АВТОМАТИЗОВАНЕ УПРАВЛІННЯ МІКРОКЛІМАТОМ ТЕПЛИЦІ НА ОСНОВІ ПЛАТФОРМИ ARDUINO - Наукові конференції

Вас вітає Інтернет конференція!

Вітаємо на нашому сайті

Рік заснування видання - 2011

АВТОМАТИЗОВАНЕ УПРАВЛІННЯ МІКРОКЛІМАТОМ ТЕПЛИЦІ НА ОСНОВІ ПЛАТФОРМИ ARDUINO

19.09.2021 18:02

[1. Інформаційні системи і технології]

Автор: Антонюк Є.М., магістр, кафедра комп’ютерних наук та управління проектами, Західноукраїнський національний університет, м. Тернопіль


«Розумна теплиця» – власна автоматизована система, котра моніторить покази датчиків і на основі аналізу цієї інформації підбирає і керує оптимальними умовами для росту, розвитку рослин, котрі потребують певного діапазону температури, вологості грунту і повітря, світла, складу повітря і допоміжних речовин.

Така теплиця користуватиметься попитом серед тих, хто не хоче витрачати багато часу на догляд за рослинами, або також може не мати для цього можливості в разі тривалої відсутності - відряджень, відпустки і т.п. Які ж функції може виконувати розумна теплиця?

По-перше, оперативно отримується уся необхідна інформація про кліматичні параметри нашої теплиці: температура і вологість повітря, температура і зволоженість грунту, освітленість теплиці та інше. Тобто здійснюється моніторинг кліматичних параметрів теплиці. По-друге, розумна теплиця усуває занепокоєння щодо того, чи все в порядку з рослинами під час відсутності власника теплиці: чи є вода в системі, чи не вимкнули електрику, чи може система вентиляції забезпечити потрібну температуру, якщо в приміщенні стало занадто жарко? Виводити дані моніторингу можна на дисплей, також за допомогою світлодіодів сповіщати про критичні значеннях кліматичних параметрів, або отримувати дані через інтернет. При зниженні рівня зволоженості ґрунту нижче певного значення – необхідно включити полив, при зниженні температури в теплиці – необхідно включити обігрів, освітленість теплиці необхідно проводити по визначеному циклі.

При створенні програмного забезпечення використовують з поміж інших платформу Arduino IDE. Arduino IDE (Ардуїно) — апаратна обчислювальна платформа для аматорського конструювання, основними компонентами якої є плата мікроконтролера з елементами вводу/виводу та середовище розробки Processing/Wiring на мові програмування, що є спрощеною підмножиною C/C++. 

Для автоматизованого управління мікрокліматом теплиці нам необхідно отримувати такі дані про навколишнє середовище нашої теплиці: температура повітря, вологість повітря, зволоженість грунту, освітленість теплиці.

Для реалізації функції моніторингу знадобляться наступні елементи: плата Arduino Uno, кабель USB, плата прототипування, провід «тато-тато», фоторезистор, резистор, датчик температури TMP36, модуль температури і вологості повітря DHT11, модуль вологості грунту.

Фоторезистор, датчик температури DHT11 і модуль  вологості грунту - звичайні аналогові датчики. Для датчика температури ми можемо перетворити аналогові значення в показання температури в градусах Цельсія. Для роботи з модулем DHT11 будемо використовувати Arduino бібліотеку DHT (потрібно завантажити). Дані будемо вимірювати з інтервалом 5 секунд і значення виводити в послідовний порт Arduino.

Підключимо всі датчики до плати Arduino Uno та перевіримо їх правильність роботи. Створимо в Arduino IDE новий скетч, занесемо в нього код програми і завантажимо скетч на на плату Arduino. Після завантаження скетчу на плату, відкриваємо монітор послідовного порту і спостерігаємо висновок значень з показаннями наших. Всі дані з датчиків (температури, освітленості та ін.) ми вже відправляємо в монітор послідовного порту. Проте дивитися показники датчиків через послідовний порт не зовсім зручно, тому можна реалізувати показ даних з датчиків на дисплей і підключити світлодіоди, які будуть сигналізувати про настання несприятливих кліматичних умов, що вимагають нашого втручання (наприклад, знижена зволоженість ґрунту, занадто висока температура, недостатня освітленість).

При настанні несприятливого параметра буде загорятися відповідний світлодіод, який буде сигналізувати нам, що необхідно зробити відповідні дії (включити полив ґрунту, включити лампу освітлення, включити вентилятор.

Отже, була вирішена поставлена задача, що полягає в проектуванні системи для автоматизації управління мікрокліматом теплиці.

Література:

1. Barrett S. F. Arduino Microcontroller: Processing for Everyone! Part II //Synthesis Lectures on Digital Circuits & Systems. – 2010. – Т. 5. – №. 1. – С. 1-244.

2. Enokela J. A., Othoigbe T. O. An automated greenhouse control system using Arduino prototyping platform //Australian Journal of Engineering Research. – 2015. – Т. 1. – №. 1. – С. 64-73.

3. Kodali R. K., Jain V., Karagwal S. IoT based smart greenhouse //2016 IEEE region 10 humanitarian technology conference (R10-HTC). – IEEE, 2016. – С. 1-6.



Creative Commons Attribution Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
допомога Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter
Конференції

Конференції 2022

Конференції 2021



Міжнародна інтернет-конференція з економіки, інформаційних систем і технологій, психології та педагогіки

Наукова спільнота - інтернет конференції

:: LEX-LINE :: Юридична лінія

Інформаційне суспільство: технологічні, економічні та технічні аспекти становлення