Автоматизация процесса полива рассады в теплице

Набор – достаточный для решения поставленной задачи, обработки ФИМ модуляции, подключения LCDи необходимого количество датчиков и кнопок управления.Рисунок 11 – Микроконтроллер ATMEGA328Плата имеет 6 аналоговых входов (А0 – А5) 10-битного АЦП с производительностью до 76,9 тысяч операций аналого-цифрового преобразования с-1при использовании 8 битного режима. Достаточно для решения поставленной задачи.Пользователь ArduinoUNOимеет в распоряжении 14 дискретных выходов (D0 – D13), шесть из которых (D3, D5, D6, D9, D10, D11) обладают возможностью работы в режиме ШИМ. Удовлетворяет условиям.Плата Arduino UNO имеет на борту преобразователь интерфейсов USART↔USB, что позволяет использовать канал последовательной связи с ПК ИИС верхнего уровню в формате USB 2.0. Так же удовлетворяет сформулированным выше требованиям.В итоге, принимаем к использованию в качестве модуля микроконтроллера нижнего уровня ИИС микро-ЭВМ UNO из семейства Arduino.Характеристики МК, управления поливом:- питание 5 В;- максимальное входное напряжение 20В;- рекомендуемое напряжение 7-12В;- количество цифровых входов – 14;- количество аналоговых входов – 6;- память – 32 кБ, из них под загрузчик задействовано 0,5кБ;- ОЗУ микрочипа – 2кБ;- тактовая частота – 16 МГц;- габариты – 69х53 мм;- расстояние между выводами 0,25 мм.Рисунок 12 – Плата ардруиноуно4.2.2. Блок индикацииПоскольку необходимо не только контролировать параметры объекта электропотребления, но и осуществлять их визуальное отображение, то в состав системы управления вводится жидкокристаллический индикатор (ЖКИ), рисунок 13.Размер ЖКИ (количество строк и символов в строке) выбирается таким образом, чтобы можно было бы на одном экране отобразить все контролируемые параметры. В случае, когда параметров слишком много, то допускается их поочередное (во времени) отображение.Технические характеристики LCD1602 16×2:- размер модуля: 80 х 35 х 11 мм;- область просмотра: 64.5 х 16 мм;- питание +5В;- подсветка - синяя;- цвет букв – белый.Рисунок 13 – Модуль индикации4.2.3. Блок вводаИзменение различных параметров и настройка, производится с помощью клавиатуры подключенной к плате МК, рисунок 14.Применяется матричная клавиатура.Особенность данной клавиатуры:- герметичное исполнение кнопок;- матрица кнопок 4*4.Рисунок 14 – Матричная клавиатура4.3 Принципиальная схемаПринципиальная схема изображена на рисунке 15.Рисунок 15 – Принципиальная схема автоматизации полива4.4. Спецификация элементовСпецификация элементов:Q1= Общий автоматQ2= Автомат защиты исполнительных устройствQ3= Автомат защиты БПU1= Блок питанияU2= МК, ARDRUINOUNOU3= ЖКИ,LCD 1602U4= Блок реле выходов R1= Датчик температуры воздухаR2= Датчик температуры почвыSW1= клавиатура матричная, 8 кнопокE1= Датчик влажности воздухаE2= Датчик влажности почвыE3= Датчик верхнего уровняE4= Датчик нижнего уровняM1= (Насос)YA1= клапан подачи воды на рядYA2= клапан подачи воды на рядYA3= клапан подачи воды на рядСписок литературы1. Бородина И.Ф., Андреев С.А. "Автоматизация технологических процессов и систем автоматического управления" На основе Микроконтроллера.;2. Брызгалов, В.А. Овощеводство защищенного грунта В.А. Брызгалов. М.: Колос, 1995. 529с.;3. ВерхувенИооп, Физиологическое управление выращивания томатов ВерхувенИооп Мир Теплиц. 2001. №6. -С. 29-30. 111.;4. Грамматикати, О.Г. Связь между режимом орошения и способом полива, между режимом орошения и агротехникой сельскохозяйственных культур с учетом обеспечения водоснабжения растений и высокого плодородия почвы О.Г. Грамматикати. Москва: изд-во «Министерства мелиорации и водного хозяйства СССР ВНИИ ГиМ», 1972. 112 с.;5. Григоров, М.С. Подпочвенное орошение в открытом грунте и теплицах М.С. Григоров: сб. науч. тр. ВАСХНИЛ. М.: Колос, 1977. 504 с.; 6. Древе, М. Управление водным режимом овощных культур в теплицах М. Древе. М Колос, 1981. 3 6 с.;Интернет ресурсы:7. https://news.myseldon.com/ru/news/index/231509063;8. https://ogorodovedenie.ru/tomaty-v-teplitse/;9. https://dacha.help/ovoshchi/tomatyi/vyrashchivanie-pomidorov-v-teplice#i-9;10. https://teplica-exp.ru/oborudovanie-dlya-teplic/;11. https://3d-diy.ru/catalog/arduino-and-robotics/.Патенты:11. https://yandex.ru/patents/doc/RU109370U1_20111020.