個正在進行的項目，所有有趣的東西都在“Develop”分支中，而運行時間更長的代碼則位于“Master”中。如果您剛剛開始使用 Arduino，我建議您使用 Master 分支。

配置

該項目確實顯得相當(dāng)復(fù)雜，因為我試圖支持盡可能多的選項，并且可以通過sysconfig.h 中的#define語句啟用或禁用這些選項。以下是幫助您入門的選項列表：

如果您只想控制泵：

#define _HAS_PUMP_RELAY

所有傳感器和網(wǎng)絡(luò)都可以注釋掉。

如果要測量 pH

#define _HAS_PH

用于電導(dǎo)率測量

#define _HAS_DALLAS

#define _HAS_EC

...等等。

您還需要使用您的 WiFi 憑據(jù)和 ThingSpeak API 密鑰更改“hydro.h”

校準

有必要校準設(shè)置以適合您的傳感器的電壓、pH 和 Ec。當(dāng)我開始從事這項業(yè)務(wù)時，我無法就正常值的樣子提出建議。但是，我相信使用 ThingSpeak 繪制隨時間變化的 pH 值和 Ec 將為我們提供關(guān)于營養(yǎng)液是否需要注意的指示，因為隨著營養(yǎng)物質(zhì)的消耗，pH 和 Ec 值預(yù)計會發(fā)生變化。

然后，您可以使用這些知識來設(shè)置警報。

下一步去哪里？

這個系統(tǒng)還有很多事情要做。下一個合乎邏輯的步驟是控制生長燈。我已經(jīng)在做這件事了，一旦完成，我會更新項目和源代碼。

之后，我想為起始 Ec 和 pH 值添加設(shè)定點注冊（一旦我們知道它們應(yīng)該是什么），并允許校準這些傳感器。

代碼都在 GitHub 上。隨意分叉并做出貢獻！