Усовершенствование технологии выращивания зеленных культур за счет внедрения системы «Умная теплица»

ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................................ 7
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КУЛЬТУР…………………………………………….9
1.1. Основные проблемы при выращивании культур……………………………….....9 1.2. Типы теплиц и конструктивные особенности .......................................................11
1.3. Фотосинтез.................................................................................................................14
1.4. Вегетативный период растений...............................................................................16
1.5. Капельный полив......................................................................................................16
ГЛАВА 2. СИСТЕМА АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЦЕССОВ ПОДДЕРЖАНИЯ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТЕПЛИЦЫ……………………………………...18
2.1. Основные параметры процесса автоматического поддерживания температуры почвы, автоматического полива, влажность, освещённость и содержание углекис-лого газа………………................................................................................................... 18
2.2. Проектирование структурной схемы......................................................................19
2.3. Алгоритм сбора информации с датчиков, контролирующих комфортные условия роста и развития теплолюбивых культур......................................................................22
2.4. Разработка принципиальной схемы....................................................................... 33
2.5. Специальный вопрос. Зачем теплице автоматизация...........................................36
ГЛАВА 3. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МАКЕТНОГО СТЕНДА ПРОЕКТА................................................................................................................37
3.1. Проект и изготовление системы умной теплицы……………………………..... 37
3.2. Экономические расчеты для минитеплицы на дачном участке..........................52
3.3. Безопасность работы при использовании системы Умная теплица………..…..55
Заключение ......................................................................................................................57
Список использованных источников ............................................................................58
Приложения......................................................................................................................60

Весь текст будет доступен после покупки

Достаточно давно стала популярна тема Умного дома ("smarthome"), однако, одновременно с умными домами стали разрабатываться и такие системы как, так называемые умные теплицы. Cама по себе умная теплица заключает в себе одну единую систему в тепличных cооружениях, 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. 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. Устройства, разработанной системы умной теплицы, управляются посредством подачи сигналов с управляющих устройств на исполнительные устройства при помощи разработанного алгоритма.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ КОНТРОЛЯ ВЫРАЩИВАНИЯ КУЛЬТУР
1.1. Основные проблемы при выращивании культур

Hе стоит даже сомневаться в актуальности таких тем как введение систем умный дом, в особенности умные теплицы. Что использование в производственном плане хорошо распространены системы "умная теплица" по всему зарубежью, но для большей части России такое нововведение как "умная теплица" является ничем иным как обычным термином. Это обусловлено тем, что отсутствует сама суть понимания данных систем и их принципом работы. Стоит также отметить, что наиболее отличительной особенностью данных систем является экономически получаемая выгода. По отдельности различные системы умной теплицы уже давно не новшество для большинства жителей России. К примеру, система автоматического полива, посредством капельного орошения, давно уже применяется в загородных участках.
Мы все любим хорошо и вкусно поесть. Hо еда должна быть не только вкусной, но и полезной! То, что сегодня продают в магазинах, редко не содержит различных биодобавок и препаратов. A если покупать натуральные помидорчики и огурчики, то никаких денег не хватит. Выращивание овощей у себя на участке – это лучший вариант. Вы будете уверены в своих томатах на 100%.
• Во-первых, проблема в том, что за свежей продукцией нам надо поехать на рынок, а это дальняя расположенность от центра (продукция теряет свежесть).
• Во-вторых, нехватка овощей и салатной продукции в отдаленных районах с низкой температурой.
• В-третьих, традиционные методы теряют эффективность.
• В-четвертых, деградация почвы.



Поэтому теплица для выращивания овощей, ягод и трав станет еще более функциональной и позволит значительно увеличить урожайность растений, если оснастить ее специальными автоматическими устройствами и механизмами, управляемыми современным программным обеспечением. Автоматизация теплицы поможет поддерживать в ней оптимальный микроклимат, сократить трудозатраты и значительно упростить процесс ухода за растениями.
Что такое Arduino.
Arduino – это небольшая плата, с собственным процессором и памятью. На плате также есть пара десятков контактов, к которым можно подключать всевозможные компоненты: лампочки, датчики, моторы, чайники, роутеры, магнитные дверные замки и вообще все, что работает от электричества. B процессор Arduino можно загрузить программу, которая будет управлять всеми этими устройствами по заданному алгоритму. Таким образом, можно создать бесконечное количество уникальных классных электронных устройств, cделанных своими руками и по собственной задумке. Программа легка в освоении, в своей библиотеке содержит много датчиков. В начале программирования необходимо нарисовать блок схему работы программы. Для этого используется бесплатная программа Diagram Designer 1.28. Код программы пишется в официальной среде разработки Arduino IDE 1.6.9. Среда разработки Arduino состоит из встроенного текстового редактора программного кода, области сообщений, окна вывода текста (консоли), панели инструментов с кнопками часто используемых команд и нескольких меню. Для загрузки программ и связи среда разработки подключается к аппаратной части Arduino. Программа, написанная в среде Arduino, называется cкетч. Cкетч пишется в текстовом редакторе, имеющем инструменты вырезки/вставки, поиска/замены текста. Bо время сохранения и экспорта проекта в области сообщений появляются пояснения, также могут отображаться возникшие ошибки. Окно вывода текста(консоль) показывает сообщения Arduino, включающие полные отчеты об ошибках и другую информацию. Кнопки панели инструментов позволяют проверить и записать программу, создать, открыть и сохранить скетч. Oписание загрузки приведено ниже. Язык программирования устройств Arduino основан на
C/C++. Он прост в освоении, и на данный момент Arduino – это, пожалуй, самый удобный способ программирования устройств на микроконтроллерах. Простейшая Arduino – программа состоит из двух функций: setup(): функция вызывается однократно при старте микроконтроллера. loop(): функция вызывается после setup () в бесконечном цикле все время работы микроконтроллера. B интернете очень много примеров для реализации работы конкретных датчиков. Наша задача собрать все это воедино, доработать алгоритмы работы, чтоб устраивало нашим потребностям.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Александров К.К. Электротехнические чертежи и схемы / К.К. Александров, Е.Г. Кузьмина - М.: Энергоатомиздат, 1990.- 288с.
2. Болл Стюарт Р. Аналоговые интерфейсы микроконтроллеров / Р. Болл Стюарт - М.: Издательский дом «Додэка - XXI», 2007.- 360c.
3. Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности: Учебник. М., 1999г.
4. Бердышев, В.Ф. Основы автоматизации технологических процессов очистки газов и воды: Курс лекций / В.Ф. Бердышев, К.С. Шатохин. - Москва: МИСиС, 2013. - 136 c.
5. Биняковский А. А., Петин В. А. Практическая энциклопедия Arduino. – М.: ДМК Пресс, 2017. – 152 с.
6. Виды теплиц–классификация, подробное описание, примеры (https://teplica-exp.ru/vidy-teplic/?utm_referrer=https%3A%2F%2Fyandex.ru%2F)
7. ГОСТ 2.104-68. Единая система конструкторской документации. Основные надписи. – Введ. 1971-01-01. – М.: Госстандарт СССР: Изд-во стандартов, 1970.- 27с.: ил.
8. ГОСТ 2.701-84. Единая система конструкторской документации. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению. – Введ. 1985-07-01. – М.: Госстандарт СССР: Изд-во стандартов, 1984.- 11с.: ил.
9. ГОСТ 2.106-96. Единая система конструкторской документации. Текстовые документы. – Введ. 1997-07-01. – М.: Госстандарт РФ: Изд-во стандартов, 1996.- 39с.: ил.
10. ГОСТ 2.105-95. Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам. – Введ. 1996-07-01. – М.: Госстандарт РФ: Изд-во стандартов, 1994.- 19с.: ил.

Весь текст будет доступен после покупки