Введение 4
1. Состояние вопроса 6
1.1. Формулирование актуальности, цели и задачи проекта 6
1.2. Анализирование существующих решений 7
1.2.1. Анализ существующих решений автоматического полива 7
1.2.2. Анализ существующих решений автоматического поддерживания
температуры почвы 9
1.2.3. Анализ существующих решений автопроветривания 15
2. Раздел проектных разработок 21
2.1. Проектная разработка принципиальной электрической схемы и подбор
необходимых компонентов 21
2.1.1. Проектирование структурной схемы 21
2.1.2. Выбор необходимых компонентов 25
2.1.3. Разработка принципиальной схемы 39
2.2. Разработка конструкции устройства 47
2.3. Разработка программной части устройства 50
3. Практическая реализация макетного стенда проекта 56
3.1. Изготовление системы умной теплицы 56
3.2. Проверка и отладка программной части устройства 63
3.3. Инструкция по использованию макета 67
4. Безопасность проекта 68
Заключение 69
Список используемой литературы 70
Приложение 1. Перечень используемых элементов 75
Приложение 2. Справочные данные используемых элементов
Достаточно давно стала популярна тема умного дома ("smarthome"), однако, одновременно с умными домами стали разрабатываться и такие системы как, так называемые умные теплицы. Сама по себе умная теплица заключает в себе одну единую систему в тепличных сооружениях, которая состоит из различного рода датчиков, которые управляют различными элементами и устройствами. Что же из себя могут представлять, так называемые умные теплицы?
"Умная теплица", представляет собой полностью автоматизированную конструкцию, способная упростить работу в огородах и садах. Одной из важных особенностей умных теплиц, является возможность монтирования всех составляющих системы абсолютно в любую, даже ранее построенную, теплицу. Для улучшения собственной теплицы необходимо лишь обладать смекалкой, а также способность использовать соответствующие технологии.
Данное изобретение уже давно внедрилась на различных загородных участках, и достаточно давно пользуется успехом повсеместно.
Лишь люди пенсионного возраста, которые обладают достаточным свободным временем, способны постоянно следить за огородом. Остальное же население способно посещать загородные участки лишь в свободное для отдыха время. На рисунке под номером 1 представлена схема работы умной теплицы. Устройства, разработанной системы умной теплицы, управляются посредством подачи сигналов с управляющих устройств на исполнительные устройства при помощи разработанного алгоритма.
Умная теплица включает в себя такие системы, как:
1. Система автоматического полива, посредством капельного орошения;
2. Система автоматического поддерживания температуры почвы;
3. Система автоматического восстановления почвы (мульчирование);
4. Система автопроветривания;
5. Система автоматического освещения.
Исходя из списка систем перечисленных выше, в диссертационной работе будут рассматриваться такие отдельные системы умной теплицы, как:
1. Система автоматического полива, посредством капельного орошения;
2. Система автоматического поддерживания температуры почвы;
3. Система автопроветривания;
В процессе разработки диссертационной работы, были проведены работы по исследованию отдельно существующих системы умной теплицы, при рассмотрении которых были выявлены их достоинства и недостатки.
Рассмотрев все возможное варианты систем умной теплицы, определили лучшие пути развития диссертационной работы. Исходя из полученных данных, была обоснована актуальность выбранной темы проекта. Разработал электрическую принципиальную схему, элементы которой были подобраны в соответствии с необходимыми параметрами, которые также были указаны в перечне элементов. Также разработал и сконструировал сборочный чертеж стенда, который использовался для дальнейшего размещения элементов принципиальной схемы проекта. Были разработаны алгоритмы программных частей диссертационной работы в отдельности для каждой из подсистем. Произвел оценку безопасности диссертационного проекта. Составил краткое методическое пособие по эксплуатации проектного макета.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
