Современный мир с его растущими потребностями сталкивается с необходимостью обеспечения продовольственной безопасности, которую можно достигнуть путем применения современных технологий. В статье [2] обсуждается вопрос о более эффективном овощеводстве и селекции с применением «умных» климатических камер. В этих условиях разработка и применение климатических камер, позволяющих моделировать и изучать влияние различных факторов окружающей среды на объекты и процессы, приобретает особую актуальность. Такие камеры способны обеспечивать не только температурный режим, но и определенную влажность, освещенность, газовую концентрацию, кислотность среды. Подобные устройства находят применения в различных науках о растениеводстве, в химической промышленности, фармацевтике, хранении.
Климатические камеры, представленные на рынке, имеют широкие диапазоны рабочих параметров. Такие установки используются, как правило, в лабораторных условиях, отличаются большими размерами и высокой стоимостью и производятся на заказ специально для исследовательских задач.
Цель работы состоит в разработке небольшой камеры, которая, в частности, может быть использована для выращивания растений как в домашних условиях, так и в лабораторных для исследования влияния климатических условий и освещения на развитие растительных культур. Такая камера планируется быть менее габаритной, чем подобные устройства и доступной в приобретении для домашних целей. Поставлены следующие задачи:
1. 3И-проектирование камеры.
2. Разработка печатной платы управления.
3. Разработка программного обеспечения.
4. Тестирование прототипа.
В данной работе была спроектирована и собрана климатическая камера с отдельными ее модулями: модули нагрева и охлаждения, вентиляции, полива. Для управления активными элементами были разработаны платы управления.
Проведение тестов функционирования устройства проводилось на примере макета. На текущий момент камера обладает следующими функциональными возможностями: поддержание температуры до 40 °C, автоматизированный полив, включение светодиодных лент по заданному расписанию, а также увлажнение воздуха до требуемого уровня. Информация, поступающая с датчиков, отображается на дисплее, обеспечивая оперативный контроль за параметрами. Управление системой осуществляется как посредством дисплейного меню, предоставляющего возможность выбора предустановленных режимов работы или ручной настройки параметров, а также включения/выключения отдельных активных элементов, так и через проводное соединение с компьютером по разработанному протоколу. При этом данные с датчиков не только отображаются, но и передаются на компьютер для дальнейшей обработки и записи.
