В один прекрасный день я узнал о гидропонике. Это технология выращивания растений без использования грунта. Растение помещается в искусственную влажную и, вместе с тем, хорошо аэрируемую и обогащённую минералами среду. Это создаёт лучшие по сравнению с естественной средой условия для роста растения.
Детальное знакомство с гидропоникой показало, что для интенсификации роста растения (и повышения урожайности) нужно следить за множеством параметров создаваемой искусственной среды.
Среди таких параметров:
- температура воздуха;
- влажность воздуха;
- минеральный состав питательного раствора;
- чистота минерального раствора и его pH;
- интенсивность освещения и (что важно) его спектральный состав;
- количество поступающего углекислого газа в часы бодрствования растения.
Очевидно, что обеспечить соблюдение всех параметров в ручном режиме является трудно осуществимой задачей. Необходимы технические средства для автоматизации процесса выращивания растений.
Такая необходимость и желание опробовать свои знания в области электроники привели к тому, что появился проект выходного дня под условным названием “Контроллер для гидропоники”.
Контроллер обладает следующими характеристиками:
- 4 реле, коммутирующие напряжение ~220 В (ток до 5 А);
- 4 дискретных входа типа “сухой контакт”;
- 2 выхода +12 В (ток до 100 мА);
- 3 аналоговых входа для измерения сигнала напряжением от 0 до +10 В;
- часы реального времени;
- встроенная память объемом 4 Мбайт;
- сервисный USB-интерфейс (виртуальный COM-порт);
- последовательный интерфейс RS-485 для связи с внешними датчиками или исполнительными механизмами;
- возможность подключения к сети Ethernet для настройки режимов работы;
- 4 выхода питания внешней нагрузки с токовым управлением (напряжение до +30 В, ток до 0,9 А);
- встроенный импульсный источник питания.
Используемые микроконтроллеры:
- STM32F407Z - выполнение программы управления;
- STM32F031F - для оцифровки токов в цепях питания внешней нагрузки.
Контроллер состоит из следующих блоков: