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일상/임베디드개발

실내 수경 재배

실내 수경 재배


1. 개요


1) 아두이노, ,xillinx, orcad를 활용하여 설계 및 제작


- 원하는 EC, PH, 온도 값을 입력


- 매시간 마다 EC, PH, 온도 값을 측정 


- 설정된 값으로 수조 환경을 유지


- 스마트폰을 통해 실시간 보기 기능




2) 설명


이 펌프는 크게 상층부와 하층부로 나누어져 있다. 우선 상층부에서는 수중식물을 재배할 수 있다. 사용자가 설정한 interval(시간 간격)에 맞춰 펌프가 하층부에 있는 물을 상층부로 끌어 올린다. 이렇게 식물 재배를 자동화 할 수 있다. 하층부에는 총 3개의 동작 센서가 있다. PH센서, EC센서, 온도센서가 바로 그것이다. 각 센서는 실시간으로 센싱을 한다. 만약 사용자가 설정한 범위(LOW에서 HIGH 사이)에서 벗어날 경우 모터 혹은 히터가 작동하여 정상 범위 내로 유지시킨다. 마지막으로 펌프속도조절을 제외한 모든 기능은 스마트폰 및 인터넷으로도 제어가 가능하다. 



2. 제어를 위한 버튼


버튼 

기능 

 Breath Interval (short) 버튼

 설정된 interval에 몇 배수를 할지 정한다. 

 1 = 1배수  2 = 2배수  3 = 3배수  4 = 4배수

 Breath Interval (long) 버튼

 interval 시간을 사용자가 설정할 수 있다.

 C/F 버튼

 LCD 상의 출력되는 온도를 섭씨 혹은 화씨로 바꿀 수 있는 버튼

 Heating 버튼

 히터를 강제로 on/off 할 수 있는 버튼

 EC/ppm 버튼

 EC의 수치를 미국/호주/유럽 단위로 바꿀 수 있는 버튼

 EC motor 버튼

 EC 모터를 on/off 할 수 있는 버튼

 Mode 버튼

 Temp, PH, EC 의 범위를 설정할 수 있다.

 ↑(plus) 버튼

 사용자의 설정값을 증가시킨다. 

 ↓(minus) 버튼

 사용자의 설정값을 감소시킨다.

 Set 버튼

 사용자의 설정값을 저장한다.

 

 interval 설정값의 몇 배수 간격으로 수중펌프가 작동하고 있는지를 

 알려주는 LED   

 1 = 1배수  2 = 2배수  3 = 3배수,  4 = 4배수

 

 물이 하층부에서 상층부로 올라가고 있음을 알려주는 LED

 물이 상층부에서 하층부로 내려가고 있음을 알려주는 LED

 하층부 물이 없을 때를 알려주는 LED

 interval 설정값의 몇 배수 간격으로 수중펌프가 작동하고 있는지를 

 알려주는 LED    

 1 = 1배수  2 = 2배수  3 = 3배수  4 = 4배수

 

 Motor 가 동작 중임을 알려주는 LED


3. 프로그래밍을 위한 플로우 차트


1) 메인 플로우 차트




2) 전원을 켠 후 현재 DATA 상태를 받는다.




3) FLAG 와 모드에 따라 순환하며 동작한다.




4) 데이터를 받아 현재 상태를 FLAG로 각각 표시한다.




5) EC/PH 데이터 값과 설정 값을 비교하여 PH/EC 모터 동작을 제어한다.




6) 온도 DATA 값과 설정 값을 비교하여 PH/EC 모터 동작을 제어한다.




4. 메인 하드웨어




5. 전체 모습




소스코드는 다음과 같다. (아두이노 소스코드)


수경재배.zip



포트폴리오 파일이다.


포트폴리오_수경재배.pdf


보고서이다.


수경재배 프로젝트.pdf


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