Аннотация 2
Введение 5
1 Состояние вопроса 6
1.1 Формулировка актуальности, цели и задач проекта 6
1.2 Обзор существующих решений 7
2 Аппаратная часть 11
2.1 Разработка структурной схемы 11
2.2 Выбор микроконтроллера 12
2.3 Выбор устройств для контроля микроклимата внутри теплицы 16
2.4 Устройства вывода информации 23
2.5 Изучение устройства и управления ПИД регулятора 25
3 Программная часть 30
3.1 Разработка алгоритма работы 29
3.2 Разработка управляющей программы 31
Заключение 39
Список используемой литературы и используемых источников 40
Во всем мире управление микроклиматом пользуется большим спросом. Многие из нас живут в квартирах, а места для садоводства не особо хватает, так как для хорошего роста требуются определенные условия: освещение, температура, влажность и при этом малогабаритное. Так же нужно ухаживать за растениями, но часто бывает, что не времени не хватает, ведь мы работаем, да и по дому достаточно дел. Исходя из выше сказанного, рассматриваемая тема будет полезна для жителей квартир, да и на дачах. Нашей задачей будет создать автоматизированную систему управления микроклиматом в теплице с более низкой стоимостью и простотой в эксплуатации, а также позволит использование не только в производственной деятельности, а так и дома и понизит стоимость и содержание самих теплиц.
Объект исследования - автоматическая система управления теплицы с нагревателем под управлением ПИД-регулятора на основе микроконтроллера.
Цель работы: повысить уровень жизни, путем облегчения выращивания полезной зелени, вне зависимости от условий. В связи с поставленной целью определены задачи:
Провести сравнительный анализ методов автоматизации теплиц.
Определить комплектующие, необходимые для осуществления автоматизированного ухода за растениями.
Изучить устройство ПИД регулятора.
Собрать систему управления теплицей.
При выполнении выпускной квалификационной работы был произведен анализ по данной теме, результатом является рабочая модель автоматической теплицы, способная обеспечивать микроклимат. В отличии от других моделей система поддерживает заданную температуру с помощью нагревателя под управлением ПИД регулятора. Так же была разработана электрическая принципиальная схема, включающая все нужные для поддержания микроклимата элементы. Для усовершенствования модели была разработана плата, включающая все требуемые элементы, такие как датчики тепла, влажности воздуха, влажности земли, света и исполняющие девайсы, например, насос-помпа, нагревательная пластина, искусственное освещение. Разработана и написана управляющая программа на языке C++ для управления микроконтроллером Arduino. В ходе работы, решены задачи, позволяющие достичь поставленной цели.
Моя цель была создать малогабаритную автономную теплицу с нагревателем, чтобы у людей была возможность, не выходя из дома получать полезные питательные продукты, тем самым поддерживать правильное питание. Ведь в наше время многие стремятся поддерживать свое здоровье на лучшем уровне. Хоть и открываются магазины ориентированы на правильное питание, но цены на такие продукты высоки. Моя система управления теплицей помогает облегчить путь к здоровому питанию с минимальными затратами. А также модель имеет малые габариты и доступные элементы для создания своими руками, даже новичкам в робототехнике, в отличии от ее аналогов.
