Εκκολαπτήριο που χρησιμοποιεί το Arduino με αυτόματο έλεγχο θερμοκρασίας και υγρασίας

Σε αυτήν την ανάρτηση πρόκειται να κατασκευάσουμε ένα θερμοκοιτίδα χρησιμοποιώντας το Arduino το οποίο μπορεί να ρυθμίσει αυτόματα τη θερμοκρασία και την υγρασία του. Αυτό το έργο προτάθηκε από τον κ. Imran yousaf, ο οποίος είναι άπληστος αναγνώστης αυτής της ιστοσελίδας.

Εισαγωγή

Αυτό το έργο σχεδιάστηκε σύμφωνα με τις προτάσεις του κ. Imran, αλλά γίνεται κάποια επιπλέον τροποποίηση για να καταστεί αυτό το έργο καθολικά κατάλληλο για όλους.

Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη δημιουργικότητα και τη φαντασία σας για να ολοκληρώσετε αυτό το έργο.

Ας καταλάβουμε λοιπόν τι είναι ένα εκκολαπτήριο; (Για Νομπς)

Το θερμοκοιτίδα είναι μια κλειστή συσκευή της οποίας το εσωτερικό περιβάλλον είναι απομονωμένο από το περιβάλλον.

Αυτό είναι για τη δημιουργία ευνοϊκού περιβάλλοντος για το υπό εξέταση δείγμα. Για παράδειγμα, οι επωαστήρες χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη μικροβιακού οργανισμού σε εργαστήρια, οι επωαστήρες χρησιμοποιούνται σε νοσοκομεία για τη φροντίδα πρόωρων γεννημένων βρεφών.

Το είδος επωαστήρα που πρόκειται να δημιουργήσουμε σε αυτό το έργο είναι για την εκκόλαψη αυγών κοτόπουλου ή άλλων αυγών πουλιών.

Όλοι οι θερμοκοιτίδες έχουν ένα κοινό σημείο που ρυθμίζει τη θερμοκρασία, την υγρασία και παρέχει επαρκή παροχή οξυγόνου.

Μπορείτε να ρυθμίσετε τη θερμοκρασία και την υγρασία πατώντας τα παρεχόμενα κουμπιά και επίσης δείχνει την εσωτερική θερμοκρασία και υγρασία σε πραγματικό χρόνο. Μόλις ρυθμιστούν και οι δύο παράμετροι, ελέγχει αυτόματα το στοιχείο θέρμανσης (λαμπτήρας) και τον εξατμιστή (υγραντήρα) για να ικανοποιήσει το καθορισμένο σημείο.

Τώρα ας κατανοήσουμε τη συσκευή και το σχεδιασμό του επωαστήρα.

Το πλαίσιο του επωαστήρα μπορεί να είναι από κουτί από φελιζόλ / θερμοκόλ ή ακρυλικό γυαλί που μπορεί να παρέχει καλή θερμομόνωση. Θα συνιστούσα Styrofoam / thermocol box που θα είναι πιο εύκολο να δουλέψετε.

Σχεδιασμός συσκευών:

Ένας λαμπτήρας 25 watt ενεργεί ως πηγή θερμότητας υψηλότερη ισχύ μπορεί να βλάψει τα αυγά σε ένα μικρό δοχείο. Η υγρασία παρέχεται από τον ψεκαστήρα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον ψεκαστήρα κάτι παρόμοιο όπως φαίνεται παρακάτω.

Παράγει παχύ ρεύμα ατμού που θα εισέρχεται στον επωαστήρα. Ο ατμός μπορεί να μεταφερθεί μέσω οποιουδήποτε εύκαμπτου σωλήνα.

Ο εύκαμπτος σωλήνας μπορεί να είναι κάτι παρόμοιο όπως φαίνεται παρακάτω:

Ο ατμός μπορεί να εισέλθει από την κορυφή του κουτιού Styrofoam / thermocol, όπως φαίνεται στο σχέδιο της συσκευής, έτσι ώστε η υπερβολική θερμότητα να διαφύγει μέσω των οπών ελέγχου της υγρασίας και να βλάψει λιγότερο τα αυγά.

Υπάρχει ένας κύλινδρος που μεταφέρει αυγά με πολλές τρύπες γύρω του, συνδεδεμένος με έναν σερβοκινητήρα. Ο σερβοκινητήρας περιστρέφει τον κύλινδρο 180 μοίρες κάθε 8 ώρες, περιστρέφοντας έτσι τα αυγά.

Η περιστροφή των αυγών εμποδίζει το έμβρυο να κολλήσει στη μεμβράνη του κελύφους και επίσης παρέχει επαφή με το υλικό τροφής στο αυγό, ειδικά στο πρώιμο στάδιο της επώασης.

Ο περιστρεφόμενος κύλινδρος πρέπει να έχει αρκετούς αριθμούς οπών έτσι ώστε να υπάρχει σωστή κυκλοφορία αέρα και επίσης ο κύλινδρος πρέπει να είναι κοίλος και από τις δύο πλευρές.

Ο περιστρεφόμενος κύλινδρος μπορεί να είναι σωλήνας PVC ή κύλινδρος από χαρτόνι.

Επικολλήστε ένα ραβδί παγωτού και στα δύο άκρα του κοίλου κυλίνδρου έτσι ώστε το ραβδί παγωτού να κάνει δύο ίσους ημι κύκλους. Επικολλήστε το βραχίονα του σερβοκινητήρα στη μέση του ραβδιού παγωτού. Από την άλλη πλευρά, σπρώξτε μια τρύπα και επικολλήστε σταθερά την επιλογή των δοντιών.

Εισαγάγετε την οδοντογλυφίδα μέσα στο κουτί και επικολλήστε το σερβο στον απέναντι τοίχο μέσα στο κουτί. Ο κύλινδρος πρέπει να παραμείνει οριζόντιος δυνατός, τώρα ο κύλινδρος μπορεί να περιστραφεί καθώς περιστρέφεται ο σερβοκινητήρας.

Και ναι, χρησιμοποιήστε τη δημιουργικότητά σας για να κάνετε τα πράγματα καλύτερα.

Εάν θέλετε να φιλοξενήσετε περισσότερα αυγά, κάντε περισσότερους κυλίνδρους και πολλαπλοί σερβοκινητήρες μπορούν να συνδεθούν στον ίδιο πείρο γραμμής ελέγχου.

Οι τρύπες ελέγχου υγρασίας μπορούν να κατασκευαστούν σπρώχνοντας ένα μολύβι μέσω του κουτιού Styrofoam / thermocol στο πάνω μέρος. Εάν έχετε κάνει πολλές περιττές τρύπες ή εάν η υγρασία ή η θερμοκρασία διαφεύγει πολύ γρήγορα, μπορείτε να καλύψετε μερικές από τις οπές χρησιμοποιώντας ηλεκτρική ταινία ή αγωγό.

Ο αισθητήρας DHT11 είναι η καρδιά του έργου που μπορεί να τοποθετηθεί στη μέση οποιωνδήποτε τεσσάρων πλευρών του επωαστήρα (εσωτερικά) αλλά μακριά από το λαμπτήρα ή το σωλήνα εισόδου υγρασίας.

Οι ανεμιστήρες CPU μπορούν να τοποθετηθούν όπως φαίνεται στο σχεδιασμό συσκευών για κυκλοφορία αέρα. Για σωστή κυκλοφορία αέρα χρησιμοποιήστε τουλάχιστον δύο ανεμιστήρες σπρώχνουν τον αέρα σε αντίθετη κατεύθυνση , για παράδειγμα: ένας από τον ανεμιστήρα της CPU που σπρώχνει προς τα κάτω και ένας άλλος ανεμιστήρας της CPU πιέζει προς τα πάνω.

Οι περισσότεροι ανεμιστήρες CPU λειτουργούν σε 12V αλλά στα 9V λειτουργεί καλά.

Αυτό είναι όλο για τη συσκευή. Τώρα ας συζητήσουμε στο κύκλωμα.

Σχηματικό διάγραμμα:

Το παραπάνω κύκλωμα προορίζεται για σύνδεση Arduino σε LCD. Ρυθμίστε το ποτενσιόμετρο 10K για ρύθμιση της αντίθεσης LCD.

Το Arduino είναι ο εγκέφαλος του έργου. Υπάρχουν 3 κουμπιά για τη ρύθμιση της θερμοκρασίας και της υγρασίας. Ο πείρος A5 ελέγχει το ρελέ για ψεκαστήρα και το A4 για τον λαμπτήρα. Ο αισθητήρας DHT11 συνδέεται στον ακροδέκτη A0. Οι ακίδες A1, A2 και A3 χρησιμοποιούνται για τα κουμπιά.

Ο πείρος # 7 (ακροδέκτης εκτός PWM) συνδέεται στο καλώδιο ελέγχου του σερβοκινητήρα, μπορούν να συνδεθούν πολλοί σερβο κινητήρες στον ακροδέκτη # 7. Υπάρχει λανθασμένη αντίληψη ότι οι σερβοκινητήρες λειτουργούν μόνο με καρφίτσες PWM του Arduino, κάτι που δεν ισχύει. Λειτουργεί ευτυχώς και σε καρφίτσες χωρίς PWM.

Συνδέστε μια δίοδο 1N4007 στο πηνίο ρελέ με αντίστροφη πόλωση για να εξαλείψετε τις αιχμές υψηλής τάσης κατά την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση.

Παροχή ηλεκτρικού ρεύματος:

Η παραπάνω τροφοδοσία μπορεί να παρέχει τροφοδοσία 9 V και 5 V για ρελέ, Arduino, Servo motor (SG90) και ανεμιστήρες CPU. Η υποδοχή DC παρέχεται για την τροφοδοσία του Arduino.

Χρησιμοποιήστε ψύκτες για τους ρυθμιστές τάσης.

Αυτό ολοκληρώνει την τροφοδοσία.

Κατεβάστε τον αισθητήρα DHT της βιβλιοθήκης:

https://arduino-info.wikispaces.com/file/detail/DHT-lib.zip

Κωδικός προγράμματος:

//------------------Program Developed by R.GIRISH-------------------//
#include
#include
#include
#define DHT11 A0
const int ok = A1
const int UP = A2
const int DOWN = A3
const int bulb = A4
const int vap = A5
const int rs = 12
const int en = 11
const int d4 = 5
const int d5 = 4
const int d6 = 3
const int d7 = 2
int ack = 0
int pos = 0
int sec = 0
int Min = 0
int hrs = 0
int T_threshold = 25
int H_threshold = 35
int SET = 0
int Direction = 0
boolean T_condition = true
boolean H_condition = true
LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7)
Servo motor
dht DHT
void setup()
{
pinMode(ok, INPUT)
pinMode(UP, INPUT)
pinMode(DOWN, INPUT)
pinMode(bulb, OUTPUT)
pinMode(vap, OUTPUT)
digitalWrite(bulb, LOW)
digitalWrite(vap, LOW)
digitalWrite(ok, HIGH)
digitalWrite(UP, HIGH)
digitalWrite(DOWN, HIGH)
motor.attach(7)
motor.write(pos)
lcd.begin(16, 2)
Serial.begin(9600)
lcd.setCursor(5, 0)
lcd.print('Digital')
lcd.setCursor(4, 1)
lcd.print('Incubator')
delay(1500)
}
void loop()
{
if (SET == 0)
{
lcd.clear()
lcd.setCursor(0, 0)
lcd.print('Set Temperature:')
lcd.setCursor(0, 1)
lcd.print(T_threshold)
lcd.print(' *C')
while (T_condition)
{
if (digitalRead(UP) == LOW)
{
T_threshold = T_threshold + 1
lcd.setCursor(0, 1)
lcd.print(T_threshold)
lcd.print(' *C')
delay(200)
}
if (digitalRead(DOWN) == LOW)
{
T_threshold = T_threshold - 1
lcd.setCursor(0, 1)
lcd.print(T_threshold)
lcd.print(' *C')
delay(200)
}
if (digitalRead(ok) == LOW)
{
delay(200)
T_condition = false
}
}
lcd.clear()
lcd.setCursor(0, 0)
lcd.print('Set Humidity:')
lcd.setCursor(0, 1)
lcd.print(H_threshold)
lcd.print('%')
delay(100)
while (H_condition)
{
if (digitalRead(UP) == LOW)
{
H_threshold = H_threshold + 1
lcd.setCursor(0, 1)
lcd.print(H_threshold)
lcd.print('%')
delay(100)
}
if (digitalRead(DOWN) == LOW)
{
H_threshold = H_threshold - 1
lcd.setCursor(0, 1)
lcd.print(H_threshold)
lcd.print('%')
delay(200)
}
if (digitalRead(ok) == LOW)
{
delay(100)
H_condition = false
}
}
SET = 1
}
ack = 0
int chk = DHT.read11(DHT11)
switch (chk)
{
case DHTLIB_ERROR_CONNECT:
ack = 1
break
}
if (ack == 0)
{
lcd.clear()
lcd.setCursor(0, 0)
lcd.print('Temp:')
lcd.print(DHT.temperature)
lcd.setCursor(0, 1)
lcd.print('Humidity:')
lcd.print(DHT.humidity)
if (DHT.temperature >= T_threshold)
{
delay(3000)
if (DHT.temperature >= T_threshold)
{
digitalWrite(bulb, LOW)
}
}
if (DHT.humidity >= H_threshold)
{
delay(3000)
if (DHT.humidity >= H_threshold)
{
digitalWrite(vap, LOW)
}
}
if (DHT.temperature {
delay(3000)
if (DHT.temperature {
digitalWrite(bulb, HIGH)
}
}
if (DHT.humidity {
delay(3000)
if (DHT.humidity {
digitalWrite(vap, HIGH)
}
}
sec = sec + 1
if (sec == 60)
{
sec = 0
Min = Min + 1
}
if (Min == 60)
{
Min = 0
hrs = hrs + 1
}
if (hrs == 8 && Min == 0 && sec == 0)
{
for (pos = 0 pos <= 180 pos += 1)
{
motor.write(pos)
delay(25)
}
}
if (hrs == 16 && Min == 0 && sec == 0)
{
hrs = 0
for (pos = 180 pos >= 0 pos -= 1)
{
motor.write(pos)
delay(25)
}
}
}
if (ack == 1)
{
lcd.clear()
lcd.setCursor(0, 0)
lcd.print('No Sensor data.')
lcd.setCursor(0, 1)
lcd.print('System Halted.')
digitalWrite(bulb, LOW)
digitalWrite(vap, LOW)
}
delay(1000)
}
//------------------Program Developed by R.GIRISH-------------------//

Τρόπος λειτουργίας του κυκλώματος:

· Με την ολοκλήρωση της εγκατάστασης υλικού και συσκευών, ενεργοποιήστε το κύκλωμα.

· Στην οθόνη εμφανίζεται η ένδειξη 'καθορισμένη θερμοκρασία' πατήστε το κουμπί πάνω ή κάτω για να πάρετε τη θερμοκρασία επιθυμίας και πατήστε 'κουμπί ρύθμισης'.

· Τώρα στην οθόνη εμφανίζεται το κουμπί «Ρύθμιση υγρασίας», πατήστε τα κουμπιά πάνω ή κάτω για να πάρετε την επιθυμία υγρασίας και πατήστε «κουμπί ρύθμισης».

· Ξεκινά τη λειτουργία του επωαστήρα.

Ανατρέξτε στο Διαδίκτυο ή λάβετε συμβουλές από έναν επαγγελματία για το επίπεδο θερμοκρασίας και υγρασίας για τα αυγά.

Εάν έχετε κάποια συγκεκριμένη ερώτηση σχετικά με αυτό το κύκλωμα ελέγχου θερμοκρασίας και υγρασίας του αυτόματου επωαστήρα Arduino, μη διστάσετε να το εκφράσετε στην ενότητα σχολίων. Μπορεί να λάβετε μια γρήγορη απάντηση.