Resumen
Este plantador está diseñado para apoyar el crecimiento de vegetales en un sistema hidropónico dentro de tu propia casa. El sistema riega y abreaga las plantas en una estructura vertical. Las plantas, por ejemplo, tomates, lechuga, pimientos o cebolletas, se plantan en macetas de cultivo y granulado hidropónico.
El sistema de control consiste en un microcontrolador esp8266 (Wemos D1 mini) con acceso a Internet. Los tiempos para encender y apagar los LEDs, su brillo (PWM) y la cantidad de agua que se va a bombear se almacenan en una base de datos.
La fuente de alimentación consiste en una unidad de fuente de alimentación de 12V y un convertidor de reducción a 5V para el microcontrolador. Los 12V están conectados a los controladores de motor y mosfets de las tiras de LED.
Las tiras LED son controladas por el microcontrolador a través de una placa de expansión mosfed.
Una bomba peristáltica en cada torre extrae agua de un depósito de agua. Una válvula anti-retorno se instala después de la bomba en la zona inferior de la torre para que no pueda fluir agua de vuelta a la torre superior. Una pieza en Y luego divide la manguera. Esta pieza en Y también reduce el diámetro. Ambas salidas de esta parte se subdividen de nuevo con piezas en Y, de modo que quedan 4 extremos de manguera. Estos extrem
Ver bomba peristáltica:
Los tubos de presión de PE se ubican en el centro de las torres para soporte estructural. Los cables electrónicos corren dentro de los tubos hasta los LEDs.
Las dos partes inferiores están conectadas por 2 tornillos M3 y 2 manguitos de ajuste a presión. Ambas partes fijan la parte restante de la torre con una placa de madera.
Los sensores para valores ambientales como la temperatura, la humedad y la presión se pueden conectar al microcontrolador. Un medidor de distancia ultrasónico debería poder medir el nivel de agua en el depósito de agua.
Todas las piezas se imprimieron con PLA, algunas con soporte.
También deberías comprobar la compatibilidad alimentaria de todas las partes.
Partes
Sistema de manguera.
Comparar el diagrama esquemático del sistema de riego. Comenzando desde abajo:
1: tanque de agua.
2: manguera con gran diámetro.
3: conector de manguera 1x, recto
4: manguera de silicona para la bomba peristáltica.
5: bomba peristáltica.
6: válvula de no retorno.
7: manguera con gran diámetro, que sube por la torre dentro de las partes de PlantTower_y.
8: Conector de manguera 1x y reductor (de gran diámetro a pequeño diámetro)
Entre 8-9: diámetro delgado de la manguera.
9: Conector de manguera de 2x (diámetro pequeño)
10: diámetro fino de la manguera.
11: 4 reductoras de manguera (impresas) estas solo riegan las 4 macetas superiores, las macetas restantes de abajo son regadas por el agua de escorrentía de las macetas de plantas.
Los extremos de las mangueras se pueden acoplar a las piezas PlantTower_y. Dos clips diferentes para diferentes ángulos de la siguiente pieza PlantTower_y.
- Tubería de presión para PE (diámetro exterior 20 mm, longitud 1 m para 8 plantas - dependiendo de la cantidad de partes de planta que se utilicen)
El tubo de presión PE es para soporte estructural y aislamiento de las líneas electrónicas dentro del tubo. En el exterior del tubo, el agua bombeada gotea hacia las siguientes plantas y el depósito de agua.
- Manguera con gran diámetro, diámetro interior de 6 mm, longitud total ~2 m.
- Manguera de silicona para la bomba peristáltica con diámetro exterior de 10 mm, longitud ~1 m.
- Manguera con diámetro fino, diámetro interior de 4 mm, longitud ~2 m.
Electrónica.
- Fuente de alimentación de 12V (con suficientes amperios para el servomotor y los LEDs)
- Conversor de reducción LM2596: 12V a 5V.
- Wemos D1 mini (5V)
- Conductor de motor TMC2208 para bomba de pasos (12V y 3.3V de Wemos)
- Un paso motor Nema 17.
- Placa controladora de MOSFET IRF520 - quizás no la mejor, no todas estas placas funcionaron para los 3.3V del mini debido al voltaje umbral de la puerta de IRF (supongo ;) (12V y 3.3V de Wemos)
- varios conectores y cables.
- Tiras LED: He probado algunas tiras, mi elección actual es TOPAI COB LED (IP65, tira LED de 12V 3000K, CRI>90, 4000lm, 480LEDs/M)
También he añadido archivos de KiCad de la electrónica y la PCB.
Por favor, tenga en cuenta que la electrónica y el agua no se mezclan bien ;)
Código
La idea detrás de la programación es recuperar la hora actual, llamar a los tiempos de encendido y apagado de la luz deseados en una base de datos y comparar los dos.
La base de datos contiene el tiempo de encendido, el tiempo de apagado y la cantidad que se debe verter con la bomba peristáltica.
Si no se utiliza ninguna base de datos, la línea 269 httpGetRequestTimes(); puede ser comentada en el código y los tiempos time_on y time_off pueden ser codificados en el código.
El Wemos está programado con el Arduino IDLE, con el archivo Planttower.ino. He almacenado el archivo planttower_readdatabase.php en un servidor, que luego extrae la información de una base de datos MySQL.
El Wemos también inicia un servidor web, para que puedas comprobar y depurar tu sistema.
Mi código definitivamente no es perfecto y ciertamente podría ser rehecho.
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