Ανάπτυξη συστήματος αυτοματισμού για τον έλεγχο υδροπονικού θερμοκηπίου
Development of an automation system for the control of hydroponic greenhouse
Subject
TPSH::Τεχνολογία::Αυτόματος Έλεγχος::Προγραμματιζόμενοι Ελεγκτές ; TPSH::Τεχνολογία::Γεωργία και Σχετικές ΤεχνολογίεςKeywords
Arduino ; Αστική γεωργία ; Οικιακή καλλιέργεια ; Υδροπονία ; Συστήματα αυτοματισμού ; Θερμοκήπιο ; Υδροπονικές καλλιέργειες ; Ελεγκτές ; Υδροπονικός ελεγκτήςAbstract
Η παρούσα διατριβή δημιουργήθηκε ύστερα από την διαπίστωση ότι σε πολλές Ευρωπαϊκές και όχι μόνο χώρες παρατηρείται μια στροφή προς την αστική γεωργία και τις οικιακές καλλιέργειες υδροπονικού τύπου. Η υδροπονία είναι εξαιρετική τεχνική για τέτοιου είδους προσπάθειες διότι προσφέρει υψηλής ποιότητας σοδειές σε μικρά χρονικά διαστήματα αλλά και σε μικρούς χώρους λόγω απουσίας χώματος. Σκοπός της διατριβής λοιπόν είναι η δημιουργία ενός υδροπονικού ελεγκτή ο οποίος θα παρακολουθεί και θα ελέγχει τους περιβαλλοντικούς παράγοντες που είναι απαραίτητοι για μια πετυχημένη υδροπονική καλλιέργεια. Πιο συγκεκριμένα θα παρακολουθεί την θερμοκρασία και την υγρασία του χώρου καλλιέργειας, την θερμοκρασία, την αγωγιμότητα, το ph και το ύψος του νερού καλλιέργειας στην δεξαμενή(δεδομένου του ότι οι ρίζες των φυτών είναι βυθισμένες μέσα σε νερό και
όχι σε χώμα) καθώς και την ύπαρξη φωτισμού. Επιπλέον θα μπορεί να ελέγχει τον εξαερισμό, τον ανεμιστήρα, την λάμπα και τον υγραντήρα του χώρου καλλιέργειας καθώς και τις αντλίες για την δοσολογία των υδροπονικών λιπασμάτων. Ειδοποιήσεις θα ενεργοποιούνται αν κάποια από τις παραπάνω τιμές υπερβεί τα ανώτατα η κατώτατα όρια τα οποία έχει θέσει ο χρήστης. Η πλατφόρμα που επιλέχθηκε για την υλοποίηση του ελεγκτή είναι το Arduino Mega 2560 καθώς διαθέτει μεγάλη μνήμη και παρέχει αρκετές υποδοχές για να υποστηρίξει οθόνη, αισθητήρες, ρελέ και shields. Με την χρήση της παραπάνω εφαρμογής θα μπορεί ο οποιοσδήποτε να καλλιεργεί λαχανικά, φρούτα και βότανα σε υδροπονικά θερμοκήπια τοποθετημένα σε αστικά κέντρα καταβάλλοντας ελάχιστη προσπάθεια αλλά και με μικρό κόστος. Ο ελεγκτής αποτελείται από φθηνά περιφερειακά υλικά και ακολουθεί την λογική του ανοιχτού κώδικα. Ο σύγχρονος άνθρωπος της πόλης λοιπόν δεν θα χρειάζεται να αφιερώνει μεγάλο
μέρος του πολύτιμου χρόνου του στην καλλιέργεια καθώς ο ελεγκτής προσφέρει πολλές αυτοματοποιημένες διαδικασίες καθώς και απομακρυσμένο έλεγχο μέσω διαδικτύου.
Abstract
This thesis was created after the observation that in many European and not only countries there is a shift towards urban agriculture and domestic hydroponic crops. Hydroponics is an excellent technique for such efforts because it offers high quality crop s in short periods of time but also in small spaces due to the absence of soil. The aim of the dissertation is to create a hydroponic controller that will monitor and control the environmental factors necessary for a successful hydroponic cultivation. In particular, it will monitor the temperature and humidity of the growing area, the temperature, conductivity, pH and height of the culture water in the reservoir (since the root of the plants are immersed in water and not in soil) and the presence of lighting. In addition, it will be able to control the ventilation, fan, bulb and humidifier as well as pumps for the dosing of hydroponic fertilizers. Notifications will be triggered if
any of the above values exceeds the thresholds set by the user. The platform chosen to implement the controller is the Arduino Mega 2560 as it has a lot of memory and provides several slots to support display, sensors, relays and shields. By using the above application, anyone can grow vegetables, fruits and herbs in hydroponics greenhouses located in urban centers, paying little effort but also at a
low cost. The controller is made up of cheap peripheral materials and follows the logic of open source.
The modern man of the city therefore will not have to devote much of his precious time to cultivation as the controller offers many automated processes as well as remote control over the internet.
Number of pages
99Post-graduate Program
Αυτοματισμός Παραγωγής και ΥπηρεσιώνLanguage
GreekCollections
Except where otherwise noted, this item's license is described as
Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα
Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα