דוגמה לשימוש באוטומציה מודרנית בחממה

חממות הן קונסטרוקציות המיועדות לגידול ירקות טבעיים בפרק זמן קצר יותר מאשר באדמה פתוחה. השימוש בחממות נפוץ הן בקרב בעלי פרטיים והן בחקלאות כולה.

בעבר, אוטומציה של החממה הייתה הליך יקר ולעתים בלתי נסבל, אך כרגע הפיתרון לבעיה זו אינו כה יקר ודי משתלם, ובעתיד הוא יביא יתרונות גדולים עוד יותר.

גורמים רבים הנחוצים לגידול יעיל של גידולי ירקות דורשים שימוש באוטומציה מודרנית, למשל:

1) תחזוקה אוטומטית של טמפרטורת אוויר אופטימלית;

2) השקיה אוטומטית;

3) הכללה אוטומטית של תאורה;

4) חימום קרקע אוטומטי.

תחזוקה אוטומטית של טמפרטורת האוויר האופטימלית

כאשר מגדלים עגבניות ומלפפונים, כגידולים הנפוצים ביותר הגדלים בחממות, רצוי שטמפרטורת האוויר תהיה בין +18 ל- +25 ° C במהלך היום ולא תהיה נמוכה מ- +16 ° C בלילה. טמפרטורת הקרקע היא +10 ° C ומעלה.

הורדת הטמפרטורה מתבצעת באמצעות מפעילים הפותחים את חלונות החממה לאוורור כאשר טמפרטורת האוויר עולה. למטרות אלה תוכלו להשתמש גם מנועי צעד, על אות, פתח את פתחי האוורור לזווית הרצויה.

מפעיל

רצוי להשתמש במפעילים לא רק עם חיישן טמפרטורה, אלא גם עם חיישן רוח, כדי לא לפגוע בצמחים. חיישן דיגיטלי DS18B20 פשוט וזול יכול לשמש כחיישן טמפרטורת אוויר.

 

 

חיישןDS18B20

השקיית צמחים

השקיה אוטומטית מתבצעת באמצעות חיישני רטיבות המגבילים השקיה, אך עדיף להשתמש בחיישן זרימת מים יחד איתם, שכן חיישני קרקע פשוטים וזולים מתחמצנים במהירות רבה ונכשלים. בחוות קטנות אתה יכול להשתמש בחיישני לחות ביתיים מבוסס על טיימר NE555.

לא ניתן לקרוא למעגל המיקרו הזה מודרני, אך הוא ביסס את עצמו ככלי אלקטרוני אמין המשמש בתחומים רבים. על האלקטרודות להיות עשויות גרפיט שאינו מחומצן. פלט 3 של המיקרו-מעגל מחובר לנורת לד, המסמל את הלחות שמשאירה את הגבולות. ניתן לחבר פלט זה למערכת הבקרה וניתן להשבית אותו או להפעיל אותו עם אות ממנו.

חיישן לחות קרקע בשבב NE555

חשוב לדעת את זרימת המים הנדרשת ליום (שתלוי באזור החממה, צרכי הצמחים הגדלים במים, צפיפותם וכו '), אז די לשלוט על ההשקיה באמצעות חיישני זרימת מים לאורך זמן, ולהשתמש בחיישני לחות כ אזעקות על גדותיו.

בקרת תאורה

התאורה האוטומטית הכי קלה לעשות עם פשוט פוטורסיסטור. כאשר האור פוחת, ההתנגדות שלו עולה וכך נוצר אות בקרה להדלקת האורות בחממה.

חימום קרקע

חימום אדמה אוטומטי מתבצע ממש כמו אוויר, אך במקום מפעילים משתמשים בבקרת טמפרטורה גופי חימום או כבל חימום.

התקני בקרת אוטומציה

בנפרד, כדאי להזכיר על מכשירים שמקבלים מידע מחיישנים, מנתחים ומוציאים אותות בקרה למפעילים, גופי חימום, שסתומי אספקת מים וכו '. באינטרנט אתה יכול למצוא הרבה מאמרים על פלטפורמה כזו ארדואינו שעל בסיסו מוצע ליצור אוטומציה של חממות קטנות.

Arduino הוא כלי תוכנה לחומרה עם טעון אתחול שקודם הבריק לתוכו, המאפשר לך לטעון את התוכנית שלך למיקרו-בקר מבלי להשתמש בתוכנת חומרה נפרדת.בקר המיקרו בלוח מתוכנת בשפת הארדואינו, על בסיס שפת החיווט (דמוי C).

ניתן לעקוב באופן חזותי על כל תוצאות פעולת הציוד בחממה אוטומטית במחשב.בתוךממשק eb יכול מספקים הזדמנות לא רק לפקח על קריאות חיישני הטמפרטורה, הלחות והתאורה, אלא גם לשלוט על קריאות ממש אלה. יתכן שניתן יהיה לעקוב אחר החממה באמצעות מצלמת רשת.

מערכת בקרת החממה נשלטת על ידי לוח מרכזי. ארדואינו, פועל באופן הבא: הנתונים הסביבתיים המתקבלים חיישן טמפרטורת האוויר בלחות או תאורה מועבר לבקר המרכזי (ארדואינו) שמשווה בין הערכים הנוכחיים לערכים הנתונים. אם אחד מהערכים אינו תואם, הפעיל מפעיל כדי להחזיר את המצב האופטימלי. הבא ארדואינו שולח נתונים לשרת מרוחק לצורך פיקוח באמצעות האינטרנט.

דוגמה של Arduino לאוטומציה של חממה

דוגמה למעגל אוטומציה לחממה של Arduino

באמצעות יחידה מיוחדת לתכנות, בקרה על פרמטרים כמו:

• חימום פנים החממה;

• חימום מים;

• תדירות ומשך ההשקיה;

• התחל והפסק אוורור מאולץ;

• תאורה.

בקרת טמפרטורת האוויר נקבעת על ידי שתי גבולות סף: הגבול העליון והגבול התחתון. כאשר חורג מהגבול העליון, פתחי האוורור נפתחים, המאוורר מופעל לצינון סביבת החממה, ניתן להשתמש בווילונות לדיכוי, וכאשר הטמפרטורה יורדת מתחת לגבול התחתון, המאוורר נכבה, המחמם נדלק לחימום האוויר לרמה שנקבעה מראש.

בקרת הלחות נקבעת על פי הסף שנקבע על ידי המשתמש. כאשר הלחות בחממה יורדת מתחת לסף שנקבע מראש, מערכת ההשקיה האוטומטית נדלקת ואז נכבית כאשר המצב האופטימלי משוחזר.

מצב התאורה נשלט על ידי שתי נקודות נתונות: הגבול העליון והגבול התחתון. הגבול העליון קובע מתי האור מופעל ואילו הגבול התחתון קובע מתי הוא כבוי. אסטרטגיה זו משמשת בעיקר להגברת אור יום או לפיצוי על חוסר אור ביום בהתאם לרצונו של המשתמש.

למרות הפשטות של תכנות וחיבור, כמו גם העלות הנמוכה, לדעתי, ביצוע פרויקטים כאלה על הארדואינו קשה.

כמתקן בקרת אב יכול לשמש גםמיקרו-מחשב פטל Pi 2שילוב היתרונות של ארדואינו ומחשב אישי, מכיוון שהוא מסוגל להפעיל מערכת הפעלה נפרדת ובעל יציאות כניסה / פלט לחיבור עבדים וקבלת אותות מחיישנים. 

אבל הדרך הקלה ביותר היא לקנות מכשיר מוכן בצורה של ממסר לתכנות או בקר לוגיקה לתכנות. מבין היצרנים המקומיים של מוצרים כאלה, OWEN, Segnetics ואחרים ידועים בעיקר. אלטרנטיבה למי שלמד כיצד לתכנת את ארדואינו יכולה להיות PLC של Controllino.

בקרת בקרים: MINI (משמאל), MAXI (אמצע) ו- MEGA (מימין)

החיסרון היחיד של PLC זה הוא תפוקות ממסר עם זרם של עד 6 A. אבל אם החממה משתמשת בציוד חשמלי עם פחות צריכת זרם, אז PLC זה הוא המתאים ביותר.

כיום הוא זמין בשלוש גרסאות: MINI, MEGA, MAXI. יתרון חשוב הוא היכולת להתחבר לאינטרנט דרך ממשק Ethernet לניטור ושליטה מרחוק. ממשק זה זמין בגרסאות MEGA ו- MAXI.

לפיכך, יצירת חממה אוטומטית כיום היא משימה פשוטה וזולה יחסית לחוות קטנות.