GitHub - kyleloboHydroponics 🌱 Automatizált hidroponika (módszer növények termesztésére talaj nélkül)

Automatizált hidroponika az Arduino Mega segítségével

🌱 A hidroponika a hidrokultúra részhalmaza, a növények talaj nélküli termesztésének módszere, ásványi tápoldatok felhasználásával vízoldószerben.

• Dolgozó
• Leírás
• Probléma meghatározás
• Pillanatképek
• Használt érzékelők
• Szoftverkövetelmények
• Használt Arduino könyvtárak
• A kód futtatása
• Következtetés
• Hivatkozások

A hidroponika a hidrokultúra részhalmaza, a növények talaj nélküli termesztésének módszere, ásványi tápoldatok felhasználásával vízoldószerben. A szárazföldi növényeket úgy lehet növeszteni, hogy csak gyökereik vannak kitéve az ásványi oldatnak, vagy a gyökereket inert táptalaj, például perlit vagy kavics támasztja alá.A hidroponika tápanyagai különböző forrásokból származhatnak; ezek magukban foglalhatják, de nem kizárólag, a hulladékból, kacsa trágyából vagy kereskedelmi műtrágyákból származó melléktermékeket. [1]

A hidroponikával történő termesztés számos előnnyel jár, amelyek közül a legnagyobb a növények jelentősen megnövekedett növekedési üteme. Megfelelő beállítással növényei akár 25% -kal gyorsabban érnek és akár 30% -kal is többet termelnek, mint ugyanazok a talajban termesztett növények. [2]

A hidroponikus rendszerben lévő növények gyorsabban nőnek, mert állandóan élelmiszer és víz áll a rendelkezésükre. Nagyobb növényeket termelnek, mert energiájukat a termés termelésére fordíthatják, nem pedig olyan nagy gyökereket termelnek, amelyekre a talajban víz és tápanyagok kereséséhez lenne szükség. A hidroponikusan termesztett növények gyökérrendszere kisebb, mivel a gyökereknek nem kell tápanyagot és vizet keresniük.

Mindez a tápoldat és a pH-szint gondos ellenőrzésével lehetséges. A hidroponikus rendszer 70-90% -kal kevesebb vizet fog felhasználni, mint a talajon alapuló növények, mivel a rendszer zárt, ami kevesebb párolgást eredményez. A hidroponika jobb a környezet számára, mert csökkenti a talaj lefolyásából származó hulladékot és szennyezést. [2]

A hagyományos mezőgazdaság nem lehetséges száraz éghajlatú helyeken, például Arizonában, Izraelben.

Hasonlóképpen, a hidroponika hasznos a sűrű városi területeken, ahol a földterület kiemelkedő. Tokióban a hidroponikát használják a hagyományos talajon alapuló növények növekedése helyett.

A hidroponika olyan helyeken is hasznos, ahol földhiány van, például Szingapúrban. Mivel az ültetésre ilyen kevés hely áll rendelkezésre, a hidroponikus rendszerek a növénytermesztéshez általában szükséges földterület körülbelül 20 százalékát foglalják el. Ez lehetővé teszi a polgárok számára, hogy egész évben élvezzék a helyi termékeket az import költsége és késedelme nélkül.

Végül azok a területek, amelyek nem kapnak állandó napfényt vagy meleg időt, profitálhatnak a hidroponikából. Olyan helyeken, mint Alaszka és Oroszország, ahol a tenyészidő rövidebb, használhatnak hidroponikus üvegházakat, ahol a fény és a hőmérséklet szabályozható a magasabb terméshozam elérése érdekében. [3]

A hidroponika lehetővé teszi a gazdák számára, hogy alkalmazkodjanak bármilyen helyzethez, legyen szó az Antarktisz fagyott tundrájáról, Szaúd-Arábia szélfútta és kopár sivatagjairól, Arizona déli részének Sonoran-sivatagáról vagy akár egy űrállomásról.

A teljes rendszer főként egy termesztőládából, egy víztározóból és egy víztározóból áll.

A DC vízszivattyúk a tápoldathoz, a tartályhoz, a víztartályhoz és a pH felfelé oldatokhoz vannak rögzítve. A vízszint-érzékelő, a hőmérséklet-érzékelő, az EC-érzékelő, a pH-érzékelő a tartályba van telepítve.

Amikor az EC érzékelő alacsony sótartalmat észlel, tápanyaghiányra utal. Ezért ilyen helyzetekben a DC vízszivattyú a tápoldatot a tartályba pumpálja. Magas sótartalom/alacsony vízszint jelenléte azt jelzi, hogy az édesvizet a tározóba kell pumpálni.

A pH-ellenőrzés figyelmen kívül hagyása veszélyes lehet a növények számára, különösen azok számára, amelyek nagy lúgosságú vízellátásra támaszkodnak. A tápoldat pH-ja fontos tényező számos alapvető tápanyagion felvételi sebességének meghatározásában. Futtassa a pH-t túl magasra, és a rettegett tápanyagzár elterül. A pH-érzékelő érzékeli a víz pH-szintjét, és felszólítja a pH up/pH down pumpot a tartály pH-értékének kiegyenlítésére.

A tenyészláda vízelvezető rendszerrel rendelkezik, amely lehetővé teszi a tápoldat folyamatos áramlását a növények gyökerein.

Ez a fajta rendszer nagyon jól működik, mert a növény gyökerei több oxigént vesznek fel a levegőből, mint magából a tápoldatból. Mivel csak a gyökércsúcsok érintkeznek a tápoldattal, a növény képes több oxigént szerezni, ami gyorsabb növekedést.

Mindez a projekt honlapján nyomon követhető.

Az alábbi videó bemutatja a projekt rövid munkáját: (💡 PS - Pénzügyi korlátok miatt nem használtuk az EC szenzor és pH fel/le megoldásokat)

Arduino Mega 2560 - A hardver nagy valószínűséggel tökéletesen illeszkedik az UNO-ba, a probléma az a programméret lesz, amely esetleg nem fér bele az UNO-kba 32kB. Ráadásul egy ilyen projektet meg lehet növelni, és egy mega tábla ezt könnyebben lehetővé teszi.

Vízszint érzékelő - A vízszint érzékelő a vízszint érzékelésére használt eszköz.

pH-érzékelő - Az optimális pH-szint kritikus az egészséges növények szempontjából, és a talajban és a hidroponikus kertészetben egyaránt magas a hozam. Ezen optimális szint fenntartása, különösen a talajmentes termesztési rendszerekben, gyakori, pontos pH-tesztet igényel. Az ideális pH-szint maximalizálja a növény tápanyagfelvételét. Ezek a tápanyagok viszont növelik a növény lendületét és termelékenységét.

EC érzékelő - A hidroponikus termesztés előnyeinek maximalizálása érdekében fontos tudni, hogyan kell finomhangolni a tápanyag-adagolási rendet annak biztosítására, hogy növényei mindent megkapjanak, amire szükségük van, a megfelelő adagokban. Ehhez meg kell tanulnia, hogyan kell mérni az EC-t vagy az elektromos vezetőképességet, amely megmondja a vízben lévő műtrágyasók mennyiségét, és ezeket az eredményeket felhasználva táplálja növényeit az elemek megfelelő keverékével az optimális növekedés és hozam érdekében.

Vízhőmérséklet-érzékelő - Az oldat pH-értéke a hőmérséklettől függően változik, azaz bármely oldat hőmérsékletének növekedése a viszkozitásának csökkenését és az oldatban lévő ionok mobilitásának növekedését okozza. A hőmérséklet növekedése az oldatban lévő ionok számának növekedéséhez is vezethet a molekulák disszociációja miatt. Mivel a pH a hidrogénion-koncentráció mértéke, az oldat hőmérsékletének változását a későbbi pH-változás tükrözi. [4]

Talajnedvesség-érzékelő - Ez a talajnedvesség-érzékelő használható a talajnedvesség kimutatására, vagy annak megítélésére, hogy van-e víz a szenzor körül. Tájékoztassuk, ha a hálós cserépben lévő növényekhez szükség van vízre vagy sem.

DHT22 hőmérséklet/páratartalom érzékelő - A DHT22 nedvesség- és hőmérsékletérzékelő, egyetlen vezetékes digitális interfésszel. Az érzékelő kalibrálva van, így azonnal eljuthat a relatív páratartalom és hőmérséklet méréséhez.

ESP8266 - Az ESP8266 egy WiFi modul, amely segít nyomon követni az összes szenzoradatot a webhelyen.

DC vízszivattyú - DC vízszivattyút használnak a víz szivattyúzására a víztartályból az aljzatba.

5V relé - A relé egy viszonylag kis elektromos árammal működtetett elektromágneses kapcsoló, amely sokkal nagyobb elektromos áramot képes be- vagy kikapcsolni. A DC vízszivattyú vezérlésére szolgál

• Arduino IDE
• Linux környezet
• Git verziókezelés
• Szerkesztő
• ThingSpeak

Used️ Használt Arduino könyvtárak

• DHT szenzortár
• ThingSpeak
• WiFi101
• Adafruit_IO_Arduino

🔧 A kód futtatása

1. Telepítse az Apache-t
2. Telepítse a MySQL-t
3. Telepítse a PHP-t
4. Klónozza vagy töltse le az adattárat

1. Vigye a Hydroponics mappát a/var/www/könyvtárba.

1. A böngészőben nyissa meg a localhost alkalmazást

A projekt célja:

• A hagyományos mezőgazdasági rendszerek által okozott vízpazarlás csökkentése
• Kicsinyített megoldás biztosítása a városi kertészkedéshez
• Az egészségesebb növények gyorsabb termesztése az ellenőrzött termesztési környezetnek köszönhetően
• A hidroponika folyamatának egyszerűsítése az IOT és az Internet programozás segítségével

---