Η επιτυχία στα υδροπονικά συστήματα αυξάνεται κάθετα με επαρκή έλεγχο σε μια μεγάλη ποικιλία διαφορετικών μεταβλητών. Η αυτοματοποιημένη παρακολούθηση και ο έλεγχος σημαίνει ταχύτερους χρόνους αντίδρασης και παρέχει καλύτερες πληροφορίες σχετικά με την πορεία της καλλιέργειας μας ακριβώς την στιγμή που συμβαίνουν. Έχοντας τη δυνατότητα να επιλέξετε τους αισθητήρες που χρειάζεστε και να κωδικοποιήσετε μόνοι σας τους αλγόριθμους ελέγχου, θα είστε σε θέση να παρέχετε πολύ μεγαλύτερη ευελιξία σε σύγκριση με τις έτοιμες λύσεις που κυκλοφορούν στο εμπόριο, αν και η τιμή μπορεί συχνά να είναι υψηλότερη δεδομένου ότι πρόκειται να αποκτήσετε υλικό που θα έχει προδιαγραφές που πιθανότατα θα υπερβούν τις ελάχιστες που απαιτούνται για την εκτέλεση της συγκεκριμένης εγκατάστασης. Ας δούμε παρακάτω λοιπόν μια λύση που καλύπτει πέρα και πάνω τις βασικές ανάγκες μιας καλλιέργειας σήμερα.
Raspberry Pi 4 -. Αυτός θα είναι ο υπολογιστής που θα είναι ο εγκέφαλος ολόκληρης της λειτουργίας. Το Raspberry Pi θα λάβει πληροφορίες από όλους τους αισθητήρες και θα λάβει αποφάσεις ελέγχου που στη συνέχεια θα σταλούν στους κατάλληλους σταθμούς εκτέλεσης ελέγχου εντός του δικτύου, θα καταγράψει επίσης τις ενδείξεις των αισθητήρων και θα παρέχει μια κατάλληλη διεπαφή στον διαχειριστή του όλου συστήματος. Συνήθως χρησιμοποιούμαι το Rasperry Pi για να φιλοξενήσουμε τη βάση δεδομένων που περιέχει τις καταγραφές από όλες τις ενδείξεις των αισθητήρων, καθώς και την εκτέλεση των αλγορίθμων ελέγχου και τη φιλοξενία του web server στον οποίο μπορούν να έχουν πρόσβαση τα άτομα που διαχειρίζονται το σύστημα από άλλες συσκευές τους (για να μην χρειάζεται να υπάρχει απευθείας πρόσβαση στο Rasperry pi).
Arduino UNO WiFi REV2 -. To arduino πρόκειται να είναι η καρδιά των σταθμών ανίχνευσης και των σταθμών που εκτελούν ενέργειες ελέγχου. Θα λάβουν τις ενδείξεις των αισθητήρων και θα τις στείλουν πίσω στο Raspberry Pi μέσω του δικτύου wifi. Όταν υλοποιούμαι λύσεις DIY αυτού του τύπου, συνήθως χρησιμοποιούμε το πρωτόκολλο MQTT για επικοινωνία μεταξύ του Raspberry Pi και των Arduinos, για αυτόν τον λόγο είναι πραγματικά βολικό να συμπεριλάβουμε το Arduinos Wifi, έτσι ώστε να μην χρειάζεται να δαπανηθούν επιπλέον χρήματα για WiFi τρίτων κατασκευαστών. Με το Arduino UNO WiFi REV2 θα έχετε όλη τη συνδεσιμότητα WiFi που χρειάζεστε από την αρχή, με τη δυνατότητα να εξακολουθείτε να χρησιμοποιείτε όλα τα κελύφη που μπορεί να υποστηρίξει το Arduino UNO.
Whitebox labs Tentacle shield – Αυτό το κέλυφος arduino σας προσφέρει τη δυνατότητα να εφαρμόσετε μέτρηση πολλών διαφορετικών αισθητήρων στην υδροπονική σας καλλιέργεια. Με αυτό μπορείτε να συνδέσετε έως και 4 διαφορετικούς αισθητήρες Atlas, με όλες τις μετρήσεις να είναι σωστά απομονωμένες ηλεκτρικά, επιτρέποντάς σας να τοποθετήσετε όλους τους διαφορετικούς αισθητήρες στην ίδια δεξαμενή.
Κιτ pH Atlas. Αυτός είναι ο αισθητήρας μέτρησης pH και η πλακέτα EZO που απαιτείται για τη σύνδεση ενός αισθητήρα pH Atlas με το κέλυφος Tentacle του Whitebox παραπάνω. Αυτός ο ανιχνευτής pH είναι πολύ καλής ποιότητας και θα παρέχει καλές μετρήσεις ακόμη και αν ο ανιχνευτής βυθιστεί για σημαντικό χρονικό διάστημα. Ωστόσο, εάν θέλετε έναν ανιχνευτή που θα αντέξει πολύ περισσότερο, τότε ο βιομηχανικός ανιχνευτής pH Atlas μπορεί να είναι μια καλύτερη επιλογή. Το κιτ περιλαμβάνει επίσης τις απαραίτητες λύσεις βαθμονόμησης για τη ρύθμιση των ανιχνευτών.
Κιτ ανιχνευτή αγωγιμότητας Atlas EC. Αυτό περιέχει τα απαραίτητα υλικά για τη σύνδεση ενός αισθητήρα EC με το κέλυφος Whitebox Tentacle. Το κιτ περιλαμβάνει επίσης όλες τις απαραίτητες λύσεις βαθμονόμησης για τη ρύθμιση του αισθητήρα, είναι ανάλογο με το κιτ pH που αναφέρεται παραπάνω.
Gravity IO Επέκταση κελύφους για Arduino -. Αυτό το κέλυφος σας παρέχει πολλές επιπλέον δυνατότητες IO plug-and-play για τους αισθητήρες / σταθμούς ελέγχου Arduino UNO. Με την χρήση τους για να μπορείτε εύκολα να συνδέσετε ψηφιακούς / αναλογικούς αισθητήρες και ρελέ από το dfrobot. Είναι πολύ εύκολο να γίνει και δεν απαιτεί τη χρήση κολλήσεων και Miniboards. Όταν συνδυάζετε τη χρήση αυτών των ασπίδων με κουτιά έργου, μπορείτε να βρείτε μερικές πολύ ισχυρές και πρακτικές υλοποιήσεις DIY που είναι εύκολο να δημιουργήσει κανείς.
Gravity quad motor shield for Arduino Συνήθως χρησιμοποιούνται αυτά τα κελύφη ως μέρος των σταθμών ελέγχου όπου χρησιμοποιούνται σερβομηχανισμοί για την εκτέλεση ενεργειών ελέγχου. Αυτό το κέλυφος μπορεί να τροφοδοτήσει έως και 4 μικρούς κινητήρες DC, οπότε είναι ιδανικό να ελέγχετε μικρές περισταλτικές αντλίες όπως αυτές που χρησιμοποιούμε γενικά για να μετακινήσουμε μικρές ποσότητες συμπυκνωμένων διαλυμάτων θρεπτικών ουσιών ή διαλυμάτων pH πάνω / κάτω.
Περιβαλλοντικοί αισθητήρες (Θερμοκρασία, σχετική υγρασία, βαρομετρική πίεση) BME280. Αυτοί οι αισθητήρες χρησιμοποιούνται για τη μέτρηση της θερμοκρασίας, της υγρασίας και της βαρομετρικής πίεσης στις υδροπονικές καλλιέργειες. Έχουν ένα πολύ καλό chipset χαμηλού κόστους για τη μέτρηση της υγρασίας και αυτό το πακέτο DFRobot είναι εξαιρετικά εύκολο να συνδεθεί στο κέλυφος DFRobot IO που αναφέρεται παραπάνω (απλώς συνδέστε το βύσμα σε μια σειρά ψηφιακών εισόδων!).
Αναλογικός υπέρυθρος αισθητήρας διοξειδίου του άνθρακα. Αυτοί οι αισθητήρες είναι η λύση για μέτρηση των συγκεντρώσεων διοξειδίου του άνθρακα. Είναι αρκετά ακριβείς και μπορούν να σας πουν εάν κυκλοφορεί αρκετά αέρας ή εάν ο εμπλουτισμός του διοξειδίου του άνθρακα λειτουργεί όπως αναμένεται.
Αισθητήρας μέτρησης περιεκτικότητας υγρασίας εδάφους. Όταν μετράμε την περιεκτικότητα σε νερό σε υδροπονικές καλλιέργειες, θα βάλουμε τον αισθητήρα σε επαφή με εξαιρετικά διαβρωτικά και αγώγιμα θρεπτικά διαλύματα, επομένως θέλουμε να αποφύγουμε τυχόν συσκευές μέτρησης της περιεκτικότητας σε νερό που χρησιμοποιούν αγωγιμότητα. Αυτός ο αισθητήρας είναι μια καλή επιλογή για τη μέτρηση της περιεκτικότητας σε νερό, είναι πολύ εύκολος στη χρήση και τη βαθμονόμηση και προσφέρει τη δυνατότητα παρακολούθησης πολλών διαφορετικών φυτών λόγω του σχετικά χαμηλού κόστους του.
Αισθητήρας φωτισμού περιβάλλοντος. Αυτοί οι αισθητήρες πολύ χαμηλού κόστους είναι ιδανικοί τον έλεγχο του τεχνητού φωτισμού αν υπάρχει τέτοιος βεβαία. Μπορούν επίσης να σας δώσουν μια πρώτη μέτρηση για το πόσο ισχυρό είναι το φως – εάν καλλιεργείτε σε χώρους με ηλιοφάνεια – έτσι μπορούν να σας βοηθήσουν να παρακολουθείτε εάν χρειάζονται παρεμβάσεις. Υπάρχουν σίγουρα πιο περίπλοκοι αισθητήρες, αλλά αυτός ο αισθητήρας ολοκληρώνει τη δουλειά του και μάλιστα με πολύ χαμηλή τιμή.
Ρελέ 220V, 5A –. Αυτά τα ρελέ είναι η επιλογή όταν πρέπει να χειριζόμαστε τις συσκευές χαμηλής ισχύος σε μια υδροπονική εγκατάσταση. Είναι εξαιρετικοί για τον έλεγχο πραγμάτων όπως μικρότερα φώτα. Αν θέλετε να ελέγξετε μεγαλύτερους λαμπτήρες τότε θα σας πρότεινα να χρησιμοποιήσετε τα ρελέ των 16A που μπορούν να χειριστούν πολύ μεγαλύτερης ισχύος ρεύματα. Όπως και με τους προηγούμενους αισθητήρες / χειριστήρια που έχουμε συζητήσει, αυτά τα ρελέ μπορούν εύκολα να συνδεθούν στο κέλυφος Gravity IO, επιτρέποντας την εύκολη κατασκευή σταθμών ελέγχου ρελέ.
Τα παραπάνω είναι μερικά από τα κομμάτια που χρησιμοποιούμαι συνήθως σε μια υδροπονική καλλιέργεια για συστηματική παρακολούθηση / έλεγχο. Ενώ μερικά από αυτά – όπως οι αισθητήρες pH / EC και οι πίνακες – θα μπορούσαν να αντικατασταθούν από φθηνότερα ισοδύναμα, επιλέγουμε ποιοτικά προϊόντα που παρέχουν και αφελέστερη διαχείριση του ηλεκτρικού ρεύματος στο δύσκολο αυτό περιβάλλον.