ΠΕΡΙΛΗΨΗ
Φέτος η ομάδα μας ήθελε να πραγματοποιήσει ένα project διαφορετικό. Μέσα από την επιθυμία της για μια πόλη με περισσότερο πράσινο και λιγότερο γκρίζο χρώμα γεννήθηκε η ιδέα της δημιουργίας ενός συστήματος συλλογής βρόχινου νερού και παράλληλα ελέγχου των επιπέδων οξύτητας του, ώστε αυτό με την σειρά του να χρησιμοποιηθεί στην αστική γεωπονία. Όπως θα δείτε και παρακάτω στο video που ακολουθεί, εφόσον το βρόχινο νερό κριθεί κατάλληλο με την βοήθεια του ειδικού αισθητήρα, αποθηκεύεται σε δεξαμενές , είτε για οικιακή χρήση, είτε για εξωτερική χρήση(κήπο κ.λ.π.) Σε περίπτωση ακαταλληλότητας του βρόχινου νερού, το σύστημα το αποθηκεύει σε ειδική δεξαμενή προς άλλες χρήσεις, όπως πλύσιμο αυτοκινήτων κ.λ.π. Τα πλεονεκτήματα του συστήματος που προτείνουμε, είναι η εξοικονόμηση του πόσιμου νερού κατά 30% με 50%, αφού αντικαθίσταται με κατάλληλο βρόχινο νερό, το περιβαλλοντολογικό όφελος με την ανάπτυξη βλάστησης ή στην δική μας περίπτωση ντομάτας, και την αυτονομία που μπορεί να προσφέρει σε πιθανές βλάβες του υδροδοτικού συστήματος.
Η ιστοσελίδα μας, όπως θα παρατηρήσετε είναι αρκετά μεγάλη. Αυτό, διότι έχουμε ως σκοπό όχι μόνο να σας περιγράψουμε πώς υλοποιήσαμε το σύστημα, αλλά πώς μπορείτε να το φτιάξετε και εσείς, δίνοντάς σας αναλυτικές οδηγίες. Φυσικά, επειδή δεν μπορούμε να περιμένουμε να βρέξει, ώστε να μπορέσουμε να διαπιστώσουμε το αν δουλεύει το σύστημα, προσθέσαμε κάποιες επιπλέον λειτουργίες. Αυτές τις επιπλέον λειτουργίες εσείς δεν χρειάζεται να τις τοποθετήσετε στο σύστημα. Παρ’ όλα αυτά, τις έχουμε αναφέρει στα βήματα κατασκευής. Όπου λοιπόν δείτε να αναφέρουμε ότι μία διαδικασία είναι προαιρετική, δεν είναι ανάγκη να την εκτελέσετε και μπορείτε να την προσπεράσετε.
OER CANVAS
Επιλέξτε το εικονίδιο για να μεταβείτε στο github.
Όλο το υλικό της κατασκευής μας υπάρχει στο αποθετήριο του Github.
https://github.com/kgiannaras/water-controller
Τα υλικά που θα χρησιμοποιήσουμε για την δημιουργία αυτής του κατασκευής, είναι τα παρακάτω:
ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ
1x Arduino Mega 23,90 ΕΥΡΩ
1x Σταθεροποιημένο τροφοδοτικό 12V/5A 9,00 ΕΥΡΩ
1x Σταθεροποιημένο τροφ. 12V / 2A 3,00 ΕΥΡΩ
3x HC-SR04 7,50 ΕΥΡΩ
1x 8 relay 4,44 ΕΥΡΩ
1x D1 ROBOT LCD 2,55 ΕΥΡΩ
1x ph sensor Liquid PH 0-14 Value Detect Sensor 17,00 ΕΥΡΩ
1x Water level sensor Tank Pool Horizontal 2,77 ΕΥΡΩ
1χ step-motor 16,00 ΕΥΡΩ
4x διακόπτες ON/OFF 4,00 ΕΥΡΩ
1x Εξωτερικό τροφοδοτικό 5V 5,00 ΕΥΡΩ
11x led 1,10 ΕΥΡΩ
8x αντιστάσεις 10 ΚΩ 0,30 ΕΥΡΩ
6x αντιστάσεις 220 Ω 0,18 ΕΥΡΩ
3x αντιστάσεις 470 Ω 0,10 ΕΥΡΩ
1x hw-103 2,00 ΕΥΡΩ
Υποσύνολο: 100,84 ΕΥΡΩ
ΥΔΡΑΥΛΙΚΑ
4x Ηλεκτροβάνες 12V Solenoid Valve 1/2″ 60,00ΕΥΡΩ
3x Μπιτόνια 4,00 ΕΥΡΩ
5χ βρυσάκια διακοπτης 12,00 ΕΥΡΩ
4x Σπιράλ 25cm 6,00 ΕΥΡΩ
2x Σπιράλ 60cm 4,50 ΕΥΡΩ
1x Σπιράλ 45cm 2,00 ΕΥΡΩ
7x Μαστοί 14,50 ΕΥΡΩ
1x teflor 0,30 ΕΥΡΩ
1x Αντλία πίεσης νερού VP370 36,50 ΕΥΡΩ
Βυθιζόμενη Αντλία 300 L/h 9,20ΕΥΡΩ
Συστολή Αμερικής 1/2 χ 1 3,0ο ΕΥΡΩ
Συστολή Αμερικής 1/2 χ 1/4 1,00 ΕΥΡΩ
4χΜαστός 1 χ 1/2 αρσενικός 8,00 ΕΥΡΩ
Μπεκ ποτίσματος 0,05 ΕΥΡΩ
Σωλήνας ποτίσματος 2,28 ΕΥΡΩ
ρακόρ φ8 1/2 1,68 ΕΥΡΩ
Υποσύνολο: 148,65 ΕΥΡΩ
Προαιρετικά υλικά:
2χ διακόπτες ON/OFF 2,00 ΕΥΡΩ
1ΧΑντλία πίεσης νερού VP370 36,50 ΕΥΡΩ
4χ Βίδες εξάγωνες με παξιμάδι 6 χ 30 0,60 ΕΥΡΩ
4χ Ροδέλες 0,08ΕΥΡΩ
2Χ LED 5mm 0,10 ΕΥΡΩ
2χ Μεταλλικοί άξονες Φ8 2 χ 500 mm 4,oo ΕΥΡΩ
3 Χ bearing LM8UU 8mm 4,50 ΕΥΡΩ
1χ GT2 20T 1,20 ΕΥΡΩ
1χ PULLEY 8mm χωρίς δόντια 2,41 ΕΥΡΩ
1x driver L298N 4,20 ΕΥΡΩ
1χ Βίδα με παξιμάδι ασφαλείας 5 χ 25 0,10 ΕΥΡΩ
1x Κουτί Αποθήκευσης με Καπάκι Πλαστικό Διάφανο 32x48x18 cm 5,99ΕΥΡΩ
1χ Stepper Motor Nema17 6kg JK42HS40-1304F 12,01 ΕΥΡΩ
1χ μαστός 3,50ΕΥΡΩ
1χ Ταφ 1/2 1,70ΕΥΡΩ
Ιμάντας 2,40ΕΥΡΩ
1Χ End-stop switch 11,50 ΕΥΡΩ
Γράσο 3,40 ΕΥΡΩ
Υποσύνολο : 96,19 ΕΥΡΩ
ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΚΑ
1χ Σκαμπό 3,00 ΕΥΡΩ
1χ mini σκαμπό 1,50 ΕΥΡΩ
1χ ζαρντινιέρα 5,90 ΕΥΡΩ
χώμα 1,79 ΕΥΡΩ
σπόρους ντομάτας 0,50 ΕΥΡΩ
4χ Βίδες εξάγωνες με παξιμάδι 6 χ 30 0,60 ΕΥΡΩ
4χ Ροδέλες 0,08ΕΥΡΩ
χώμα λαχανόκηπου 3,00ΕΥΡΩ
Υποσύνολο: 13,37 ΕΥΡΩ
Συνολική Αξία: 359,05 ΕΥΡΩ
Εδώ θα παρακολουθήσετε την τελική λειτουργία και μορφή του συστήματός μας.
ΕΚΜΕΤΑΛΛΕΥΣΗ ΒΡΟΧΙΝΟΥ ΝΕΡΟΥ
- Καθημερινές ανάγκες
π.χ. πλύσιμο αυτοκινήτου , παραθύρων και αυλής
- Πότισμα φυτών
Η σταδιακή εξαφάνιση του νερού από την χώρα μας
Η φαινομενική αφθονία αυτού του φυσικού πόρου τον κάνει να θεωρείται λανθασμένα δεδομένος, με αποτέλεσμα να χρησιμοποιείται αλόγιστα και να ρυπαίνεται από τον άνθρωπο. Στην Ελλάδα, ο αγροτικός τομέας χρησιμοποιεί περίπου το 84% του διαθέσιμου νερού αντλώντας το είτε από υπόγεια νερά (υπόγειος υδροφόρος), είτε από επιφανειακά νερά (ποτάμια, λίμνες, λιμνοδεξαμενές, φράγματα). Ακολουθεί η ύδρευση (13%) και η βιομηχανία (3%). Τα υπόγεια ύδατα της χώρας δέχονται ιδιαίτερη πίεση κατά τη διάρκεια του καλοκαιριού, τόσο λόγω της μεγαλύτερης ανάγκης για άρδευση όσο και της εποχιακής αύξησης του πληθυσμού εξαιτίας του τουρισμού. Η μεγαλύτερη άντληση των υπόγειων υδάτων συνδυαστικά με την κακή διαχείρισή τους με λανθασμένες πρακτικές ειδικά από την γεωργία, έχει ως αποτέλεσμα η ποσότητα νερού που καταναλώνεται να είναι πολλαπλάσια από αυτή που μπορεί να αναπληρωθεί από τη φύση. Επιπλέον, η μόλυνση που προκαλούν οι αγροτικές, βιομηχανικές και αστικές πηγές υποβαθμίζουν την ποιότητά του, ενώ πολλές φορές μπορεί να το αχρηστεύσουν.
Παράλληλα, η κλιματική αλλαγή η οποία προκαλείται από τη διαρκή αύξηση των εκπομπών αερίων από τις παντός είδους καύσεις, προβλέπεται πως θα επιβαρύνει ακόμα περισσότερο την κατάσταση στη Μεσόγειο, με την εναλλαγή περιόδων εκτεταμένης ανομβρίας με περιόδους έντονων βροχοπτώσεων, κάτι που δεν ευνοεί τον εμπλουτισμό των φυσικών δεξαμενών του νερού. Όσο ανεβαίνει η θερμοκρασία του πλανήτη εξαιτίας του φαινομένου του θερμοκηπίου, τόσο περισσότερο νερό εξατμίζεται από το έδαφος, το οποίο έτσι απορροφά μεγαλύτερη ποσότητα της βροχής, με αποτέλεσμα να απομένει όλο και λιγότερο νερό για ανθρώπινη χρήση.
Η κρίση του νερού στην Ελλάδα είναι ήδη μια πραγματικότητα σε περιοχές όπως η Κρήτη, όπου τα υπόγεια νερά εξαντλούνται από την υπεράντληση. Σύμφωνα με τα στοιχεία της Διεύθυνσης Υδάτων της Αποκεντρωμένης Διοίκησης Κρήτης πέρσι οι βροχοπτώσεις, σε σχέση με τον μέσο όρο των τελευταίων επτά ετών ήταν περίπου 60% μειωμένες ενώ σε κάποιες περιοχές της Κρήτης το ποσοστό ήταν 75%. Η Ελλάδα όπως και οι υπόλοιπες χώρες της λεκάνης της Μεσογείου αντιμετωπίζει υψηλό κίνδυνο ερημοποίησης του εδάφους (εκτιμάται σε τουλάχιστον 35% του χερσαίου χώρου). Περιοχές υψηλού κινδύνου θεωρούνται τα νησιά του Αιγαίου, η Κρήτη, ένα μέρος της Θεσσαλίας, η Ανατολική Στερεά Ελλάδα και η Ανατολική Πελοπόννησος. Μεταξύ άλλων, σοβαρά προβλήματα νερού αντιμετώπισαν πέρσι η Ρόδος, η Τήνος και η Μύκονος.
Η παγκόσμια κραυγή για την ταχεία εξάντληση του νερού
Το νερό αποτελεί «πηγή ζωής για τον πλανήτη και τους κατοίκους του», το νερό είναι «το υλικό της ζωής». Χωρίς αυτό δεν υπάρχει πλανήτης, δεν υπάρχει ζωή, δεν υπάρχει άνθρωπος. Εντούτοις, εκατομμύρια άνθρωποι στον κόσμο δεν έχουν πρόσβαση στη «ζωή» και παλεύουν για να επιβιώσουν (χωρίς να τα καταφέρνουν πάντα).Το νερό είναι ταυτόχρονα «αγαθό σε ανεπάρκεια», έχει «πρόβλημα».
Το πρόβλημα βέβαια το έχουμε εμείς, που το δημιουργούμε με τις επιλογές μας, τις παρεμβάσεις μας, τον τρόπο που έχουμε μάθει να «δρούμε» μέσα στη φύση. Τα προβλήματα πολλά, διαφορετικά αλλά και πάρα πολύ όμοια. Η αποψίλωση, για παράδειγμα, των τροπικών δασών στην Αφρική για να μετατραπούν σε εκτάσεις εντατικής γεωργίας, και η καταστροφή των (ελάχιστων πλέον) δασικών εκτάσεων της Αττικής για να μετονομαστούν σε οικοδομήσιμα οικόπεδα, έχουν ακριβώς το ίδιο αποτέλεσμα: την ερημοποίηση, τον ελλιπή εμπλουτισμό των υπόγειων υδάτων, την αλλαγή του μικροκλίματος της περιοχής με την εμφάνιση λιγότερων, αλλά καταρρακτωδών βροχών, τη δημιουργία των συνθηκών εκείνων που ευνοούν τις πλημμύρες.
Το νερό είναι πεπερασμένος φυσικός πόρος και άνισα κατανεμημένος στη φύση. Τον περασμένο αιώνα, η άνοδος του βιοτικού επιπέδου των ανθρώπων, κυρίως στο δυτικό κόσμο, βασίστηκε στη βιομηχανική ανάπτυξη, που οδήγησε στην αύξηση της ζήτησης καθαρού, πόσιμου νερού, ενώ ταυτόχρονα «δημιούργησε» περισσότερες εστίες ρύπανσης των πηγών. Παράλληλα, η συγκέντρωση πολλών ανθρώπων σε συγκεκριμένες περιοχές, άσχετα με τη φυσική ικανότητα τους να σηκώσουν το «βάρος», οδήγησε στην εξάντληση των δικών τους φυσικών πόρων και στην ανάγκη μεταφοράς καθαρού νερού από άλλες, μακρινές περιοχές, με έναν τρόπο στην επέκταση του προβλήματος. Όλη αυτή η δραστηριότητα, οι αλλαγές στις χρήσεις γης, τα νέα πρότυπα και οι νέες συνήθειες, είχαν μια σειρά από επιπτώσεις σε αυτόν τον πεπερασμένο πόρο, καθιστώντας τον ακόμα πιο σπάνιο, ένα ακόμα «είδος υπό εξαφάνιση».
Αστική γεωπονία
Έρευνες, έχουν δείξει πως το νερό της βροχής πέρα από τα προαναφερόμενα, περιέχει και άζωτο, το οποίο (για καλή μας τύχη) βοηθά στην ανάπτυξη των φυτών. Κατά την διάρκεια ενός κεραυνού, το άζωτο στην ατμόσφαιρα μετατρέπεται σε μορφή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τα φυτά.Ένα άλλο πλεονέκτημα του βρόχινου νερού, είναι το γεγονός ότι δεν περιέχει άλατα ή άλλες χημικές ουσίες, με αποτέλεσμα τα φυτά να είναι πιο υγιεί. Αυτό είναι καλό και για τα ίδια, αλλά και για εμάς τους ίδιους.
Φυσικά, ο καθαρισμός των φύλλων των φυτών είναι άλλο ένα από τα πλεονεκτήματα της βροχής. Αυτό, βοηθάει στην διαδικασία της φωτοσύνθεσης. Διατηρώντας τα φύλλα καθαρά, επιτρέπουμε μεγαλύτερη εισχώρηση φωτός.
Τέλος, η ομοιόμορφη κατανομή υδάτων,δηλαδή το ομοιόμορφο πότισμα των χωραφιών με νερό απαλλαγμένο από τα άλατα αλλά και η παροχή περισσότερου οξυγόνου από το βρόχινο, καθορίζουν το γεγονός ότι το βρόχινο νερό είναι καλύτερο από αυτό της ΕΥΔΑΠ. Αυτό,όμως όπως είδη αντιληφθήκατε από τις παραπάνω συνομιλίες δεν σημαίνει πως είναι ακίνδυνο για όλους στους οργανισμούς και κυρίως, δεν γνωρίζουμε τι επίδραση έχει σε εμάς.
Πληροφορίες για το βρόχινο νερό:
Ένας έμπειρος καλλιεργητής σίγουρα θα ισχυριστεί πως τα όμβρια ύδατα ωφελούν τις καλλιέργειες πολύ περισσότερο από το νερό άρδευσης.
ΕΙΚΟΝΑ 1: Στιγμή νεροποντής.
Τι γίνεται όμως με την όξινη βροχή;
Η βιομηχανική ρύπανση που προκαλείται από την καύση υδρογονανθράκων μπορεί να οδηγήσει στην απελευθέρωση επιβλαβών χημικών ουσιών, όπως το θειικό οξύ, στην ατμόσφαιρα. Αυτές οι χημικές ουσίες συνδυάζονται με σταγονίδια νερού στα σύννεφα για να σχηματίσουν αυτό που είναι γνωστό ως όξινη βροχή.
Αυτά τα όξινα όμβρια ύδατα μπορούν να προκαλέσουν ακραία ζημιά στα φύλλα των φυτών και ακόμη και να μεταβάλλουν τη χημική ισορροπία στο έδαφος, καθιστώντας πιο δύσκολη την ανάπτυξη νέων φυτών. Αυτό το νερό, λοιπόν περιέχει διάφορες άλλες ουσίες, πέρα από αυτές που θα έπρεπε. Οι παρακάτω ουσίες , είναι μερικές από τις παραπανίσιες που προκαλούν βλάβη στους διάφορους οργανισμούς:
Εξ ασθενές χρώμιο, μόλυβδο, νιτρικά και χλώριο ανίχνευσε η ανάλυση του Γενικού Χημείου του Κράτους.
ΕΙΚΟΝΑ 2: Η αρνητική επίδραση της όξινης βροχής στα φύλλα.
Συλλογή βρόχινου νερού
Λόγω των ευεργετικών αποτελεσμάτων του βρόχινου νερού στα φυτά – αν υποθέσουμε ότι η ατμόσφαιρα στην περιοχή δεν είναι μολυσμένη πολλοί καλλιεργητές έχουν εγκαταστήσει συστήματα για να συλλέγουν όμβρια ύδατα για μεταγενέστερη χρήση.
H Συλλογή βρόχινου νερού ονομάζεται και συγκομιδή όμβριων υδάτων και αυτή η διαδικασία μπορεί να είναι τόσο απλή όσο η τοποθέτηση μιας μεγάλης δεξαμενής συλλογής υδάτων. Αυτή η δεξαμενή έχει μια οθόνη για να συλλέγει τα φυτικά υπολείμματα και να τα απομακρύνει από το νερό που συλλέγεται. Στη συνέχεια, ένας εύκαμπτος σωλήνας συνδέεται με μια βρύση στο κάτω μέρος της δεξαμενής και τοποθετείται κατά μήκος του χωραφιού όπως και κάθε σωλήνας άρδευσης όπως δείχνει η πιο κάτω εικόνα.
ΕΙΚΟΝΑ 3: Αναπαράσταση διανομής του νερού από δεξαμενή.
Λίγα Μαθηματικά
Ας πάρουμε ένα αναλυτικό παράδειγμα για να δούμε τι μπορούμε να καταφέρουμε σε μια περιοχή κατασκευάζοντας ένα σύστημα όμβριο συλλογής και αποθήκευσης :
Έστω ότι διαθέτουμε μια ταράτσα ή μια στέγη εμβαδού 40 τ.μ. και ότι ζούμε σε περιοχή, όπου το ετήσιο ύψος βροχής δεν ξεπερνά τα 350 χιλιοστά, ενώ από το δίκτυο ύδρευσης απαγορεύεται η άρδευση κήπου ή είναι τόσο ακριβό το νερό ώστε είναι εντελώς ασύμφορο το πότισμα καλλωπιστικών ή κηπευτικών ακόμη και για οικιακή κατανάλωση. Δεχόμενοι ότι από τα 350 χιλιοστά βροχής, λόγω εξάτμισης και μικρο- απωλειών, η ταράτσα μας μαζεύει τα 300 χιλιοστά, τότε ο συνολικός όγκος νερού που σε ένα χρόνο μπορεί να συγκεντρωθεί (από την ταράτσα μας μόνο) και να αποθηκευτεί είναι: 40 τ.μ.χ 0,3 μ.= 12 κυβικά μέτρα ή αλλιώς 12.000 λίτρα.
Ομβριοσυλλογή και ύψος βροχής
Όπως προαναφέραμε σαν επιφάνεια ομβριοσυλλογής θεωρούμε κάθε ταράτσα ή στέγη. Να προσθέσουμε ότι όταν έχουμε κεκλιμένες κεραμοσκεπές και όχι οριζόντιες ταράτσες, πολλαπλασιάζουμε την ποσότητα που βρήκαμε με τον αρχικό υπολογισμό επί 1,20.
Χρησιμοποιήσαμε στο παράδειγμα σαν ετήσιο ύψος βροχής τα 350 χιλιοστά, μέγεθος συντηρητικό μεν αλλά και δόκιμο για περιοχές όπως οι Κυκλάδες, τα Δωδεκάνησα και η Κρήτη. Με την παραδοχή, χρησιμοποιούμε για τα Ιόνια και την Δυτική Ελλάδα τα 600 χιλιοστά, για την Μακεδονία, την Κεντρική Ελλάδα και την Θράκη τα 500, για την Αττική, την Ανατολική Στερεά και την Ανατολική Πελοπόννησο τα 400 χιλιοστά περίπου.
Πώς λειτουργεί το σύστημα μας:
Το παραπάνω animation που φτιάξαμε, αναπαριστά την λειτουργία του συστήματός μας.
Το σύστημά μας, θα παραμένει ανοιχτό ακόμα και αν δεν βρέχει. Έτσι ο χρήστης θα απαλλαχθεί από το άγχος να ενεργοποιήσει το σύστημα εν ώρα καταιγίδας.
ΕΠΙΣΗΜΑΝΣΕΙΣ: Προτού αρχίσουμε την περιγραφή της υλοποίησης, να σας ενημερώσουμε για τις ονομασίες ορισμένων αντικειμένων που θα χρησιμοποιηθούν στο σύστημα και που αν δεν διευκρινιστούν, πιθανότατα να σας μπερδέψουν. Λοιπόν, το σύστημα αποτελείται από 3 δεξαμενές. Προκειμένου, να σας περιγράψουμε τον τρόπο με τον οποίο τις κατασκευάσαμε χρειάστηκε να τις ονομάσουμε με διαφορετικές ονομασίες. Η δεξαμενή, στην οποία εισέρχεται το βρόχινο νερό και αφού το επεξεργαστεί το στέλνει στις άλλες 2 δεξαμενές, ονομάζεται Δεξαμενή Ε'(Ελέγχου). Η δεξαμενή, η οποία αποθηκεύει το καθαρό νερό και ανάλογα με την επιλογή του χρήστη είτε το συνδέει με τις διασωληνώσεις του σπιτιού για οικιακή χρήση,όπως το πότισμα των φυτών, είτε το στέλνει στο βρυσάκι διακόπτη, για άλλου είδους χρήση, ονομάζεται Δεξαμενή Κ(καθαρό νερό). Τέλος , η δεξαμενή η οποία θα αποθηκεύει το όξινο νερό και θα το αποβάλλει είτε μέσω των διασωληνώσεων του σπιτιού, είτε μέσω επιλογής του καταναλωτή, ονομάζεται Δεξαμενή Ο (όξινο νερό).
Δεξαμενή Ε'(ελέγχου)
Δεξαμενή συλλογής και ελέγχου του νερού
Σε αυτή την δεξαμενή θα μαζεύεται το νερό της βροχής και θα το οδηγούμε μέσω των σπιράλ , τα οποία θα συνδέονται με την σειρά τους με τις ηλεκτροβάνες, τα βρυσάκια διακόπτες και της αντλίας σε μία από τις 2 δεξαμενές Κ’ ή Ο’ (που περιγράφονται παρακάτω), ανάλογα με την οξύτητά του νερού . Εδώ έχουμε τοποθετήσει τον ph sensor ,ο οποίος μετράει το ph του νερού που εισέρχεται και θα στέλνει τα αποτελέσματα των μετρήσεών του στον arduino, ο οποίος θα δρομολογεί το νερό ανάλογα με την οξύτητά του στις δεξαμενές. Επιπλέον, σε αυτήν την δεξαμενή, θα συνδέεται ένας water level sensor , ο οποίος θα είναι υπεύθυνος για την μέτρηση της στάθμης του νερού, προκειμένου να υπάρχει ενημέρωση του συστήματος για το αν η ποσότητα του νερού είναι αρκετή, ώστε ο ph sensor να βρίσκεται κάτω από την στάθμη του νερού, για να μπορεί να μετρήσει το ph. Επιπλέον, τον χρησιμοποιούμε για την αποφυγή υπερχείλησης.
Δεξαμενή Κ'(καθαρού νερού)
Σε αυτή την δεξαμενή θα μεταφέρεται το νερό της βροχής από την δεξαμενή Ε΄, το οποίο θα έχει κριθεί κατάλληλο, λόγο της χαμηλής του οξύτητας .Επίσης, σημαντική είναι η αναφορά στο γεγονός ότι σε αυτή την δεξαμενή υπάρχουν 2 έξοδοι για το νερό, ανάλογα με την επιλογή του χρήστη. Το νερό λοιπόν, θα αξιοποιείται είτε από τον χρήστη για διάφορες εργασίες, όπως πλύσιμο του αυτοκινήτου, είτε για μία δικιά μας προέκταση την αστική γεωπονία, δηλαδή σπιτική καλλιέργεια με την χρήση του βρόχινου νερού, που μέχρι πρόσφατα παρέμενε αναξιοποίητο. Το νερό θα μεταφέρεται στα σημεία που επιθυμεί ο χρήστης μέσω σωλήνων σπιράλ , τα οποία θα συνδέονται με την σειρά τους με τις ηλεκτροβάνεs και τα βρυσάκια διακόπτες . Σε αυτήν την δεξαμενή θα τοποθετηθεί ένας αισθητήρας υπερήχων, hc-sr04, για να γνωρίζουμε την στάθμη του νερού στην δεξαμενή.
Δεξαμενή Ο'(όξινου νερού)
Σε αυτή την δεξαμενή θα μεταφέρεται το νερό της βροχής από την δεξαμενή Ε΄, το οποίο θα έχει κριθεί ακατάλληλο λόγο της υψηλής του οξύτητας. Στην συνέχεια αυτό το νερό θα αξιοποιείται από τον χρήστη για ορισμένες εργασίες, όπως το πλύσιμο της αυλής. Η δεξαμενή αυτή, σε αντίθεση με τις 2 προηγούμενες δεξαμενές, έχει μόνο μία έξοδο για το νερό. Ο χρήστης το νερό θα το μαζεύει από το βρυσάκι, το οποίο θα έχει συνδεθεί με μαστό δεξαμενής προηγουμένως. Σε αυτήν την δεξαμενή θα τοποθετηθεί ένας αισθητήρας απόστασης, hc-sr04, για να γνωρίζουμε την στάθμη του νερού στην δεξαμενή.
Συγκεντρωτικός πίνακας συνδέσεων
Πληροφορίες σχετικά με τις πλακέτες
ARDUINO MEGA
Το Arduino Mega 2560 είναι ένας μικροελεγκτής που βασίζεται στον επεξεργαστή ATmega2560 . Έχει 54 ψηφιακές ακίδες εισόδου ή εξόδου (από τις οποίες 14 μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως έξοδο PWM), 16 αναλογικές είσοδοι, 4 UART (σειριακές θύρες υλικού), ταλαντωτής κρυστάλλου 16 MHz, σύνδεση USB, υποδοχή τροφοδοσίας, και ένα κουμπί επαναφοράς. Περιέχει όλα τα απαραίτητα για την υποστήριξη του μικροελεγκτή. απλά συνδέστε τον με έναν υπολογιστή με καλώδιο USB ή ενεργοποιήστε τον με προσαρμογέα AC ή DC ή μπαταρία για να ξεκινήσετε. Το Mega είναι συμβατό με τις περισσότερες ασπίδες που έχουν σχεδιαστεί για το Arduino Duemilanove ή το Diecimila. Η τροφοδοσία του είναι 5V απευθείας ή μέσα από άλλες εισόδους,π.χ. VIN ή από το jack, δέχεται από 7V μέχρι 20V.
ΕΙΚΟΝΑ 4: Εικόνα του arduino mega.
Λίγα λόγια για το Ph :
Στη χημεία, το pH είναι μια κλίμακα που χρησιμοποιείται για να προσδιορίσει πόσο όξινο ή βασικό είναι ένα διάλυμα με βάση το νερό. Τα όξινα διαλύματα έχουν χαμηλότερο pH, ενώ τα βασικά διαλύματα έχουν υψηλότερο pH. Σε θερμοκρασία δωματίου (25 ° C ή 77 ° F), το καθαρό νερό δεν είναι ούτε όξινο ούτε βασικό και έχει pH 7.
Η κλίμακα του PΗ είναι λογαριθμική και αντιστρόφως δείχνει τη συγκέντρωση των ιόντων υδρογόνου στο διάλυμα (ένα χαμηλότερο PΗ δείχνει υψηλότερη συγκέντρωση των ιόντων υδρογόνου). Αυτό συμβαίνει επειδή ο τύπος που χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό του PΗ προσεγγίζει το αρνητικό του λογάριθμου βάσης 10 της γραμμομοριακής συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου στο διάλυμα. Πιο συγκεκριμένα, το PH είναι το αρνητικό του λογάριθμου βάσης 10 της δραστικότητας του ιόντος υδρογόνου.
Στους 25 ° C, διαλύματα με PΗ μικρότερο από 7 είναι όξινα και διαλύματα με ρΗ μεγαλύτερο από 7 είναι βασικά. Η ουδέτερη τιμή του PH εξαρτάται από τη θερμοκρασία, που είναι χαμηλότερη από 7 εάν η θερμοκρασία αυξηθεί. Η τιμή του PH μπορεί να είναι μικρότερη από 0 για πολύ ισχυρά οξέα ή μεγαλύτερη από 14 για πολύ ισχυρές βάσεις.
Η κλίμακα PH είναι ανιχνεύσιμη σε ένα σύνολο τυπικών διαλυμάτων των οποίων το PH καθορίζεται με διεθνή συμφωνία. Οι βασικές τιμές του πρωτογενούς PΗ προσδιορίζονται χρησιμοποιώντας ένα στοιχείο συγκέντρωσης με μεταβίβαση, μετρώντας τη διαφορά δυναμικού μεταξύ ενός ηλεκτροδίου υδρογόνου και ενός τυπικού ηλεκτροδίου όπως το ηλεκτρόδιο χλωριούχου αργύρου. Το pΗ των υδατικών διαλυμάτων μπορεί να μετρηθεί με ένα γυάλινο ηλεκτρόδιο και ένα μετρητή PH, ή έναν δείκτη αλλαγής χρώματος. Οι μετρήσεις του pH είναι σημαντικές στη χημεία, στην αγρονομία, στην ιατρική, στην επεξεργασία νερού και σε πολλές άλλες εφαρμογές.
Ph sensor
Ο αισθητήρας αυτός θα είναι υπεύθυνος για τον έλεγχο του νερού, αν είναι καθαρό ή όχι. Το συγκεκριμένο μοντέλο, ph 4502c έχει έξι ακίδες την to ή temperature output ,την do ή digital output, την po ή ph output, δύο gnd και την V+. Παρακάτω ακολουθεί η διαδικασία του calibrate με την οποία θα ρυθμίσουμε διάφορους παράγοντες ώστε να κάνουμε τον αισθητήρα να μας δίνει αληθινές τιμές και όχι ψευδείς.
Calibrate
Όπως μπορούμε να δούμε ότι υπάρχουν δύο ποτενσιόμετρα στο κύκλωμα. Όποιος είναι πιο κοντά στον σύνδεσμο BNC του ανιχνευτή είναι ο κανονισμός offset ο άλλος είναι το όριο του pH.
Offset: Το μέσο εύρος του ανιχνευτή κυμαίνεται μεταξύ αρνητικών και θετικών τιμών. Το 0 αντιπροσωπεύει ένα pH 7,0. Για να μπορέσετε να το χρησιμοποιήσετε με το Arduino, αυτό το κύκλωμα προσθέτει μια τιμή μετατόπισης στην τιμή που μετράται από τον ανιχνευτή, οπότε το ADC θα πρέπει να λάβει μόνο δείγματα θετικών τιμών τάσης. Επομένως, θα επιβάλουμε ένα pH 7,0 αποσυνδέοντας τον αισθητήρα από το κύκλωμα και βραχυκυκλώνοντας το εσωτερικό του συνδετήρα BNC με το εξωτερικό. Με ένα πολύμετρο μετρήστε την τιμή του πείρου Po και ρυθμίστε το ποτενσιόμετρο στα 2,5V.
Όριο PH: Αυτό το ποτενσιόμετρο πρόκειται να ορίσει μια οριακή τιμή του κυκλώματος αισθητήρα pH που προκαλεί το κόκκινο LED να ανάψει και το σήμα Do pin να ανάψει.
EIKONA 5: Ο αισθητήρας τον PH sensor
Η πλακέτα Hc-sr04
Στην κατασκευή μας χρησιμοποιήσαμε 2 αισθητήρες υπερήχων.
Οι υπέρηχοι είναι μεγάλα ηχητικά κύματα με συχνότητες υψηλότερες από το ακουστικό όριο της ανθρώπινης ακοής.
Τα ανθρώπινα αυτιά μπορούν να ακούσουν τα ηχητικά κύματα που δονούν στο εύρος από περίπου 20 φορές το δευτερόλεπτο(20Hz) έως περίπου 20.000 φορές το δευτερόλεπτο (20KHz).
Ωστόσο, ο υπέρηχος έχει συχνότητα άνω των 20.000 Hz και κατά συνέπεια δεν ακούγεται από τον άνθρωπο.
ΕΙΚΟΝΑ 6 :Ο αισθητήρας υπερύχων HC-sr04.
Τεχνικά χαρακτηριστικά
Τάση λειτουργίας 5V
Λειτουργικό ρεύμα 15mA
Συχνότητα λειτουργίας 40KHz
Μέγιστη εμβέλεια 4m
Ελάχιστη απόσταση 2cm
Διακριτική ακρίβεια 1cm
Γωνία μέτρησης 15 μοιρών
Σήμα εισόδου ενεργοποίησης 10μS παλμού TTL
Διαστάσεις 45 x 20 x 15 mm
Πως δουλεύει:
Όλα ξεκινούν όταν ένας παλμός τουλάχιστον 10 μS (10 μικροδευτερόλεπτα) σε διάρκεια εφαρμόζεται στον ακροδέκτη Trigger. Ο αισθητήρας μεταδίδει μια ηχητική έκρηξη οκτώ παλμών στα 40 KHz. Αυτό το μοτίβο 8 παλμών καθιστά τη «υπερηχητική υπογραφή» από τη συσκευή μοναδική, επιτρέποντας στον δέκτη να διαφοροποιήσει το μεταδιδόμενο μοτίβο από τον περιβαλλοντικό θόρυβο υπερήχων.
Στην περίπτωση, εάν οι παλμοί δεν αντανακλούν, το σήμα Echo έξοδος του αισθητήρα θα λήξει σε χρονικό όριο μετά από 38 mS (38 χιλιοστά του δευτερολέπτου) και θα επιστρέψει χαμηλά (Low) στα 0 βολτ. Έτσι, ένας παλμός 38 mS δεικνύει κανένα εμπόδιο εντός της εμβέλειας του αισθητήρα.
Αν αυτοί οι παλμοί αντανακλώνται πίσω, ο ακροδέκτης Echo σβήνει αμέσως (χαμηλό δυναμικό) μόλις ληφθεί το σήμα. Αυτό παράγει έναν παλμό του οποίου το πλάτος κυμαίνεται μεταξύ 150 μS έως 25 mS, ανάλογα με το χρόνο που χρειάζεται για να ληφθεί το σήμα.
Το πλάτος του λαμβανόμενου παλμού χρησιμοποιείται στη συνέχεια για τον υπολογισμό της απόστασης προς το ανακλώμενο αντικείμενο.
ΑΠΟΣΤΑΣΗ= ΧΡΟΝΟΣ * ΤΑΧΥΤΗΤΑ (Ταχύτητα είναι η γνωστή ταχύτητα του ήχου που ισούται με 340 m /sec)
ή
ΧΡΟΝΟΣ= ΑΠΟΣΤΑΣΗ / ΤΑΧΥΤΗΤΑ
ή
ΤΑΧΥΤΗΤΑ= ΑΠΟΣΤΑΣΗ / ΧΡΟΝΟΣ
ένα μικρό παράδειγμα υπολογισμού απόστασης σύμφωνα με το προηγούμενο animation που δείχνει τον παλμό echo να διαρκεί 500 μs
Θα χρησιμοποιήσουμε τον τύπο ΑΠΟΣΤΑΣΗ= ΧΡΟΝΟΣ * ΤΑΧΥΤΗΤΑ
Ο χρόνος αυτός είναι διπλός και είναι ο χρόνος που διανύουν οι παλμοί από τον αισθητήρα μέχρι το εμπόδιο και περιλαμβάνεται και ο χρόνος επιστροφής μέχρι τον αισθητήρα έτσι εμείς το χρόνο αυτό θα τον διαιρέσουμε δια του 2
Θα μετατρέψουμε την ταχύτητα του ήχου από m /sec σε cm/μs άρα πολλαπλασιάζουμε με το 100 και διαιρούμε με το 1.000.000
340 * 100 / 1.000.000 = 0.034
ΑΠΟΣΤΑΣΗ= ΧΡΟΝΟΣ * ΤΑΧΥΤΗΤΑ κάνουμε αντικατάσταση
ΑΠΟΣΤΑΣΗ=(500 μs)/2 * 0.034 cm/μs κάνουμε την διαίρεση
ΑΠΟΣΤΑΣΗ=250 μs * 0.034 cm/μs κάνουμε την απλοποίηση μs
ΑΠΟΣΤΑΣΗ=250 * 0.034 cm = 8.5 cm
Παρακάτω βλέπετε ένα animation , που δείχνει μια αναπαράσταση, σχετικά με το πώς δουλεύει ο hc-sr04.
H πλακέτα d1 robot
Το πληκτρολόγιο LCD arduino έχει σχεδιαστεί για πίνακες συμβατές με Arduino, για να παρέχει μια φιλική προς το χρήστη διεπαφή που επιτρέπει στους χρήστες να περνούν από το μενού, να κάνουν επιλογές κ.λπ. Το πληκτρολόγιο αποτελείται από 5 πλήκτρα – επιλέξτε, πάνω, δεξιά, κάτω και αριστερά. Για να αποθηκεύσετε τις ψηφιακές ακιδες IO, η διεπαφή πληκτρολογίου χρησιμοποιεί μόνο ένα κανάλι ADC. Η τιμή του κουμπιού διαβάζεται μέσω διαχωριστή τάσης 5 σταδίων.
ΕΙΚΟΝΑ 7: Η πλακέτα D1 Robot
Η πλακέτα των ρελέδων
Πρόκειται για μια πλακετα σκανδάλης LOW level 8 καναλιών και μπορεί να εφαρμοστεί σε Arduino και Raspberry Pi. Τα ρελέ είναι κατάλληλα για οδήγηση ηλεκτρονικών συσκευών υψηλής ισχύος, όπως φώτα, ηλεκτρικοί ανεμιστήρες και κλιματισμός. Ένα ρελέ μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο υψηλών τάσεων με χαμηλή τάση συνδέοντάς το σε MCU.
ΕΙΚΟΝΑ 8: Οι 8 relay.
Αρχή του ρελέ
Στην πλακέτα αυτήν(που φαίνεται και στην εικόνα 8 παραπάνω) υπάρχει ένας ηλεκτρομαγνήτης, οπλισμός , ελατήριο, επαφή κίνησης και σταθερές επαφές. Υπάρχουν δύο σταθερές επαφές, μια κανονικά κλειστή και μια κανονικά ανοιχτή. Όταν το πηνίο δεν ενεργοποιείται, η κανονικά ανοιχτή επαφή είναι αυτή που είναι απενεργοποιημένη, ενώ η κανονικά κλειστή είναι η άλλη που είναι ενεργοποιημένη. Προσθέστε μια συγκεκριμένη τάση στο πηνίο και μερικά ρεύματα θα περάσουν μέσω του πηνίου δημιουργώντας έτσι το ηλεκτρομαγνητικό αποτέλεσμα. Έτσι, ο οπλισμός υπερνικά την τάση του ελατηρίου και προσελκύεται στον πυρήνα, κλείνοντας έτσι την κινούμενη επαφή του οπλισμού και την κανονικά ανοιχτή επαφή (ή μπορείτε να πείτε ότι απελευθερώνετε την πρώτη και την κανονικά κλειστή επαφή). Αφού το πηνίο απενεργοποιηθεί, η ηλεκτρομαγνητική δύναμη εξαφανίζεται και ο οπλισμός κινείται πίσω στην αρχική θέση, απελευθερώνοντας την κινούμενη επαφή και την κανονικά κλειστή επαφή. Το κλείσιμο και η απελευθέρωση των επαφών έχει ως αποτέλεσμα την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση του κυκλώματος. Στην εικόνα 9, βλέπετε όλα όσα είπαμε στην αρχή της παραγράφου.
ΕΙΚΟΝΑ 9: Αυτό το σχέδιο δείχνει το πώς δουλεύουν οι ηλεκτροδιακόπτες μέσα στους ρελέδες.
Η πλακέτα τροφοδοτικού
Το τροφοδοτικό είναι μία ηλεκτρονική συσκευή (εξωτερική ή εσωτερική) που μετατρέπει την τάση του δικτύου (220 ή 110 Volt) στην απαιτούμενη τάση και τύπο ρεύματος (εναλλασσόμενο ή συνεχές) που είναι κατάλληλο για τη λειτουργία μιας ηλεκτρονικής συσκευής. Για τη λειτουργία των ηλεκτρονικών συσκευών απαιτείται συνήθως συνεχής τάση. Τα δίκτυα διανομής ηλεκτρικής ενέργειας παρέχουν εναλλασσόμενη τάση. Για το λόγο αυτό οι ηλεκτρονικές συσκευές φέρουν ενσωματωμένη μια διάταξη που κάνει τη μετατροπή και λέγεται τροφοδοτικό (power supply).
ΕΙΚΟΝΑ 10:Η χειροποίητη πλακέτα του τροφοδοτικού
Για να παίρνουν όλες οι συσκευές σταθερό ρεύμα φτιάξαμε ένα τροφοδοτικό χρησιμοποιώντας ένα σταθεροποιητή 7805 και δύο πυκνωτές .
Όπως δείχνει η εικόνα 11 από αριστερά μπαίνει το ρεύμα των 12V από εξωτερικό τροφοδοτικό σε μορφή pack. Τοποθετείται στην άνοδο της διόδου ένα 1N4007. Η έξοδος του τροφοδοτικού είναι +5V μετά την διέλευση του LM7805 .
ΕΙΚΟΝΑ 11: Στο σχεδιάγραμμα αναπαριστάται η συνδεσμολογία του τροφοδοτικού.
Η πλακέτα HW-103
Ο αισθητήρας υγρασίας εδάφους αποτελείται από έναν αισθητήρα που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της ογκομετρικής περιεκτικότητας του νερού. Ο ανιχνευτής επιτρέπει στο ρεύμα να διέρχεται από το έδαφος και στη συνέχεια παίρνει την τιμή αντίστασης για να μετρήσει την τιμή υγρασίας.
Όταν υπάρχει περισσότερο νερό, το έδαφος θα παράγει περισσότερη ηλεκτρική ενέργεια που σημαίνει ότι θα υπάρχει λιγότερη αντίσταση. Επομένως, το επίπεδο υγρασίας θα είναι υψηλότερο. Το ξηρό χώμα δεν άγει, οπότε όταν θα υπάρχει λιγότερο νερό, τότε το έδαφος θα παράγει λιγότερη ηλεκτρική ενέργεια που σημαίνει ότι θα υπάρχει περισσότερη αντίσταση. Επομένως, το επίπεδο υγρασίας θα είναι χαμηλότερο.
Αυτός ο αισθητήρας μπορεί να συνδεθεί με δύο τρόπους. Αναλογική και ψηφιακή λειτουργία. Πρώτον, θα το συνδέσουμε σε αναλογική λειτουργία και μετά θα το χρησιμοποιήσουμε σε ψηφιακή λειτουργία.
Προδιαγραφές
Οι προδιαγραφές του αισθητήρα υγρασίας εδάφους HW-103 έχουν ως εξής
Τάση εισόδου 3.3 – 5V
Τάση εξόδου 0 – 4.2V
Ρεύμα εισόδου 35mA
Σήμα εξόδου αναλογικό και ψηφιακό
ΕΙΚΟΝΑ 12: Ο αισθητήρας υγρασίας hw-103.
Βήματα κατασκευής δεξαμενών
Προτού αρχίσουμε, να σημειωθεί ότι τώρα θα κατασκευάσουμε την κάθε δεξαμενή ξεχωριστά και συνεπώς, δεν θα αναφερθούμε καθόλου για την ένωση και των 3 μαζί ακόμα!
ΒΗΜΑ 1: Κατασκευή Δεξαμενής Ε΄
1η πλευρά δεξαμενής Ε
Σύμφωνα με το σχέδιο 1 ανοίγουμε μια τρύπα 15mm με το ποτηροτρύπανο για να βάλουμε τον water level sensor, 41mm κάτω από το ανώτερο σημείο του δοχείου και να απέχει 116mm από αριστερά. Αυτήν την τρύπα, μπορούμε να την κάνουμε σε όποια πλευρά θέλουμε.Στην εικόνα ¹4 φαίνεται ο water level sensor, καθώς και το πώς λειτουργεί όταν γεμίσει δεξαμενή. Στο βίντεό μας από το youtube,δείτε την τοποθέτηση του Water Level Sensor.
Σχέδιο 1 :1η πλευρά Δεξαμενής Ε΄
Συνδέουμε τον water level sensor της δεξαμενής ελέγχου με το arduino. Το ιδιαίτερο στην συνδεσμολογία του water level sensor είναι ότι χρειάζεται μια pull up αντίσταση δηλαδή στο θετικό του άκρο (αυτό που αποφασίσαμε ότι θα είναι το θετικό) θα βάλουμε μία αντίσταση 10ΚΩ. Μετά συνδέστε το θετικό άκρο του Water Level Sensor στα 5 Volt, μέσω της αντίστασης. Μετά στο κοινό σημείο με την αντ’ισταση, ενώστε ένα δεύτερο καλώδιο το οποίο θα συνδεθεί με την καθορισμένη ψηφιακή θύρα στον arduino. Το αρνητικό άκρο ενώστε το με το GND του arduino.
Εικονα 13: Ο water level sensor, καθώς και το πώς κλείνει σαν διακόπτης όταν γεμίζει η δεξαμενή.
Εικόνα 14: Ένα σχεδιάγραμμα αναπαράστασης της σύνδεσης του water level sensor, με την pull-up αντίσταση.
Μόλις τον συνδέσετε φορτώστε το παρακάτω κώδικα για να βεβαιωθείτε ότι τα συνδέσατε σωστά .
Η παρακάτω εικόνα με το σύμβολο του arduino περιέχει τον δοκιμαστικό κώδικα του Water Level Sensor.
Εικόνα 15: Το τελικό αποτέλεσμα της τρύπας που πρέπει να κάνετε, όπως δείχνει το κόκκινο βελάκι που σχεδιάσαμε.
Εικόνα 16: Διάφορα μεγέθη ποτηροτρυπάνων.
Στην ίδια πλευρά ανοίγουμε βάση του σχεδίου 1 μία τρύπα 20mm που θα απέχει 50mm από την βάση και 100mm από αριστερά για να βάλουμε τον μαστό δεξαμενής. Προσοχή η λαστιχένια ροδέλα θα μπει από μέσα . Στην εικόνα 17, η οποία αποτελείτε από 4 υπο-εικόνες την Α,Β,Γ,Δ βλέπετε το πού θα τρυπήσετε για να βάλετε τον μαστό, την λαστιχένια ροδέλα του μαστού και το παξιμάδι του μαστού. Στο βίντεό μας από το youtube, θα παρακολουθήσετε όλη την διαδικασία σύνδεσης υδραυλικών στην δεξαμενή.
Εικόνα 17
Στην παραπάνω εικόνα 17 Α’ φαίνεται: το παξιμάδι του μαστού της δεξαμενής.
εικόνα 17 Β’ φαίνεται: ο μαστός της δεξαμενής.
εικόνα 17 Γ’ φαίνεται: η τρύπα που κάναμε, προκειμένου να μπει ο μαστός.
εικόνα 17 Δ’ φαίνεται:η λαστιχένια ροδέλα του μαστού.
Το παρακάτω βίντεο, δείχνει την σύνδεση των υδραυλικών υλικών ( σπιράλ, βρυσάκια διακόπτες και ηλεκτροβάνες).
Σημείωση: Για την δεξαμενή Ε΄, θα πρέπει να συνδέσουμε τα παραπάνω υδραυλικά σύμφωνα με το βίντεο μόνο στην αριστερή, όπως την βλέπετε πλευρά της δεξαμενής. Το σπιράλ πρέπει να είναι 25mm. Από την άλλη πλευρά πέρα από τον μαστό, θα χρειαστεί να βιδώσετε μόνο το σπιράλ των 60cm.
Ph sensor
Στο σχέδιο 2 στο καπάκι της δεξαμενής Ε΄ ανοίγουμε άλλη μια τρύπα 22mm που να απέχει 120mm και από τις δυο πλευρές του καπακιού δηλαδή στο κέντρο, για να περάσουμε τον ph sensor.
Σχέδιο 2: Καπάκι Δεξαμενής Ε΄
Στην εικόνα 18, βλέπετε την τρύπα που πρέπει να κάνατε, προκειμένου να βάλετε τον ph sensor και το εξάρτημα του ph sensor, το οποίο θα μπει στην τρύπα.
ΕΙΚΟΝΑ 18:Εδώ βλέπετε το εξάρτημα μέτρησης του ph sensor, ενώ από κάτω βλέπετε την τρύπα που ανοίξαμε προκειμένου το ίδιο εξάρτημα να μπει μέσα.
ΕΙΚΟΝΑ 19: Για να μην πέσει ο ph sensor στην δεξαμενή φτιάξαμε αυτό το 3d αντικείμενο. Το stl αρχείο του θα το βρείτε παρακάτω στο βήμα 4.
Στο βίντεό μας από το youtube, θα παρακολουθήσετε όλη την διαδικασία προσθήκης της 3d θήκης του ph sensor, καθώς και την τοποθέτηση του ίδιου.
2η πλευρά δεξαμενής Ε’
Ανοίγουμε βάση του σχεδίου 3 μία τρύπα 20mm που θα απέχει 50mm από την βάση και 100mm από αριστερά για να βάλουμε τον δεύτερο μαστό δεξαμενής.
Σχέδιο 3 : 2η πλευρά Δεξαμενής Ε΄
Βάλτε τον μαστό θα περάσουμε από την εσωτερική πλευρά άλλη μία λαστιχένια ροδέλα, θα βιδώσουμε το παξιμάδι και θα βιδώσουμε πάνω του ένα σπιράλ .
Τέλος, για την ολοκλήρωση της κατασκευής της δεξαμενής Ε΄πρέπει να γίνει η σύνδεσή της με την αντλία επιφανείας. Η αντλία θα επιτρέψει την γρήγορη μετακίνηση του νερού προς την δεξαμενή Κ’. Προκειμένου να γίνει αυτό, θα πρέπει να συνδέσετε την συστολή Αμερικής πάνω στην αντλία και μετά με το βρυσάκι διακόπτη και έπειτα βιδώνετε το βρυσάκι διακόπτη με το υπόλοιπο σπιράλ.
Αν ακολουθήσατε τα παραπάνω βήματα σωστά, το αποτέλεσμα θα πρέπει να είναι το παρακάτω.
Εικόνα 20: Το τελικό αποτέλεσμα της Δεξαμενής Ε’.
Προαιρετικό βήμα:
Προκειμένου να προσαρμόσουμε το σύστημα στις ανάγκες μας για βροχή (ενώ φυσικά έξω δεν υπήρχε ούτε ένα σύννεφο), αναγκαστήκαμε να προσθέσουμε ακόμα μερικά υλικά, τα οποία θα χρησιμοποιηθούν για την μεταφορά του νερό από μια άλλη δεξαμενή που θα γεμίζαμε εμείς στην δεξαμενή Ε’. Η δεξαμενή αυτή ονομάζεται δεξαμενή Συλλέκτη. Αν λοιπόν επιθυμείτε να προχωρήσετε σε αυτή την προσθήκη, θα πρέπει να εκτελέσετε τις παρακάτω οδηγίες, ώστε να κάνετε την δεξαμενή Ε’ κατάλληλη για να εισέρχεται το νερό από την δεξαμενή Συλλέκτη. Οι παρακάτω οδηγίες αναφέρονται τόσο στην περιγραφή του πώς να γίνει η υδραυλική σύνδεση μεταξύ της δεξαμενής Ε’ με την αντλία της δεξαμενής Συλλέκτη, όσο και στη σύνδεση της αντλίας δεξαμενής Συλλέκτη με την ίδια δεξαμενή Συλλέκτη. Φυσικά για να είναι εφικτή η μεταφορά του νερού θα χρειαστεί να ενωθούν και οι 2 δεξαμενές με μια αντλία. Ο τρόπος σύνδεσης της αντλίας φαίνεται περιληπτικά μέσα στις παρακάτω οδηγίες, επίσης μπορείτε να δείτε τις οδηγίες σύνδεσης των αντλιών πιο αναλυτικά στο βήμα 4 που βρίσκεται παρακάτω.
Οδηγίες
Σύνδεση δεξαμενής Ε΄με αντλία της δεξαμενής Συλλέκτη.
- Επαναλάβετε την ίδια διαδικασία διάτρησης και τοποθέτησης ενός ακόμα μαστού, στην τρίτη πλευρά της δεξαμενής Ε’.
- Πάνω στον μαστό τοποθετήστε ένα σπιράλ 60mm, όπως φαίνεται και στην εικόνα 21.
EIKONA 21: Ο τρίτος μαστός και το σπιράλ πάνω στη δεξαμενή Ε’.
3.Πάρτε το Ταφ και πάνω του βιδώστε στην υποδοχή που υπάρχει στο κέντρο του Ταφ, έναν ακόμα αρσενικό μαστό, όπως και στην εικόνα 22 Α.
4. Κάντε το ίδιο με έναν ακόμα αρσενικό μαστό στην αριστερή(κατά προτίμηση) όπως βλέπετε υποδοχή, όπως και στην εικόνα 22 Β.
5. Στην τρίτη υποδοχή του Ταφ στην δεξιά όπως βλέπετε πλευρά , βιδώστε κατευθείαν το βρυσάκι διακόπτη με τις 2 του εξόδους αρσενικές, όπως και στην εικόνα 22 Β.
Α
Β
ΕΙΚΟΝΑ 22: Το Ταφ και οι συνδέσεις του.
6. Στην αριστερή πλευρά του Ταφ, βιδώστε πάνω στον αρσενικό μαστό το σπιράλ των 60mm που ανήκει στην δεξαμενή Ε’.
7. Στην κεντρική υποδοχή του Ταφ, μετά την σύνδεση του αρσενικού μαστού συνδέστε το σπιράλ του 1,5 μέτρου. Έπειτα, Το σπιράλ αυτό οδηγήστε το και βιδώστε το πάνω στην συστολή αμερικής, που βρίσκεται πάνω στην αντλία δίπλα από την δεξαμενή Συλλέκτη. Πληροφορίες για το πώς να συνδέσετε την αντλία θα βρείτε στο βήμα 4.
8. Στη δεξιά υποδοχή, όπου πριν λίγο τοποθετήσαμε το βρυσάκι διακόπτη, συνδέστε ένα ακόμη σπιράλ με μήκος 1,5 μέτρου. Πάνω σε αυτό οδηγήστε και βιδώστε ένα τηλέφωνο ντουζιέρας.
ΕΙΚΟΝΑ 23: Το τοποθετημένο τηλέφωνο πάνω στο σπιράλ.
Σύνδεση αντλίας Συλλέκτη με την δεξαμενή Συλλέκτη.
9. Στην δεξαμενή με διαστάσεις 32x48x18cm, αρχικά επαναλάβετε την διαδικασία διάτρησης και τοποθέτησης ενός ακόμα μαστού σε όποια πλευρά θέλετε, στο κάτω μέρος της δεξαμενής Συλλέκτη.
10. Έπειτα, πάνω στον μαστό, βιδώστε ένα βρυσάκι διακόπτη θηλυκό από την μία μεριά και αρσενικό από την άλλη.
11. Για την σύνδεση της αντλίας με την δεξαμενή Συλλέκτη, θα πρέπει αρχικά να βιδώσετε μια δεύτερη συστολή αμερικής στην άλλη υποδοχή της αντλίας.
12. Μετά βιδώστε ένα σπιράλ 200mm πάνω στο βρυσάκι διακόπτη πάνω στην δεξαμενή Συλλέκτη. Το τελικό αποτέλεσμα φαίνεται στην εικόνα 24.
ΕΙΚΟΝΑ 24: Η συνδεδεμένη δεξαμενή Συλλέκτη με την αντλία της.
ΒΗΜΑ 2: Δεξαμενή Κ’ (καθαρού νερού)
Σύμφωνα με το σχέδιο 4 ανοίξτε μία τρύπα 20 mm, στο καπάκι της δεξαμενής και να απέχει το κέντρο της 120mm από την πιο κοντινή άκρη, για να περάσουμε τον σωλήνα, όπως παραπάνω στην εικόνα 25.
Σχέδιο 4: Καπάκι Δεξαμενής Κ΄
ΕΙΚΟΝΑ 25: Η τρύπα, στην οποία θα μπει ο πλαστικός σωλήνας.
Hc-sr04
Σύμφωνα με το σχέδιο 4 ανοίγουμε δυο τρύπες 16mm για να τοποθετήσουμε τον hc-sr04 στο κέντρο του καπακιού και τα πιο κοντινά άκρα των κύκλων να απέχουν 9mm.
ΕΙΚΟΝΑ 26: Οι τρύπες που ανοίξαμε, ώστε να μπει ο hc-sr04.
Α΄ πλευρά
Στην πλευρά αυτή ανοίγουμε βάση του σχεδίου 5 μία τρύπα 20mm που θα απέχει 50mm από την βάση και 100mm από αριστερά για να βάλουμε τον μαστό δεξαμενής όπως έχουμε δείξει στο παραπάνω βίντεο στο βήμα 1. Στην εικόνα 27 φαίνεται το αποτέλεσμα της τρύπας.
Σχέδιο 5: Α΄πλευρά Δεξαμενής Κ΄
ΕΙΚΟΝΑ 27: Το αποτέλεσμα της τρύπας για τους μαστούς.
Β΄ πλευρά
Στην πλευρά αυτή ανοίγουμε βάση του σχεδίου 6 μία τρύπα 20mm που θα απέχει 50mm από την βάση και 100mm από αριστερά για να βάλουμε τον μαστό δεξαμενής όπως έχουμε δείξει στο παραπάνω βίντεο . Στην εικόνα 28 φαίνεται το αποτέλεσμα της τρύπας.
Σχέδιο 6: Β΄πλευρά Δεξαμενής Κ΄
ΕΙΚΟΝΑ 28: Το αποτέλεσμα της τρύπας για τους μαστούς.
Αφού λοιπόν ανοίξαμε όλες τις τρύπες που χρειάζεται, σειρά έχει η συνδεσμολογία των υδραυλικών υλικών.
1. Αρχικά, πρέπει να βιδώσετε τους 2 μαστούς δεξαμενής με τον ίδιο τρόπο με τον οποίο συνδέσαμε και αυτούς της δεξαμενής Ε’. Αν δεν θυμάστε πώς έγινε αυτό, μπορείτε να επανέλθετε στο βίντεο που υπάρχει σχετικά με αυτό στο βήμα της δεξαμενής Ε’.
2. Έπειτα, συνδέστε το 1 σπιράλ των 60 mm με τον αριστερό , όπως κοιτάτε στην πρόσοψη, μαστό δεξαμενής.
3. Στον άλλον μαστό, βιδώστε το βρυσάκι διακόπτη.
4. Μετά, τοποθετήστε τον αισθητήρα hc-sr04 στο καπάκι.
5. Μετά περάστε τον πλαστικό σωλήνα μέσα από το καπάκι της δεξαμενής και αμέσως μετά ενώστε το με το στόμιο της βυθιζόμενης αντλίας.
6.Στο άλλο άκρο του σωλήνα τοποθετήστε την συστολή αμερικής φ13 -1/2 σε μούφα 1/2 και μετά τα ενώνουμε με την ηλεκτροβάνα.
7.Έπειτα τοποθετήστε το σπιράλ των 25mm πάνω στην ηλεκτροβάνα.
Αν ακολουθήσατε τα παραπάνω βήματα σωστά, το αποτέλεσμα θα πρέπει να είναι το παρακάτω.
Εικόνα 29: Η μορφή που πρέπει να αποκτήσει η Δεξαμενή Κ’.
Εικόνα 30: Η πρόσοψη της Δεξαμενής Κ’.
Εικόνα 31: Η πάνω πλευρά της Δεξαμενής Κ’.
ΒΗΜΑ 3: Δεξαμενές Ο’ (όξινου νερού)
Σύμφωνα με το σχέδιο 7 ανοίξτε μία τρύπα 20 mm, στην δεξιά ή αριστερή πλευρά του καπακιού και να απέχει το κέντρο της 120mm από την πιο κοντινή άκρη.
Σχέδιο 7: Καπάκι Δεξαμενής Ο΄
Hc-sr04
Σύμφωνα με το σχέδιο 7 ανοίγουμε δυο τρύπες 16mm για να τοποθετήσουμε τον hc-sr04 στο κέντρο του καπακιού και τα πιο κοντινά άκρα των κύκλων να απέχουν 9mm.
ΕΙΚΟΝΑ 32: εδώ φαίνονται οι τρύπες που ανοίξαμε, ώστε να μπει ο hc-sr04.
Α΄ πλευρά
Στην πλευρά αυτή ανοίγουμε βάση του σχεδίου 8 μία τρύπα 20mm που θα απέχει 50mm από την βάση και 100mm από αριστερά για να βάλουμε τον μαστό δεξαμενής όπου θα συνδεθεί όπως έχουμε δείξει στο παραπάνω βίντεο. Στην εικόνα 33 φαίνεται το αποτέλεσμα της τρύπας.
Σχέδιο 8: Α΄πλευρά Δεξαμενής Ο΄
ΕΙΚΟΝΑ 33: Το αποτέλεσμα τρύπας για τον μαστό.
Το ίδιο ακριβώς θα κάνουμε και στην άλλη πλευρά της δεξαμενής. Πιο συγκεκριμένα, θα ανοίξετε μια τρύπα με ίδιες διαστάσεις και παράλληλα θα βρίσκεται και στο ίδιο σημείο της δεξαμενής.
1.Έπειτα, τοποθετήστε και στις 2 πλευρές τους μαστούς δεξαμενής.
2.Μετά, στον αριστερό μαστό βιδώστε το σπιράλ των 25mm και μετά βιδώνετε το βρυσάκι διακόπτη πάνω του.
3.Στον άλλον μαστό, βιδώνετε το σπιράλ των 60mm.
4.Στο καπάκι, τοποθετήστε τον αισθητήρα hc-sr04.
Αν ακολουθήσατε τα παραπάνω βήματα σωστά, το αποτέλεσμα θα πρέπει να είναι το παρακάτω.
Εικόνα 34: Η τελική μορφή της Δεξαμενής Ο’.
ΒΗΜΑ 4: Πίνακας συνδέσεων, τοποθέτηση στο ταμπλό, επεξήγηση σύνδεσης διακοπτών και οδηγίες για την σύνδεση των αντλιών.
Συνδεσμολογία:
Για να παίρνουν όλες οι συσκευές σταθερό ρεύμα φτιάξαμε ένα τροφοδοτικό χρησιμοποιώντας ένα σταθεροποιητή 7805, δύο πυκνωτές, 4 κλέμες, 1 πράσινο LED, μια αντίσταση και σύρμα .
Από τη μία πλευρά μπαίνει το ρεύμα από το εξωτερικό τροφοδοτικό, δηλαδή την πρίζα και από την άλλη βγαίνει το ρεύμα σαν 5V .Επίσης, φτιάξαμε μια πλακέτα όπου ενώσαμε 16 κλέμες, οι οποίες χωρίζονται σε GND και 5V, προκειμένου να φτάσουν για τα εξαρτήματα και επιπλέον να παίρνουν όσο ρεύμα χρειάζονται, χωρίς να εξαρτώνται από τον arduino, επιβαρύνοντάς τον και προκαλώντας του βλάβη . Μέσα στον πίνακα είναι το d1 robot , οι ρελέδες,ο arduino και τα καλώδια από όλα τα εξαρτήματα, που συνδέονται πάνω του. Στην εικόνα 35 φαίνεται η πλακέτα του τροφοδοτικοί .
ΕΙΚΟΝΑ 35 : Η χειροποίητη πλακέτα του τροφοδοτικού
Συνδεσμολογία
Εφόσον όλα είναι στην θέση τους θα αρχίσουμε να ενώνουμε τα καλώδια . Κάθε καλώδιο θα είναι μαζί μετά άλλα, ώστε να είναι όλα πιο οργανωμένα και πιο ωραία εμφανισιακά. Επίσης, όλες οι πλακέτες χειροποίητες και μη θα βρίσκονται πάνω σε ένα ταμπλό.
Αρχικά, επιλέξτε και εσείς έναν πίνακα ή ξύλινο ταμπλό και έπειτα βιδώστε πάνω του όλες τις πλακέτες.
Συνδέουμε τους ρελέδες με το arduino.
Μόλις τους συνδέσετε φορτώστε το παρακάτω κώδικα για να βεβαιωθείτε ότι τα συνδέσατε σωστά .
Κώδικας:
Συνδέουμε τον Hc-sr04 δεξαμενής καθαρού νερού με το arduino.
Μόλις τον συνδέσετε φορτώστε το παρακάτω κώδικα για να βεβαιωθείτε ότι τα συνδέσατε σωστά .
Κώδικας:
Συνδέουμε τον Hc-sr04 δεξαμενής όξινου νερού με το arduino.
Μόλις τον συνδέσετε φορτώστε το παρακάτω κώδικα για να βεβαιωθείτε ότι τα συνδέσατε σωστά .
Κώδικας:
Συνδέουμε το d1 robot σαν ασπίδα στον arduino.
ΕΙΚΟΝΑ 36: Η d1 robot οθόνη εν λειτουργία.
Μόλις τον συνδέσετε φορτώστε το παρακάτω κώδικα για να βεβαιωθείτε ότι τα συνδέσατε σωστά .
Κώδικας:
Συνδέουμε το ph sensor στον arduino.
Μόλις τον συνδέσετε φορτώστε το παρακάτω κώδικα για να βεβαιωθείτε ότι τα συνδέσατε σωστά .
Κώδικας:
ΕΙΚΟΝΑ 37: Αναπαράσταση του πώς ο ph sensor μετράει την οξύτητα του νερού και μεταφέρει τα αποτελέσματα στον arduino , μέσω της πλακέτας του.
Συνδέουμε το Hw-103 στον arduino.
Επιπλέον, για να λειτουργήσει ο αισθητήρας αυτός πρέπει να συνδέσουμε την πλακέτα με τον αισθητήρα που χρησιμοποιεί για την μέτρηση. Αυτό θα γίνει με την σύνδεση των δύο ακίδων του αισθητήρα με τις δύο ακίδες της πλακέτας σε ευθεία σύνδεση. Στην εικόνα 38 βλέπετε τον αισθητήρα υγρασίας εδάφους HW-103.
Εικόνα 38: Απεικόνιση του αισθητήρα μέτρησης της υγρασίας (Αριστερά) και της πλακέτας (Δεξιά).
Μόλις τον συνδέσετε φορτώστε το παρακάτω κώδικα για να βεβαιωθείτε ότι τα συνδέσατε σωστά .
Κώδικας:
Εκτός από την συνδεσμολογία των πλακετών, πάνω στο ταμπλό θα χρειαστεί να τοποθετήσετε και 4 διακόπτες on/off. Αυτοί οι 4 διακόπτες, θα αποτελούν την έναρξη της manual (χειροποίητης) χρήσης του συστήματος. Δηλαδή κάθε φορά που θα ενεργοποιούνται, θα εκτελούν μια από τις λειτουργίες του συστήματος. Οι λειτουργίες που θα εκτελούνται κάθε φορά που ενεργοποιείται ο αντίστοιχος διακόπτης, είναι οι εξής:
1. Διακόπτης 1 – Έναρξη γεμίσματος δεξαμενής Κ’
2. Διακόπτης 2 – Έναρξη γεμίσματος δεξαμενής Ο’
3. Διακόπτης 3 -Έναρξη ποτίσματος φυτών
4. Διακόπτης 4 -Έναρξη γεμίσματος δεξαμενής Ε’
Σημαντική είναι η αναφορά στο γεγονός ότι στις ηλεκτροβάνες και στους διακόπτες, έχουμε προσθέσει led, τα οποία θα μας εξακριβώσουν το αν δουλεύουν σωστά. Στην περίπτωση που ένας διακόπτης ή μια ηλεκτροβάνα δεν λειτουργεί, ενώ θα έπρεπε, το led που αντιστοιχεί στην ηλεκτροβάνα ή το led εκείνο, θα παραμείνει σβηστό.
Για την σύνδεση των led με τις ηλεκτροβάνες, θα χρειαστεί να ακολουθήσουμε την ίδια διαδικασία που θα ακολουθήσουμε και παρακάτω για τους διακόπτες , προκειμένου να συνδέσουμε τα led με το υπόλοιπο σύστημα. Αλλά, πέρα από το σύστημα, τα led θα συνδεθούν και με τις ηλεκτροβάνες. Για να γίνει αυτό, θα πρέπει:
- Xρησιμοποιήσαμε κονέκτορες, πάνω στους οποίους θα κολλήσουμε τα 2 πόδια του led, αφού πρώτα τους έχουμε τοποθετήσουμε στα δύο άκρα της κάθε ηλεκτροβάνας.
- Οι ηλεκτροβάνες δεν έχουν πολικότητα, οπότε εσείς ορίζετε το ποιο από τα δύο άκρα θα είναι θετικό και ποιο αρνητικό. Το αρνητικό θα πάει στο GND και το θετικό σε μια θύρα του arduino, μέσω μιας pull-up αντίστασης.
- Στον κονέκτορα που έχει συνδεθεί με το αρνητικό άκρο της ηλεκτροβάνας θα κολλήσουμε το αρνητικό άκρο του led. Αντίστοιχα, στον κονέντορα που έχει συνδεθεί με το θετικό άκρο της ηλεκτροβάνας θα κολλήσουμε το θετικό άκρο του led.
Στα led των διακοπτών θα βρίσκονται πάνω στο ταμπλό και για να τα σταθεροποιήσουμε πάνω του, χωρίς την χρήση κόλλας, θα τα τοποθετήσουμε μέσα σε θήκες σχεδιασμένες για αυτά. Τέτοιες θήκες είναι εύκολο να τις βρείτε και είναι πάρα πολύ φθηνές. Ο παρακάτω σύνδεσμος, θα σας οδηγήσει σε μια online ιστοσελίδα, όπου μπορείτε να τα παραγγείλετε.
https://grobotronics.com/led-holder-plastic-3mm.html
ΕΙΚΟΝΑ 39: 5 led με διαφορετικό χρώμα.
ΕΙΚΟΝΑ 40: 2 led holder ή θήκες για led.
ΕΙΚΟΝΑ 41: Ένας διακόπτης on/off. Ο συγκεκριμένος είναι και αυτός που χρησιμοποιούμε.
Φυσικά όταν ενεργοποιείτε η manual χρήση, σημαίνει πως το σύστημα θα εκτελέσει απαραίτητα την αντίστοιχη λειτουργία, διότι το πρόγραμμα του επιτρέπει να δρα ανεξάρτητα από τις ρουτίνες του αυτοματισμού. Ενίοτε πάντα, ότι για να μπορέσει να εκτελεστεί είτε μία από τις manual, είτε μία από τις αυτόματες λειτουργίες, θα πρέπει να τηρούνται κάποιες προυποθέσεις. Αυτές οι προυποθέσεις, είναι οι ακόλουθες:
1. Διακόπτης 1 : Προκειμένου να μπορέσει να γεμίσει η δεξαμενή Κ’ από την δεξαμενή Ε΄, θα πρέπει να υπάρχει αρκετό νερό μέσα στην δεξαμενή Ε’. Η ποσότητά του νερού δεν είναι συγκεκριμένη, μα πρέπει να είναι ικανοποιητική και σίγουρα πάνω από το ύψος, όπου βρίσκονται οι μαστοί δεξαμενής.Την στάθμη του νερού, θα έχετε την δυνατότητα να την δείτε από την οθόνη D1 ROBOT, αφού έχετε φορτώσει πρώτα τον ολικό κώδικα.
2. Διακόπτης 2 :Προκειμένου να μπορέσει να γεμίσει η δεξαμενή Ο’ από την δεξαμενή Ε’,θα πρέπει να υπάρχει αρκετό νερό μέσα στην δεξαμενή Ε’. Η ποσότητά του νερού δεν είναι συγκεκριμένη, μα πρέπει να είναι ικανοποιητική και σίγουρα πάνω από το ύψος, όπου βρίσκονται οι μαστοί δεξαμενής.Την στάθμη του νερού, θα έχετε την δυνατότητα να την δείτε από την οθόνη D1 ROBOT, αφού έχετε φορτώσει πρώτα τον ολικό κώδικα.
3. Διακόπτης 3 :Προκειμένου να μπορέσει να ποτίσει τα φυτά, θα πρέπει να υπάρχει αρκετό νερό μέσα στην δεξαμενή Κ’ και επιπλέον η υγρασία του χώματος να βρίσκεται κάτω του 50 τοις εκατό. Την υγρασία του χώματος θα έχετε την δυνατότητα να την δείτε από την οθόνη D1 ROBOT, αφού έχετε φορτώσει πρώτα τον ολικό κώδικα.
4. Διακόπτης 4 :Προκειμένου να μπορέσει να γεμίσει την δεξαμενή Ε’ από την δεξαμενή Συλλέκτη, θα πρέπει να υπάρχει αρκετό νερό μέσα στην δεξαμενή Συλλέκτη. Η ποσότητά του νερού δεν είναι συγκεκριμένη, μα πρέπει να είναι ικανοποιητική και σίγουρα πάνω από το ύψος, όπου βρίσκονται οι μαστοί δεξαμενής.
Τώρα ήρθε η ώρα της σύνδεσης των διακοπτών και των led με το υπόλοιπο σύστημα. Τα παρακάτω βήματα περιγράφουν όλη την διαδικασία που θα γίνει, προκειμένου να συνδέσουμε 1 διακόπτη και 1 led, μα η διαδικασία είναι ίδια για όλα. Κατά την σύνδεση με το υπόλοιπο σύστημα, χρειάστηκε να τοποθετήσουμε τον κάθε διακόπτη σε μια Analog του arduino και κάθε led σε μια Digital του arduino.
Συγκεκριμένα:
1. Διακόπτης 1 :Α9
2. Διακόπτης 2:Α10
3. Διακόπτης 3 :Α11
4. Διακόπτης 4 :Α12
Και LED:
1. LED 1 :D25
2. LED 2:D24
3. LED 3 :D26
4. LED 4 :D28
1. Αρχικά, για να τοποθετήσουμε τους διακόπτες πάνω στο ταμπλό, θα χρειαστεί να ανοίξουμε 4 τρύπες πάνω του με διαστάσεις 20mm, χρησιμοποιώντας ποτηροτρύπανο.
2. Μετά κάντε άλλες 4 τρύπες με διαστάσεις Φ6mm (χρησιμοποιώντας τρυπάνι) δίπλα στις τρύπες των διακοπτών, προκειμένου να τοποθετηθούν led, τα οποία θα μας ενημερώνουν για την ενεργοποίηση των διακοπτών.
3. Αφού το κάνετε αυτό, σειρά έχει η τοποθέτηση των διακοπτών στις τρύπες που μόλις ανοίξατε, τοποθετώντας τους με το Ο, το οποίο σημαίνει off προς τα πάνω. Επαναλάβετε το ίδιο για τα led, αφού πρώτα τα έχετε περάσει μέσα από τις θήκες τους.
4. Ήρθε η ώρα της συνδεσμολογίας!
Α) Προκειμένου να συνδέσετε τους διακόπτες με το σύστημα, θα χρειαστεί να έχετε στην κατοχή σας:
α) 2 μέτρα χάλκινου σύρματος 0,5 mm
β) ένα κολλητήρι
γ) 2 μέτρα κασσίτερο
δ)4 αντιστάσεις των 10 ΚΩ
ε) 1μ καλώδιο
χονδρικά
Β) Προκειμένου να συνδέσετε τα led με το σύστημα, θα χρειαστεί να έχετε στην κατοχή σας:
α) 2 μέτρα χάλκινου σύρματος 0,5 mm
β) ένα κολλητήρι
γ) 2 μέτρα κασσίτερο
δ)4 αντιστάσεις 220 Ω
ε) 1μ καλώδιο
χονδρικά
5. Αφού συγκεντρώσετε αυτά τα υλικά, ήρθε η ώρα να κολλήσουμε.
Ας ξεκινήσουμε με την σύνδεση των διακοπτών.
Αρχικά, να πούμε ότι σε κάθε έναν από τους διακόπτες που χρησιμοποιούμε, υπάρχουν 3 ακροδέκτες, ένας εκ των οποίων είναι κίτρινος. Ο κίτρινος ακροδέκτης δεν θα μας χρειαστεί στην συγκεκριμένη περίπτωση, οπότε δεν θα τον χρησιμοποιήσουμε καθόλου. Οπότε, με τους άλλους 2 ασημί ακροδέκτες θα γίνει όλη η δουλειά.
1. Ο πρώτος ασημί ακροδέκτης, θα συνδεθεί με την pull-up αντίσταση των 10ΚΩ.
2. Αφού γίνει σωστά η συγκόλληση, κολλήστε στον ίδιο ακροδέκτη μερικά εκατοστά από το καλώδιο.
3. Μετά οδηγήστε το καλώδιο σε μια Αnalog θύρα του arduino.
4. Αφού γίνει το ίδιο και στους άλλους διακόπτες, πάρτε το σύρμα και κολλήστε το με το άλλο άκρο της pull-up αντίστασης. Χρησιμοποιώντας το ίδιο κομμάτι σύρμα, ενώστε τις άκρες και των υπόλοιπων pull-up αντιστάσεων. Με αυτόν τον τρόπο, θα καταφέρουμε να ενώσουμε όλες τις αντιστάσεις σαν ενιαίο σώμα.
5.Ύστερα, ενώστε το σύρμα που περισσεύει με μερικά εκατοστά από το καλώδιο, και συνδέστε το καλώδιο με τα 5V. Ενώνοντας, λοιπόν το ίδιο σύρμα με όλες τις αντιστάσεις, εξοικονομήσαμε χώρο και χρόνο, διότι αν είχαμε κάνει το καθένα ξεχωριστά, θα χρειαζόταν να επαναλάβουμε την ίδια διαδικασία σύνδεσης των καλωδίων με τα 5V 4 φορές.
6. Έπειτα θα περάσουμε και θα κολλήσουμε πάλι ένα ενιαίο κομμάτι σύρματος από όλους τους μεσαίους ασημί ακροδέκτες.
7. Τέλος για τους διακόπτες, ενώστε το σύρμα που περισσεύει με μερικά εκατοστά από το καλώδιο, και συνδέστε το καλώδιο με τo GND.
EIKONA 41: Σχεδιάγραμμα αναπαράστασης σύνδεσης ενός διακόπτη με pull-up αντίσταση.
Για τα led:
1. Αρχικά για την σύνδεση των led με το υπόλοιπο σύστημα, πρέπει να συνδέσετε την αντίσταση των 220Ω στο μακρύτερο άκρο του κάθε led.
2.Αφού γίνει αυτό, κολλήστε μερικά εκατοστά από καλώδιο στο άλλο άκρο της αντίστασης και οδηγήστε το στην Digital θύρα του arduino, που αντιστοιχεί σε κάθε led.
3. Τέλος για τη σύνδεση των led με το υπόλοιπο σύστημα, χρησιμοποιώντας το σύρμα, θα το κολλήσουμε στις κοντές άκρες όλων των led ,μετά κολλάμε μερικά εκατοστά από το καλώδιο, και τέλος οδηγούμε το καλώδιο στο GND.
ΕΙΚΟΝΑ 42: Σχέδιο αναπαράστασης σύνδεσης led με αντιστάσεις τροφοδοσίας.
Αν όλα έγιναν σωστά, το αποτέλεσμα θα πρέπει να είναι το παρακάτω.
Σημείωση:Εμείς στο σύστημά μας τοποθετήσαμε 6 διακόπτες και 6 led. Αυτό, διότι σκεφτήκαμε πως θα χρησίμευαν για μελλοντικές βελτιώσεις. Εσείς όμως δεν χρειάζεται να τους τοποθετήσετε.
Εικόνα 43: Η πρόσοψη της τελικής μορφής των διακοπτών.
Εικόνα 44: Η πίσω πλευρά της τελικής μορφής των διακοπτών.
Αν ακολουθήσατε τα παραπάνω βήματα σωστά, το αποτέλεσμα όλου του ταμπλό θα πρέπει να είναι το παρακάτω. Οι πλακέτες, μπορεί να τοποθετηθούν σε οποιοδήποτε σημείο πάνω στο ταμπλό ή πίνακα ελέγχου. Εμείς, επιλέξαμε την παρακάτω διάταξη, χωρίς όμως αυτό να την καθιστά καθοριστική.
Εικόνα 45: Η πρόσοψη της τελικής μορφής του ταμπλό.
Εικόνα 46: Η πίσω πλευρά της τελικής μορφής του ταμπλό.
Σύνδεση αντλιών επιφανείας
Σημείωση: Εμείς για το σύστημα χρειαστήκαμε μόνο την μία αντλία. Την δεύτερη εσείς δεν θα την χρειαστείτε, διότι την χρησιμοποιήσαμε για τεχνητή αναπαράσταση βροχόπτωσης. Επομένως, άμα επιλέξετε να την τοποθετήσετε θα είναι μόνο για εφέ, όχι για να επιτελέσει κάποια σημαντική λειτουργία.
Για να είναι οι αντλίες ικανές για την μεταφορά νερού, θα πρέπει να τις συνδέσουμε 2 συστολές αμερικής μία για κάθε υποδοχή που υπάρχει πάνω και στο κέντρο της κάθε αντλίας. Έπειτα, από εκεί και πέρα το τι θα συνδέσουμε πάνω στην κάθε συστολή αμερικής εξαρτάται από το κάθε βήμα που θα δείτε στα υπόλοιπα βήματα.
Για την σύνδεση των αντλιών επιφανείας, που φαίνονται και στην εικόνα 47 με το υπόλοιπο σύστημα, θα πρέπει πρώτα να τις σταθεροποιήσουμε, την κάθε μία ξεχωριστά, πάνω σε μία ξεχωριστή ξύλινη επιφάνεια διαστάσεων 40cm χ 60cm.
Εικόνα 47: αντλία επιφανείας
Μετά από αυτό, τοποθετήστε τις δύο αντλίες όσο πιο κέντρο γίνεται στην ξύλινη επιφάνεια που τους αντιστοιχεί. Επιλέγουμε 4 σημεία, όπου θα γίνουν οι 4 τρύπες με διαστάσεις 6mm χ 30mm για την σταθεροποίηση της κάθε αντλίας, ώστε να τις βιδώσετε πάνω στην ξύλινη επιφάνεια που τους αντιστοιχεί. Για να τις βιδώσετε θα χρησιμοποιήσετε τις εξάγωνες βίδες με παξιμάδι 6 χ 30. Αυτό το κάνουμε για να μην υπάρχουν κραδασμοί κατά την διάρκεια της μεταφοράς του νερού.
Το αποτέλεσμα θα πρέπει να είναι παρόμοιο με αυτό που φαίνεται στην εικόνα 48. Έπειτα, η τοποθέτηση των αντλιών εξαρτάται από το ποια θα συνδεθεί με τι. Εμείς, τοποθετήσαμε την αντλία που προορίζεται να συνδεθεί με την δεξαμενή Ε΄και Κ΄ δίπλα από την δεξαμενή Ε΄. Ενώ την άλλη, που θα την χρησιμοποιήσουμε για την τεχνητή αναπαράσταση βροχόπτωσης(ΕΣΕΙΣ ΔΕΝ ΧΡΕΙΑΖΕΤΑΙ ΝΑ ΤΗΝ ΒΑΛΕΤΕ), επιλέξαμε να την βάλουμε στο πάτωμα.
Εικόνα 48: Η τοποθέτηση των αντλιών στο σύστημα.
Έπειτα από δοκιμές την προαιρετική αντλία χρειάστηκε να την τοποθετήσουμε κάτω από το σύστημα δίπλα από την δεξαμενή Συλλέκτη.
ΤΕΛΙΚΟΣ ΚΩΔΙΚΑΣ
Αφού λοιπόν τελειώσατε με την κατασκευή του συστήματος, μπορείτε να φορτώσετε στον arduino τον τελικό κώδικα, ο οποίος βρίσκεται στην παρακάτω εικόνα.
ΒΗΜΑ 6 :ΣΥΝΔΕΣΗ ΤΩΝ ΔΕΞΑΜΕΝΩΝ ΜΕΤΑΞΥ ΤΟΥΣ ΜΕΣΩ ΤΩΝ ΑΝΤΛΙΩΝ ΕΠΙΦΑΝΕΙΑΣ
Αφού λοιπόν τελειώσαμε με το ταμπλό και την ξεχωριστή κατασκευή της κάθε δεξαμενής, ας μιλήσουμε για την σύνδεση και των τριών δεξαμενών μαζί. Ας θυμηθούμε που είχαμε μείνει:
Δεξαμενή Ε’: Είχαμε σταματήσει την κατασκευή της στο σημείο, όπου είχαμε τελειώσει και τις 2 εξόδους για το νερό. Η μία έξοδος οδειγεί στην Δεξαμενή Κ’, ενώ η άλλη οδηγεί στην Δεξαμενή Ο’.
Δεξαμενή Κ’:Είχαμε σταματήσει την κατασκευή της στο σημείο, όπου είχαμε τελειώσει και τις 3 διόδους για το νερό, ώστε να εισέρχεται και να εξέρχεται με 2 τρόπους. Η πλευρά με το βρισάκι διακόπτη, λειτουργεί σαν έξοδος, ώστε ο χρήστης να μπορεί να το αξιοποιήσει, ενώ η άλλη πλευρά με το σπιράλ, εισάγει το νερό από την Δεξαμενή Ε’. Παράλληλα, είχαμε ανοίξει και μια τρύπα στο καπάκι της, ώστε να μπορεί να εξάγει το νερό που προορίζεται για πότισμα.
Δεξαμενή Ο’:Είχαμε σταματήσει την κατασκευή της στο σημείο, όπου είχαμε τελειώσει και τις 2 . διόδους για το νερό, ώστε να εισέρχεται και να εξέρχεται. Η πλευρά λειτουργεί σαν έξοδος για το νερό, ώστε ο χρήστης να μπορεί να το αξιοποιήσει, ενώ η άλλη πλευρά εισάγει το νερό από την Δεξαμενή Ε’.
Έχοντας αυτό κατά νου, ας ξεκινήσουμε την σύνδεση και των τριών δεξαμενών μαζί!
Από την Δεξαμενή Ε’ συνδέστε το αριστερό, όπως βλέπετε, σπιράλ και συνδέστε το με το δεξί σπιράλ της Δεξαμενής Ο’. Έπειτα για την σύνδεση της δεξαμενής Κ’ με την Ε’, θα πρέπει να συνδέσουμε και τις δύο με την αντλία πίεσης. Για να γίνει αυτό, θα πρέπει:
- Να συνδέσουμε και στις 2 υποδοχές της αντλίας τις 2 συστολές αμερικής.
- Έπειτα, στην υποδοχή που βρίσκεται στην επάνω πλευρά βιδώστε μια ηλεκτροβάνα.
- Στη συνέχεια, στην κάτω υποδοχή βιδώστε ένα βρυσάκι διακόπτη.
- Αφού γίνει αυτό, τότε σειρά έχει το βίδομα του σπιράλ της δεξαμενής Ε΄ ατην υποδοχή που έχουμε τοποθετήσει το βρυσάκι διακόπτη.
- Τέλος, βιδώστε το σπιράλ της δεξαμενής Κ΄στην υποδοχή όπου έχει τοποθετηθεί η ηλεκτροβάνα.
ΒΗΜΑ 7 : 123D
123D σχεδίαση θήκης αισθητήρα hc-sr04
Προκειμένου, λοιπόν να δημιουργήσουμε το 3d μοντέλο της θήκης του αισθητήρα, επιλέξαμε δύο διαφορετικούς τρόπους , που οδηγούνε και σε διαφορετικές θήκες, οι οποίες όμως, είναι σχεδόν το ίδιο λειτουργικές. Η πρώτη μέθοδος που θα δείτε, είναι και πιο εύκολη αλλά παρουσιάζει κάποια ελαττώματα, τα οποία μπορεί να έχουν ως αποτέλεσμα την εισχώρηση υγρασίας στον αισθητήρα. Η δεύτερη μέθοδος, οδηγεί σε ένα πιο άρτιο αποτέλεσμα, μολονότι μπορεί να φανεί λίγο πιο περίπλοκη. Εμείς, προτιμήσαμε την δεύτερη μέθοδο για το σύστημά μας και είναι αυτή που προτείνουμε. Οπότε, καλό θα ήταν να προσπαθήσετε να σχεδιάσετε την δεύτερη αρχικά και αν τελικά δείτε πως σας δυσκολεύει πολύ, μπορείτε να πάτε στην πρώτη μέθοδο.
Πριν προχωρήσετε, σημαντικό είναι να έχετε κάποιες στοιχειώδης γνώσεις πάνω στο 3d σχεδιαστικό πρόγραμμα 123d. Αν δεν γνωρίζετε το πρόγραμμα, τότε είναι απαραίτητη η παρακολούθηση του παρακάτω βίντεο, διότι σε κάθε από τις παραπάνω περιπτώσεις είναι απαραίτητο, για την δημιουργία της θήκης.
πρώτη μέθοδος: Το παρακάτω εικονίδιο, θα σας οδηγήσει στο github, όπου και βρίσκεται το tutorial για το πώς να σχεδιάσετε την θήκη , ακολουθώντας την απλή μέθοδο.
δεύτερη μέθοδος:
Επιλέγοντας το παρακάτω εικονίδιο, θα κατεβάσετε ένα αρχείο word, μέσα στο οποίο βρίσκεται ένα ολοκληρωμένο tutorial, καθώς και το βίντεο, το οποίο μπορείτε να το δείτε και παρακάτω, στο οποίο απεικονίζεται όλη η διεργασία σχεδίασης της 3d θήκης.
Θήκη Ph-sensor
Επιλέγοντας την παρακάτω εικόνα θα δείτε το stl αρχείο, με το οποίο μπορείτε να εκτυπώσετε την θήκη του ph-sensor.
https://github.com/kgiannaras/water-controller/blob/master/stl/ringPH.stl
ΒΗΜΑ 8 : ΠΡΟΕΚΤΑΣΗ ΑΣΤΙΚΗΣ ΓΕΩΠΟΝΙΑΣ
Όσον λοιπόν αφορά την αστική γεωπονία, δηλαδή την λειτουργία ποτίσματος του συστήματος, ας θυμηθούμε πού είχαμε φθάσει την λειτουργία αυτή στην Δεξαμενή Κ’:
Δεξαμενή Κ’: Όσον αφορά την λειτουργία του ποτίσματος, είχαμε φθάσει μέχρι το σημείο, όπου είχαμε συνδέσει τα πάντα μέχρι το σπιράλ.
1. Από εκεί, θα πρέπει να συνδέσουμε πάνω στο σπιράλ τον αρσενικό μαστό 1 χ 1/2.
2.Αφού το κάνουμε αυτό, συνδέστε στην πλευρά της 1/2 ίντσας του μαστού τον σωλήνα Φ6.
3. Τέλος, προσθέστε στην άλλη άκρη του σωλήνα το μπεκ ποτίσματος.
Το τελικό αποτέλεσμα θα πρέπει να είναι αυτό που φαίνεται στην εικόνα 46
Εικόνα 49: Η τελική δομή του συστήματος ποτίσματος.
ΒΗΜΑ 9 : ΡΟΜΠΟΤΙΚΗ ΕΝΙΣΧΥΣΗ ΠΟΤΙΣΜΑΤΟΣ ΜΕ ΑΞΟΝΕΣ.
Αυτό το βήμα τονίζουμε πως δεν είναι καθόλου απαραίτητο να γίνει. Εάν παρόλ’ αυτά θέλετε να κάνετε το σύστημα πιο ωραίο εμφανισιακά, ενώ παράλληλα επιθυμείτε την ομοιόμορφη κατανομή του νερού σε όλη την έκταση της ζαρντινιέρας ή γλάστρας σας, θα ήταν καλό να προσπαθούσατε να κατασκευάσετε το παρακάτω ρομποτικό σύστημα.
Λίγα Λόγια για τη ρομποτική ενίσχυση του συστήματος:
Η δημιουργία αυτού του ρομποτικού μέρους του συστήματος έχει ως σκοπό, όπως προαναφέραμε την εμφανισιακή βελτίωση και την καλύτερη κατανομή του νερού στα φυτά. Για να το φτιάξουμε, θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσουμε τους 2 μεταλλικούς σωλήνες Φ8 2χ 500, τα 3d κομμάτια που θα βρείτε παρακάτω, τα 3 bearing LM8UU 8mm, το 1 step motor NEMA 17, το GT2 20T και το PULLEY 8mm χωρίς δόντια.
Πίνακας υλικών
Υλοποίηση:
1. Προκειμένου λοιπόν να το φτιάξετε, θα πρέπει να κατεβάσετε τα παρακάτω αρχεία, τα οποία περιέχουν τα stl αρχεία που πρέπει να εκτυπώσετε προκειμένου να ξεκινήσετε την κατασκευή του συστήματος.
2. Αφού λοιπόν εκτυπώσετε τα παραπάνω αντικείμενα, σειρά έχει η τοποθέτηση του PULLEY 8mm χωρίς δόντια μέσα στο 3d αντικείμενο που φαίνεται στην εικόνα 50 και βιδώστε το μέσα του με βίδα 5mm και το αντίστοιχο παξιμάδι.
Εικόνα 50: Η τοποθέτηση του PULLEY 8mm χωρίς δόντια μέσα στο 3d αντικείμενο.
3.Έπειτα, τοποθετήστε τους άξονες και τα bearing ενδιάμεσά των 3d αντικειμένων, όπως φαίνεται και παρακάτω στην εικόνα 51.
ΕΙΚΟΝΑ 51: Η τοποθέτηση των 2 αξόνων και bearing ενδιάμεσα από τα 3d στηρίγματα.
4. Μετά βιδώστε πάνω στην κεφαλή του stepper motor το pulley με δόντια. Η εικόνα 52 δείχνει το stepper motor χωρίς το pulley με δόντια, ενώ η εικόνα 53 δείχνει το stepper motor με το pulley με δόντια.
ΕΙΚΟΝΑ 52: Το stepper motor.
ΕΙΚΟΝΑ 53: Το stepper motor με το pulley με δόντια.
Ο stepper motor, προκειμένου να δουλέψει θα χρειαστεί να συνδεθεί με τον driver DRV8825. Ο driver DRV8825 θα συνδεθεί με την σειρά του στον arduino.
ΕΙΚΟΝΑ 54: Ο driver DRV8825 καθώς και η επεξήγηση των κλέμων του.
Πίνακας σύνδεσης του stepper motor με τον driver DRV8825
Πίνακας σύνδεσης του driver DRV8825 με τον arduino
Πρωτού τοποθετήσετε το stepper motor στο υπόλοιπο σύστημα φοστώστε τον παρακάτω δοκιμαστικό κώδικα, για να δείτε αν λειτουργεί σωστά το μοτέρ.
https://github.com/kgiannaras/water-controller/blob/master/arduino/step-motor-endstop.ino
Αν δουλεύει σωστά, τότε βιδώστε το stepper motor στο σύστημα με τις 3 βίδες 3 χ 15 mm. Το αντικείμενο πάνω στο οποίο θα βιδωθεί το μοτέρ, βρίσκεται στην εικόνα 55. Παράλληλα, η εικόνα 56 δείχνει το τοποθετημένο stepper motor στο σύστημα.
ΕΙΚΟΝΑ 55: Το εξάρτημα πάνω στο οποίο θα βιδωθεί το μοτέρ. Στις 3 οπές στην άκρη, θα τοποθετηθούν οι βίδες για την σύνδεση.
ΕΙΚΟΝΑ 56: Το τοποθετημένο ,στο σύστημα, stepper motor.
5. Σειρά έχει η τοποθέτηση του ιμάντα μέσα στο σύστημα. Για να γίνει αυτό, θα πρέπει να τοποθετήσετε τον ιμάντα ενδιάμεσα από τα δύο 3d αντικείμενα που φαίνονται στην εικόνα 57. Η εικόνα 58, δείχνει επίσης το πώς πρέπει να περαστεί από μέσα τους.
EIKONA 57: Τα 2 αντικείμενα που θα χρειαστεί να εκτυπώσετε, καθώς επίσης στην πρώτη εικόνα φαίνεται ο τοποθετημένος ιμάντας.
Αφού είδατε τις παραπάνω φωτογραφίες, θα παρατηρήσατε ότι στην κάτω εικόνα έχουμε τοποθετήσει 2 βίδες. Αυτό είναι διότι τα 2 αντικείμενα που είδατε αφού περαστεί ο ιμάντας, θα βιδωθούν μεταξύ τους. Πρώτα όμως, θα πρέπει να τα τοποθετήσουμε το ένα από την μία πλευρά που είναι τα bearing(δηλαδή τα bearing θα τοποθετηθούν στα 2 κενά που υπάρχουν στο όποιο από τα 2 αντικείμενα επιλέξετε να τοποθετήσετε πρώτο) και μετά τοποθετήστε και το άλλο αντικείμενο από τηνάλλη πλευρά και βιδώστε.Στην εικόνα 58 φαίνεται η τοποθέτηση του ενός αντικειμένου ενδιάμεσα από τα bearing. Το τελικό αποτέλεσμα φαίνεται στην εικόνα 59.
ΕΙΚΟΝΑ 58:Η τοποθέτηση του πρώτου αντικειμένου κάτω από τα bearing.
ΕΙΚΟΝΑ 59: Η τελικλή μορφή μετά την σύνδεση των 2 αντικειμάνων πάνω στα bearing.
6. Μετά την ολοκλήρωση του πάνω μέρους του ρομποτικού συστήματος, σειρά έχει η κατασκευή του κάτω μέρους. Το κάτω μέρος του συστήματος έχει ως σκοπό την στήριξη του συστήματος, καθώς και την εναλλαγή του ύψους, για όταν ψηλώσει το φυτό.
Για την υλοποίηση, θα πρέπει να ακολουθήσετε τις παρακάτω οδηγίες:
- Πάρτε ένα κομμάτι όσο το δυνατόν πιο συμπαγές ξύλο και έπειτα από αυτό κόψτε 2 ίδια κομμάτια με διαστάσεις 100 χ 300 mm.
2. Μετά, στο κέντρο και των 2 κομματιών ξύλου κάντε μια τρύπα με διάμετρο 8 mm.
3. Αφού γίνει αυτό, τοποθετήστε από την πάνω και από την κάτω πλευρά της επιφάνειας του κάθε ξύλου (πάνω από την τρύπα) ένα παξιμάδι. Σημαντικό είναι πριν από την τοποθέτηση του παξιμαδιού στην πάνω μόνο πλευρά, πρέπει να τοποθετήσετε μία ροδέλα. Επομένως, στο κάθε ξύλο θα χρειαστείτε 2 παξιμάδια και ως εκ τούτου 4 στο σύνολο. Ο συνολικός αριθμός των ροδέλων που θα χρειαστείτε και για τα 2 ξύλα είναι 2.
4. Στη συνέχεια, περάστε μέσα από την τρύπα που ανοίξατε βιδώνοντας (πάνω στην οποία τοποθετήσαμε την ροδέλα στην πάνω πλευρά και τα παξιμάδια και από τις 2 πλευρές)την ντίζα Φ8. Επαναλάβετε το ίδιο και στο άλλο κομμάτι ξύλο.
ΕΙΚΟΝΑ 61: Η τελικλή μορφή του κάτω μέρους του ρομποτικού συστήματος.
5. Μετά, πρέπει να συνδέσουμε το πάνω μέρος του συστήματος με το κάτω. Θα πρέπει να τοποθετήσουμε τις 2 ντίζες μέσα στα 2 εξαρτήματα που χρησιμοποιήσαμε και προηγουμένως. Τα εξαρτήματα αυτά φαίνονται στην εικόνα 62. Για να τα ενώσουμε λοιπόν, πρέπει να τοποθετήσουμε 2 ροδέλες στη πάνω και στη κάτω πλευρά από τις τρύπες που φαίνονται στις εικόνες 63 και 64. Έπειτα, τοποθετούμε πάνω και από τις 2 ροδέλες τα 2 αντίστοιχα παξιμάδια. Το ίδιο φυσικά ισχύει και για το άλλο αντικείμενο. Στο κάθε αντικείμενο τοποθετήσαμε 2 παξιμάδια και 2 ροδέλες. Άρα στο σύνολο και για τις 2 πλευρές χρησιμοποιήσαμε 4 παξιμάδια και 4 ροδέλες.
ΕΙΚΟΝΑ 62: Τα 2 εξαρτήματα μέσα στα οποία θα τοποθετηθούν οι ντίζες.
ΕΙΚΟΝΑ 63: Τ0 1 εξαρτήμα μέσα στο οποίο θα τοποθετηθεί η μία ντίζα.
ΕΙΚΟΝΑ 64:Τ0 εξάρτηήμα μέσα στο οποίο θα τοποθετηθεί η άλλη ντίζα.
6. Για την πλήρη σύνδεση όλου του συστήματος, τοποθετήστε το μπεκ ποτίσματος (από το βήμα 8 του απλού ποτίσματος) πάνω στο αντικείμενο που υπάρχει και κάτω στην εικόνα 65 δένοντάς το με tire-up.
ΕΙΚΟΝΑ 65:Τ0 εξάρτημα πάνω στο οποίο θα τοποθετηθεί ο σωλήνας με το μπεκ
7. Τέλος, πρέπει να τοποθετήσουμε το End-stop switch. Αυτό, διότι θα χρειαστεί να γνωρίζει το σύστημα όταν φθάνει στο κάθε άκρο, αλλιώς θα συνεχίσει την πορεία του, προκαλώντας βλάβη στο μοτέρ και γενικότερα στο σύστημα.
Η συνδεσμολογία του φαίνεται στον παρακάτω πίνακα, ενώ η εικόνα 66 δείχνει αναλυτικά το πιο καθορίσαμε σαν (-) και ποιο σαν (+), δηλαδή ποιο είναι αρνητικό και ποιο θετικό. Επίσης, κατά τη διάρκεια της σύνδεσης θα χρειαστεί να συνδέσουμε το θετικό άκρο του End-stop switch με μια pull-up αντίσταση.
ΕΙΚΟΝΑ 66: Επεξηγηματική εικόνα της σύνδεσης του End-stop switch. Το βελάκι με τον αριθμό 1 αναφέρεται στο θετικό (+) άκρο του End-stop switch. Παράλληλα, το βελάκι με τον αριθμό 2 αναφέρεται στο αρνητικό(-) άκρο του End-stop switch.
ΕΙΚΟΝΑ 67: Το ρομποτικό σύστημα.
Τοποθέτηση των led γύρω από τον χώρο ανάπτυξης των φυτών
Λόγω του γεγονότος, ότι το σύστημα (άρα και τα φυτά) είναι τοποθετημένα στην δική μας περίπτωση σε κλειστό χώρο, δεν λαμβάνουν την κατάλληλη ποσότητα φωτός, ώστε να πραγματοποιηθεί η φωτοσύνθεση τους. Αυτό, έχει ως αποτέλεσμα την δυσκολία της ανάπτυξής των φυτών. Για αυτόν τον λόγο,όπως θα δείτε και στο παρακάτω βίντεο, αναγκαστήκαμε να τοποθετήσουμε μια ταινία με μοβ led γύρω από την περιοχή ανάπτυξης των φυτών. Αυτό, έχει ως στόχο την σωστή και γρήγορη ανάπτυξη των φυτών, σε κλειστό χώρο. Τα φυτά, ανταποκρίνονται αποτελεσματικότερα στο ερυθρό και μπλε φως. Μάλιστα το καλύτερο αποτέλεσμα λαμβάνεται στο κόκκινο φάσμα, περίπου τα 630 νανόμετρα. Το φως είναι ένας από τους πιο σημαντικούς παράγοντες για την ανάπτυξη των φυτών. Η φωτοσύνθεση και η ανάπτυξη πρέπει να είναι σε ισορροπία για καλύτερη παραγωγή.
Η παρακάτω εικόνα περιέχει τον κώδικα όλου του συστήματος μαζί με την προσθήκη του stepper mottor.
ΒΗΜΑ 10: Αστική γεωπονία
Οι παρακάτω πληροφορίες σχετίζονται με το πώς μπορείτε να καλλιεργήσετε σωστά ντομάτες, στο κομμάτι της αστικής γεωπονίας σαν προέκταση του συστήματος. Αυτό διότι η ντομάτα είναι το φυτό που επιλέξαμε να καλλιεργήσουμε. Αν λοιπόν θελήσετε να αποκτήσετε περισσότερες γνώσεις πάνω στο συγκεκριμένο θέμα, μπορείτε να μεταβείτε στην παρακάτω εικόνα.
Αν ακολουθήσατε όλες τις παραπάνω οδηγίες σωστά, η τελική μορφή του συστήματος θα είναι η ακόλουθη στην εικόνα .
ΕΙΚΟΝΑ 67: Το τελικό αποτέλεσμα όλου του συστήματος.
Η συγγραφή της ιστοσελίδας έγινε από τους:
ΤΡΕΛΛΟΠΟΥΛΟΥ ΠΑΝΑΓΙΩΤΑ
ΚΡΑΝΙΔΙΩΤΗ ΓΙΩΡΓΟ
Υπό την επίβλεψη του καθηγητή μας:
Κωνσταντίνου Γιανναρά