Arduino पर प्रोटोटाइप अनुकूली फाइटोलैम्प

यह लेख पौधों की रोशनी के लिए एक प्रोटोटाइप एलईडी लैंप के निर्माण के लिए समर्पित होगा। बेशक, यह सिर्फ एक दीपक नहीं है, अन्यथा इसके बारे में geektimes पर क्यों लिखें? Phytolamp को Arduino कंट्रोलर का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता है और इसमें ऑन-बोर्ड लाइट सेंसर (अनुकूली चमक नियंत्रण के लिए), PWM, 433 Mhz रेडियो मॉड्यूल और निश्चित रूप से ब्लूटूथ का उपयोग करके चमक को नियंत्रित करने के लिए एक एलईडी ड्राइवर (क्योंकि सब कुछ इसके साथ कूलर है ...) एक विकसित Android एप्लिकेशन से अपने फोन से नियंत्रित करने के लिए। मैं उपयुक्त एल ई डी, बिजली की आपूर्ति और 6 महीने के संचालन के दौरान खुद को कैसे दिखाता हूं, इस मुद्दे पर भी बात करूंगा। विचार की स्थापना के बाद से, मुझे छोटे पैमाने पर उत्पादन बनाने के सवाल में दिलचस्पी थी, लेकिन उस पर और अधिक।

अब शाम के मॉस्को की खिड़कियों में अक्सर आप एक बैंगनी चमक देख सकते हैं, जिसका अर्थ 2 चीजें हो सकता है, या तो अपार्टमेंट का मालिक एक शौकीन चावला माली या गांजा उगाने वाला माली है। इस तरह की वायलेट चमक पौधों की रोशनी के लिए उपयोग की जाने वाली विशेष एल ई डी द्वारा प्रदान की जाती है (जब पर्याप्त प्राकृतिक प्रकाश नहीं होता है)।

आया, देखा, स्वचालित

उच्च पौधों में प्रकाश अवशोषण का स्पेक्ट्रम 350 से 900 एनएम तक होता है। विकास प्रक्रिया में पौधों को प्रकाश की एक अलग वर्णक्रमीय संरचना की आवश्यकता होती है, लेकिन पौधों द्वारा उपयोग की जाने वाली दो श्रेणियां हैं। 440-470 एनएम प्रकाश आंख के रूप में माना जाता है। हरे रंग के द्रव्यमान, पत्तियों और शूट की वृद्धि के लिए जिम्मेदार वनस्पति प्रणाली को प्रभावित करता है। और 630 -670 एनएम लाल बत्ती, पौधों की जनन प्रणाली को प्रभावित करती है। फूल, फल और बीज का पकना। यह हमारे जीव विज्ञान भ्रमण का निष्कर्ष निकालता है और सबसे दिलचस्प भाग के लिए आगे बढ़ता है।

440 से 470 एनएम और 630 - 670 एनएम की सीमा में प्रकाश के साथ पौधे के लिए सबसे प्रभावी एक्सपोजर एक फाइटोलैम्प बनाने का उद्देश्य है। यह नीले और लाल रंग का संयोजन है जो बैंगनी प्रकाश देता है। इस उद्देश्य के लिए, 1W और 3W की शक्ति वाले पूर्ण-स्पेक्ट्रम एलईडी का चयन किया गया था। वर्णक्रमीय रचना नीचे चित्र में प्रस्तुत की गई है। (एल ई डी के निर्माता की वेबसाइट से आरेख)।

इसके अलावा, रोशनी के लिए, एल ई डी 5050, 5630, 5730 का उपयोग किया जा सकता है, लेकिन सर्किट में एक सीमित अवरोधक के उपयोग के कारण उनकी प्रकाश दक्षता कम है। इसके अलावा, ऐसी लाइनें बहुत अधिक गर्म होती हैं। एलिएक्सप्रेस से 1 डब्ल्यू फाइटो-एलईडी ने सबसे अच्छे परिणाम (हीटिंग और प्रकाश एलएम के संदर्भ में) दिखाए, हालांकि प्रोटोटाइप में 3 डब्ल्यू का उपयोग किया जाता है।

तो क्या एक इंजीनियरिंग की डिग्री और पर्याप्त खाली समय वाले व्यक्ति को बागवानों की पेशकश करनी पड़ सकती है?

एक etched बोर्ड पर मामले के अंदर एक Arduino नैनो नियंत्रक स्थापित किया गया है।

यदि संक्षेप में, नियंत्रक एलईडी की चमक को नियंत्रित करता है जो दीपक आवास पर मुहिम की गई एक फोटोरसिस्टर से रोशनी के बारे में जानकारी प्राप्त करता है।



इस प्रकार, दीपक की अनुकूली चमक प्राप्त की जाती है। वीडियो पर प्रदर्शन जारी है।

/ * तकनीकी विवरण के अनुच्छेद को छोड़ दिया जा सकता है

पूरा सर्किट 24 वी बिजली आपूर्ति द्वारा संचालित है। एक 1 फ्यूज 220 वी की तरफ स्थापित है। पावर एलडीडी -700 एच ड्राइवर के माध्यम से एलईड को 700 एमए के आउटपुट करंट और एक डाइमिंग इनपुट के साथ आपूर्ति की जाती है जो पीडब्लूएम का समर्थन करता है। दीपक की शक्ति 18 डब्ल्यू है, फाइटोलैम्प 20 सेमी की दूरी पर 3000 एलएक्स की रोशनी प्रदान करता है यह ध्यान देने योग्य है कि बिजली को वोल्टेज नियामक L7809C के माध्यम से नियंत्रक को आपूर्ति की जाती है, जो बिजली की आपूर्ति से 24V से स्वीकार्य 9 वी के विन इनपुट तक विन इनपुट को कम करता है। वोल्टेज स्टेबलाइजर के स्ट्रैपिंग में इनपुट पर 0.33 μF के नाममात्र मान के साथ 2 कैपेसिटर होते हैं और आउटपुट पर 0.1 μF, यह वोल्टेज सर्जेस को फिल्टर करने के लिए किया जाता है और स्टेबलाइजर के हीटिंग को कम करने की अनुमति देता है। Rx ब्लूटूथ मॉड्यूल के इनपुट पर प्रतिरोध R3 = 1kΩ, R4 = 2k the को 3.3 वोल्ट तक वोल्टेज कम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। रोकनेवाला R1 = 10 kΩ एक साथ फोटोरसेस्टर के साथ एक वोल्टेज विभक्त है और आपको परिवेश प्रकाश व्यवस्था के आधार पर फोटोरेसिस्टर पर वोल्टेज (या बल्कि प्रतिरोध) में परिवर्तन को मापने की अनुमति देता है। और अंत में, 10 arduino के आउटपुट पर रोकनेवाला R2 = 100 ओम इसे बचाने के लिए स्थापित किया गया है। आउटपुट 10 दीपक की चमक को नियंत्रित करता है और शून्य क्षमता लागू होने पर इसे बंद कर देता है। * /

प्रोटोटाइप को इकट्ठा करने के लिए एक बोर्ड लगाया गया था।



रिमोट कंट्रोल से दीपक को नियंत्रित करने के लिए आवास में एक 433 मेगाहर्ट्ज रिसीवर स्थापित किया गया है (यदि हाथ में कोई फोन नहीं है) और निश्चित रूप से सबसे दिलचस्प बात यह है कि ब्लूटूथ एचसी -05 मॉड्यूल दीपक में स्थापित है, जो आपको एक लिखित एप्लिकेशन से अपने एंड्रॉइड फोन का उपयोग करके नियंत्रित करने की अनुमति देता है।



फिलहाल, आप 3 लैंप ऑपरेशन मोड सेट कर सकते हैं:

• समावेश
• बंद
• फोटोरिसेस्टर द्वारा अनुकूली चमक

एक्सपोज़र के परिणामों को सत्यापित करने के लिए, रोपाई के साथ कई प्रयोग किए गए।

एक बर्तन में, रोपाई शाम को 3 घंटे के लिए रोशन की गई थी।

मध्यवर्ती परिणाम को सारांशित करते हुए, मैं देख सकता हूं कि 1W एल ई डी ने खुद को सबसे अच्छा दिखाया (वांछित उत्सर्जन स्पेक्ट्रम लेंस पर लागू फास्फोर के उपयोग के माध्यम से प्राप्त होता है)। एक 12W दीपक से, मुझे 15 सेमी की दूरी पर 4000 लक्स की रोशनी मिली। 5630 एलईड (लाल और नीले एल ई डी की एक पंक्ति पर विधानसभा) के लिए 16W की शक्ति के साथ, केवल 2000 लक्स 15 सेमी की दूरी पर हासिल किया गया था, 3W फाइटो-एलईडी ने इसी तरह की विशेषताओं को दिखाया। बेशक, एलईडी की गुणवत्ता पर बहुत कुछ निर्भर करता है।

भविष्य में, मैं अपने जीवन के विभिन्न अवधियों में विभिन्न पौधों के लिए पूर्व निर्धारित कार्यक्रमों के अनुसार प्रकाश स्पेक्ट्रम में बदलाव करना चाहता था, इसमें स्वचालित पानी जोड़ने का भी विचार था।

जैसा कि मैंने उल्लेख किया था कि तकनीकी दृष्टिकोण से, छोटे पैमाने पर उत्पादन बनाने का विचार था, एल ई डी और लैंप हाउसिंग के आपूर्तिकर्ता पाए गए थे, लेकिन विद्युत उपकरणों (जिसमें लैंप शामिल हैं) की असेंबली के लिए, अनुरूपता के प्रमाण पत्र की आवश्यकता है। और प्रमाण पत्र प्राप्त करने का तात्पर्य उत्पादन की उपस्थिति से है जो एक लोक सेवक निरीक्षण कर सकता है। यह पता चला है कि नौकरशाही सर्किटरी और प्रोग्रामिंग की तुलना में अधिक जटिल है। इन कारणों से, मैंने विचार को सार्वजनिक रूप से उपलब्ध कराने का निर्णय लिया, हालांकि मैं मूल होने का ढोंग नहीं करता।

और अंत में, वादा किया गया वीडियो फाइटोलैम्प के काम को प्रदर्शित करता है। आप मेरी वेबसाइट पर एप्लिकेशन कंट्रोलर के लिए कोड देख सकते हैं, लिंक प्रोफाइल में है।

जोड़ा गया 07/17/17

टिप्पणियों में, मैंने एल ई डी के ताप और उनके शीतलन के बारे में एक प्रश्न देखा। प्रश्न वास्तव में दिलचस्प है और एक उल्लेख के योग्य है। मैं निष्क्रिय शीतलन का उपयोग करता हूं, एलईड गर्मी-चालित गोंद के साथ दीपक के धातु आवास से चिपके हुए हैं। यह दीपक की शक्ति और उसके हीटिंग को संतुलित करने के लिए बहुत मुश्किल निकला। 5630 एल ई डी के लिए, सामान्य ऑपरेशन के लिए सीमा का तापमान 40 सी (निर्माताओं के अनुसार) है। उच्च-शक्ति एल ई डी के लिए, यह लगभग 60 सी का तापमान है। बिजली की आपूर्ति के लिए 40 सी से अधिक नहीं। प्रतिरोध पर नुकसान के कारण 5630 एल ई डी की लाइनें अधिक गरम होती हैं (प्रति 3 एल ई डी एक प्रतिरोधक)। अनुभवजन्य तरीकों से, मैं एल ई डी की संख्या, दीपक के आकार (बिखरने की सतह) और एल ई डी को दीपक में रखने की विधि के इष्टतम संयोजन के साथ आया हूं। तापमान को पाइरोमीटर से जांचा गया।