Hidroponía

Acerca de este proyecto

La hidroponía es un tipo de suelo menos agrícola. El suelo pierde sus nutrientes y fertilidad con el tiempo, por lo que para evitarlo podemos utilizar Hidroponía. El crecimiento y la nutrición de las plantas también se pueden mejorar y controlar. Planta que puede crecer solo durante una época específica del año y se puede cultivar durante todo el año. También podemos monitorear el crecimiento de la planta, el nivel de nutrientes del suelo, la humedad contenida en el suelo y la cantidad de luz recibida.

Introducción

Este proyecto es un modelo del sistema actual. Aquí estamos reemplazando la tierra con cacao en polvo. Podemos controlar la humedad y los nutrientes que contiene el cacao en polvo fácilmente con respecto al suelo normal. En este proyecto, solo controlamos tres criterios para el crecimiento de las plantas, es decir, la humedad, la luz y la temperatura. Para nuestro modelo utilizamos la especificación de una planta de lechuga

• Temperatura:de 25 a 30 grados Celsius.

• Humedad:50% a 80%.

• Intensidad de la luz:250 fotones por segundo.

Control de luz

Para nuestro modelo, estamos utilizando una matriz de LED de 3 mm que se conectan en serie y en paralelo. Hemos utilizado 16 LED, 8 LED rojos y 8 LED azules. Una matriz de 4 LED en serie requiere una fuente de alimentación de 12v. Entonces estamos usando una fuente de alimentación externa de 12v. Para controlar los LED con la ayuda de Arduino estamos usando un optoacoplador IC 4N35. Para la información de la intensidad de la luz estamos usando un sensor de luz con LDR. Para un mejor rendimiento podemos montar un sensor de fotodiodo. Hemos convertido la lectura de los sensores de luz en fotones por segundo usando el código en Arduino.

Control de temperatura

Las plantas requieren una temperatura adecuada para su crecimiento. Entonces estamos controlando la temperatura del modelo con la ayuda de dos ventiladores y una bombilla incandescente.

Para detectar la temperatura del entorno utilizamos IC LM35. La temperatura se detecta y los datos se entregan a Arduino. Cuando la temperatura está por encima del valor requerido, necesitamos enfriar el entorno, por lo que se enciende un ventilador de enfriamiento. Cuando la temperatura está por debajo del valor requerido, necesitamos aumentar la temperatura ambiente, por lo que se enciende un ventilador de calefacción más una bombilla incandescente. La bombilla se guarda afuera en una caja separada para que su intensidad de luz no afecte nuestro sensor de luz. La bombilla calienta la caja y el ventilador de calefacción arroja el aire caliente al interior.

Ambos ventiladores se controlan mediante un motor y la bombilla incandescente se controla con la ayuda de un relé.

Control de humedad

El cacao en polvo debe contener la cantidad adecuada de partículas de agua para que la planta realice la fotosíntesis. Para detectar la humedad del suelo utilizamos el sensor DHT11. Este sensor puede detectar tanto la temperatura como la humedad, pero lo hemos usado solo para detectar la humedad.

Para aumentar el contenido de agua en el cacao en polvo, hemos conectado la bomba de agua con una tubería y perforamos algunos agujeros en la tubería. (concepto de riego por goteo).

Puntos a tener en cuenta.

• El sensor DHT11 tiene un tiempo de respuesta de 1 Hz, por lo que la demora entre cada lectura debe ser de al menos 1 segundo.

• La fila de LED conectados en serie de 4 requiere un suministro de 12v.

• Mantenga la seguridad mientras conecta 230V a PCB o placa de prueba, aísle los cables desnudos con cinta aislante.

• No dé una señal directa al optoacoplador, conecte una resistencia entre ellos.

• El ventilador de CC sin escobillas utilizado es unidireccional, por lo tanto, móntelo en consecuencia.

Código

• Hidroponía

Hidroponía Arduino

 #include  int pinDHT11 =41; int coolingFan =50; int HeatingFan =48; int calentador =3; int LEDrow1 =25; int LEDrow2 =27; int LEDrow3 =29; int LEDrow4 =31; int pump =31; SimpleDHT11 dht11; void setup () {Serial.begin (115200); pinMode (ventilador de refrigeración, SALIDA); pinMode (ventilador de calefacción, SALIDA); pinMode (calentador, SALIDA); pinMode (LEDrow1, SALIDA); pinMode (LEDrow2, SALIDA); pinMode (LEDrow3, SALIDA); pinMode (LEDrow4, SALIDA); pinMode (bomba, SALIDA);} bucle vacío () {temperatura (); ligero(); humedad ();} temperatura de vacío () {valor int =analogRead (A10); voltios flotantes =(valor / 1024.0) * 5.0; temperatura de flotación =voltios * 100.0; Serial.print ("temp ="); Serial.println (temp); retraso (1000); if (temp <25) {digitalWrite (calentador, BAJO); digitalWrite (ventilador de calefacción, ALTO); } else {digitalWrite (calentador, ALTO); digitalWrite (ventilador de calefacción, BAJO); } if (temp>
 30) {digitalWrite (ventilador de enfriamiento, ALTO); } else {digitalWrite (ventilador de refrigeración, BAJO); }} luz vacía () {float ldrdata =analogRead (A8); float resistorVolt =(1024-ldrdata) /1024.0*5.0;float ldrVolt =5.0-resistorVolt; float ldrResistance =ldrVolt / resistorVolt * 5000.0; float lux =(12518931) * (pow (ldrResistance, -1.405)); fotones flotantes =lux * 0.019; // Serial.println (fotones); retardo (1000); if (fotones <50) {digitalWrite (LEDrow1, HIGH); digitalWrite (LEDrow2, HIGH); escritura digital (LEDrow3, ALTA); digitalWrite (LEDrow1, HIGH);} if (fotones> 100) {digitalWrite (LEDrow1, LOW); digitalWrite (LEDrow2, LOW); digitalWrite (LEDrow3, LOW); digitalWrite (LEDrow4, LOW);}} vacío de humedad () {// empezar a trabajar ... //Serial.println("================================="); //Serial.println("Sample DHT11 ... "); // leer sin muestras. temperatura del byte =0; byte de humedad =0; int err =SimpleDHTErrSuccess; if ((err =dht11.read (pinDHT11, &temperatura, &humedad, NULL))! =SimpleDHTErrSuccess) {//Serial.print("Read DHT11 failed, err ="); Serial.println (err); delay (1000); regreso; } int húmedo =(int) humedad; //Serial.print("Sample OK:"); // Serial.print (húmedo); Serial.println ("H"); // La frecuencia de muestreo de DHT11 es de 1 HZ. retraso (2000); si (húmedo <85) {digitalWrite (bomba, ALTA); digitalWrite (ventilador de refrigeración, BAJO); } if (húmedo> 94) {digitalWrite (ventilador de enfriamiento, ALTO); digitalWrite (bomba, BAJA);}} 

Esquemas

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