Солнечная система полива для теплицы [закрыта]

Используйте свинцово-кислотный аккумулятор на 12 В, его легче заряжать безопасно. Выбросьте пи, это пустая трата 5 Вт. Вместо этого используйте ардуино. Если вам нужна беспроводная связь, используйте ESP8266, а не Arduino, ESP8266 можно запрограммировать в Arduino IDE. Проверьте arduino.stackexchange, чтобы узнать, как создать веб-сервер на ESP8266. Лично я бы использовал ESP8266 для отправки данных на Pi (в вашем доме), и чтобы Pi создавал красивую страницу с графиками и т. Д. С интервалом в 60 секунд.

Используйте DHT22 для температуры и влажности, или лучше используйте SI7021. Если вам нужно много точек измерения температуры, добавьте несколько датчиков DS18B20.

На Arduino вы можете использовать библиотеку Narcoleptic, чтобы резко снизить энергопотребление.

У меня есть контроллер зарядного устройства на 12 В для солнечной батареи с Arduino (без Narcoleptic), но он нуждается в полировке. Зарядка состоит из трех этапов:

• 1) постоянный ток
• 2) доплата
• 3) плавающий заряд

Я так и не понял, как сделать эти три без какого-либо датчика тока, поэтому я просто измерил напряжение батареи с помощью стабилитрона и отключил зарядку на ~ 12,7, подождал, снова почувствовал и, если необходимо, возобновил зарядку. Я заряжал 13,5В @ 1А. Есть волшебное напряжение, при котором не напрягаешь аккумулятор, где не надо обрубать зарядку, но я не рекомендую. Аккумулятор на 12В можно считать "пустым" при 11,5В, ниже этой отметки я не разряжаюсь. На этой отметке я отключаю свои нагрузки с помощью реле и поднимаю тревогу, мигая красным светодиодом RGB.

Я достаточно хорошо знаю, что свинцово-кислотные аккумуляторы могут выдерживать более высокие температуры без потери эффективности, чем все эти литий-ионные аккумуляторы. Хотя я полагаю, что в любом случае я бы, вероятно, вставил свою батарею в отверстие в земле (должным образом защищенное от влаги), чтобы защитить ее от повреждений и довольно прохладно.

Это работает достаточно хорошо для вашего приложения. Я рекомендую приобрести полевые МОП-транзисторы Vgs с низким импедансом для управления зарядкой. P-канальный МОП-транзистор IRF9630 в порядке, помните о подтягивающем резисторе.

Если вам нужны Li-* аккумуляторы, эти аккумуляторы 18650 дешевы, но вам нужно вложить немного денег в контроллер заряда. Вам также, вероятно, потребуется некоторое повышающее преобразование для управления различными битами в вашей теплице, что не требуется для системы 12 В.

Для самой солнечной панели вам нужны обходные диоды с анодом на отрицательной клемме для каждой ячейки и хороший блокирующий диод на 2 А с анодом, подключенным к Vout солнечной панели. Когда они не освещены или не насыщены, эти вещи потребляют энергию из доступного источника. Независимо от того, какое напряжение вам нужно для зарядки, вам понадобится понижающий преобразователь на вход контроллера заряда. 18В - это просто номинальная мощность, часто бывает ниже. Если качественный понижающий преобразователь выходит за рамки бюджета, временно попробуйте стабилизатор напряжения LM350 (с потерями).

Вы должны использовать реле для управления насосом и добавить байпасный диод с анодом на его отрицательную клемму. Насос может быть довольно шумным для Arduino. Вам также может понадобиться развязывающий конденсатор 100 В 10-100 мкФ в цепи накачки.

См. http://www.bristolwatch.com/solar_charger.htm - это очень хорошая и подробная статья.

Вот непонятная схема моего зарядного модуля:

И фото прототипа (да, знаю, некрасиво):

Пожалуйста, не обращайте внимания на входное напряжение 14,67 В, у меня появилась новая идея использовать ограничитель тока LM317. Не делай этого. Просто используйте 12,7 В.

Изменить: используйте это как шаблон для своего веб-сервера Pi: http://randomnerdtutorials.com/esp8266-publishing-dht22-readings-to-sqlite-database/

1. Используйте систему управления батареями для зарядки и контроля уровня заряда батарей. Если вы строите его самостоятельно, у вас есть отличный шанс плохо обращаться с литиевыми батареями, что приведет к их выходу из строя и «выходу с пламенем», что также приведет к тому, что ваша теплица загорится дымом.

2. BMS также решает ваш вопрос «как контролировать состояние заряда».

3. Соедините батареи последовательно, если напряжение превышает 12 вольт. Используйте понижающий регулятор, чтобы получить 5 В для питания Pi и Arduino. Таким образом, вы можете питать все необходимые детали от батарей. Понижение до более низкой мощности для 5-вольтовых частей должно быть более эффективным, чем повышение силы тока до 12 В.

4. Вы не можете подключить насос или соленоид напрямую к Arduino или Pi. Вам нужно либо построить соответствующую схему переключения (переключает 12 В на насос/соленоид с помощью сигнала 3,3 В или 5 В, многие примеры доступны в этом стеке), либо приобрести релейный модуль для переключения.

5. Достаточно ли насоса или клапана, зависит от физической установки. Для самотечной подачи (используя только электромагнитный клапан) вам нужно, чтобы резервуар был достаточно высоким, чтобы обеспечить достаточное давление, чтобы вода могла проникать повсюду. Для насоса та же проблема — он должен обеспечивать достаточное давление и объем для полива всех ваших растений, но при этом быть достаточно маломощным для доступного источника питания (батареи). Вам нужно будет выяснить, сколько воды и какое давление и достаточно ли гравитационной подачи или необходим насос.

Вы должны иметь возможность подключать датчики напрямую к Pi и устранять vArduino. Как правило, чем меньше деталей, тем лучше.

Вы всегда можете использовать такие насосы , которые я тоже купил, примерно по той же цене, что и электромагнитный клапан, и 5 В в придачу.