Hệ thống thủy canh tự động

Xây dựng hệ thống thủy canh tự động

Theo 06 bước căn bản:
B1: Xác định mục tiêu --> Hệ thống thủy canh tự động: ổn định độ pH từ 6.2-6.5; nồng độ dung dịch, nhiệt độ và ẩm độ.

• Ổn định độ pH: Như ta biết là độ pH sẽ thay đổi nếu: ta đo pH giữa buổi trưa trời nắng nóng. Tương tự nếu ta đo pH vào buổi chiều tối, độ pH cũng thay đổi. Ngoài ra nếu nhiệt độ của dung dịch tăng cao cũng khiến cho pH cũng thay đổi.

Vậy ta sẽ đo độ pH và điều chỉnh vào thời điểm nào??​

• Nồng độ dung dịch: Ở đây mình sẽ dùng thang đo EC (ppm), đo tổng nồng độ dd trong bồn dd đang trồng, ko đo chi tiết là Ca, K, P, N còn lại bao nhiêu ppm. Mình sẽ pha 02 bình dung dịch cốt A và B, sau đó nếu nồng độ dung dịch giảm, thì ta châm thêm (A+B) vào. Nếu nồng độ dd tăng, thì ta bơm thêm nước vào để làm loãng, giảm nồng độ đến ngưỡng qui định.

• Nhiệt độ: Có 02 loại nhiệt độ: nhiệt độ trong nhà kính và nhiệt độ dung dịch. Mình sẽ giới hạn chỉ xử lý nhiệt độ nhà kính.
• Tất cả thông tin thay đổi đều được ghi nhận và lưu vào cơ sở dữ liệu, được hiển thị bằng đồ thị.

Với các mục tiêu trên, mình sẽ chia kế hoạch ở trên thành những phần nhỏ để dễ làm.

• Giai đoạn 1: Nhiệt độ và độ ẩm.
• Giai đoạn 2: Ổn định độ pH.
• Giai đoạn 3: Nồng độ dung dịch.
• Giai đoạn 4: Lưu thông tin vào cơ sở dữ liệu.

Phần nhiệt độ và độ ẩm mình bỏ qua nha,  qua giai đoạn 2: ổn định độ pH.

B2: Mô tả nguyên lý hoạt động - Ổn định độ pH.

• Dùng cảm biến pH để đọc giá trị pH hiện hành.
• Nếu pH < 5.0 thì ra lệnh bơm dd cân chỉnh pH = 7.0
• Nếu pH > 7.0 thì ra lệnh bơm dd cân chỉnh pH = 4.0

B3: Chọn phần cứng. Trong phần cứng này mình sẽ chuyển sang bo mạch Arduino Mega 2560, ko dùng Arduino UNO nữa, vì ROM của UNO chỉ chứa được 32kb lệnh thực thi.

• Bo mạch Arduino Mega 2560
• pH Electrode Probe (Đầu đo pH với cổng kết nối BNC)
• Phidgets 1130 pH/ORP adapter.
• 4 Channels 5V Relay Module for Arduino
• SD Card Module Slot Socket Reader For Arduino
• 3.2" TFT LCD Shield
• Dây nhảy đầu đực + đực, đực + cái.
• Bộ nguồn DC 9V/1A Power Supply For Arduino.
• Aquarium Peristaltic dosing pump (Máy bơm dung dịch cân chỉnh pH)

Ngoài ra, trên thị trường có sẵn bộ kit pH dùng cho Arduino (của hãng Atlas Scientific). Link: http://www.ebay.com/itm/pH-Kit-Sensor-for-Arduino-Solutions-Circuit-and-Sensor/190693458379?_trksid=p2047675.c100005.m1851&_trkparms=aid=222003&algo=SIC.FIT&ao=1&asc=22466&meid=6652619768889726372&pid=100005&prg=9735&rk=1&rkt=6&sd=200779540715&rt=nc

Một chú ý khi chọn mua pH/ORP adapter là phải đọc tài liệu kỹ thuật công thức tính độ pH so với nhiệt độ như thế nào? Có support thư viện dùng cho Arduino ko??

Ví dụ: Mình đang sử dụng Phidgets 1130 pH/ORP adapter thì cách tính độ pH ở 25 độ C như sau: pH = 0.0178 * Giá trị cảm biến đo được - 1.889 (link tham khảo: http://www.phidgets.com/docs/1130_User_Guide#Measuring_the_pH)
(Sưu tầm)