水培

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Arduino IDE

关于这个项目

水培是一种无土农业。随着时间的推移，土壤会失去养分和肥力，因此我们可以使用水培法。植物的生长和营养也可以得到改善和控制。只能在一年中的特定时间生长并全年生长的植物。我们还可以监测植物的生长、土壤的养分水平、土壤中的水分和接收到的光量。

简介

该项目是实际系统的模型。在这里，我们用可可粉代替土壤。相对于正常土壤，我们可以轻松控制可可粉的水分和营养成分。在这个项目中，我们只控制植物生长的三个标准，即湿度、光照和温度。对于我们的模型，我们使用的是莴苣植物的规格

• 温度：25 到 30 摄氏度。

• 湿度：50% 到 80%。

• 光强度：每秒 250 个光子。

灯光控制

对于我们的模型，我们使用串联和并联连接的 3 毫米 LED 阵列。我们使用了 16 个 LED、8 个红色 LED 和 8 个蓝色 LED。串联 4 个 LED 的阵列需要 12v 电源。所以我们使用的是12v的外部电源。为了在 Arduino 的帮助下控制 LED，我们使用了一个光耦合器 IC 4N35。对于光强度的信息，我们使用带有 LDR 的光传感器。为了获得更好的性能，我们可以安装光电二极管传感器。我们已经使用 Arduino 中的代码将光传感器的读数转换为每秒光子。

温度控制

植物生长需要适宜的温度。所以我们在两个风扇和一个白炽灯泡的帮助下控制模型的温度。

为了感应周围的温度，我们使用了 IC LM35。感测温度并将数据提供给 Arduino。当温度高于所需值时，我们需要冷却周围环境，因此打开冷却风扇。当温度低于所需值时，我们需要提高周围温度，因此打开加热风扇和白炽灯泡。灯泡被放在一个单独的盒子外面，所以它的光强度不会影响我们的光传感器。灯泡加热盒子，加热风扇将热空气扔到里面。

风扇由电机驱动控制，白炽灯泡由继电器控制。

湿度控制

可可粉中应含有适量的水颗粒，以便植物进行光合作用。为了感应土壤的湿度，我们使用 DHT11 传感器。该传感器可以感应温度和湿度，但我们仅将其用于湿度感应。

为了增加可可粉的含水量，我们用一根管子把水泵连接起来，并在管子上打了一些孔。 （滴灌的概念）。

需要注意的地方。

• DHT11 传感器的响应时间为 1 Hz，因此每次读数之间的时间延迟应至少为 1 秒。

• 串联 4 个 LED 的行需要 12v 电源。

• 在将 230V 连接到 PCB 或面包板时保持安全，用电工胶带将裸线绝缘。

• 不要给光耦合器直接信号，在它们之间连接一个电阻。

• 使用的无刷直流风扇是单向的，因此请相应地安装。

代码

• 水培

水培Arduino

#include int pinDHT11 =41;intcoolingFan=50;intheatingFan=48;intheater=3;int LEDrow1=25;int LEDrow2=27;int LEDrow3=29;int LEDrow4=31; int pump=31;SimpleDHT11 dht11;void setup(){Serial.begin(115200); pinMode（冷却风扇，输出）； pinMode(heatingFan,OUTPUT); pinMode（加热器，输出）； pinMode(LEDrow1,OUTPUT); pinMode(LEDrow2,OUTPUT); pinMode(LEDrow3,OUTPUT); pinMode(LEDrow4,OUTPUT); pinMode(pump,OUTPUT);}void loop(){ temperature();光（）;湿度();}void temperature(){ int value=analogRead(A10);浮动电压=（值/1024.0）*5.0；浮动温度=伏特*100.0； Serial.print("temp="); Serial.println(temp);延迟（1000）； if(temp<25){ digitalWrite(heater,LOW);数字写入（加热风扇，高）； } else{ digitalWrite(heater,HIGH);数字写入（加热风扇，低）； } if(temp>
30){ digitalWrite(coolingFan,HIGH); }else{ digitalWrite(coolingFan,LOW); }}void light(){float ldrdata=analogRead(A8);float resistanceVolt=(1024-ldrdata)/1024.0*5.0;float ldrVolt=5.0-resistorVolt;float ldrResistance=ldrVolt/resistorVolt*5000.0;float luxort=(1024-ldrdata)/1024.0*5.0;float ldrVolt=5.0-resistorVolt;float ldrResistance=ldrVolt/resistorVolt*5000.0; *(pow(ldrResistance,-1.405));float photons=lux*0.019;//Serial.println(photons);delay(1000);if(photons<50){ digitalWrite(LEDrow1,HIGH);数字写入（LEDrow2，高）；数字写入（LEDrow3，高）； digitalWrite(LEDrow1,HIGH);}if(photons>100){ digitalWrite(LEDrow1,LOW);数字写入（LEDrow2，低）；数字写入（LEDrow3，低）； digitalWrite(LEDrow4,LOW);}}void HIV() { // 开始工作... //Serial.println("==================================); //Serial.println("DHT11 示例..."); // 无样本读取。字节温度 =0;字节湿度 =0; int err =SimpleDHTErrSuccess; if ((err =dht11.read(pinDHT11, &温度, &湿度, NULL)) !=SimpleDHTErrSuccess) { //Serial.print("读取 DHT11 失败, err="); Serial.println（错误）；延迟（1000）；返回; } 湿湿=（int）湿度； //Serial.print("样品正常："); // Serial.print（潮湿）； Serial.println("H"); // DHT11 采样率为 1HZ。延迟（2000）；如果（潮湿<85）{数字写入（泵，高）；数字写入（冷却风扇，低）； }如果（潮湿> 94）{digitalWrite（coolingFan，HIGH）；数字写入（泵，低）；}} 

示意图