Bewässerungssytem für Balkonpflanzen

Autoren: Oliver Aust, Jürgen Heimann
Betreuer: Prof. Schneider

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Einleitung

Das Projekt "Bewässerungssystem für Balkonplanzen" entsteht im Rahmen des Praktikums "Fachpraktikum Elektrotechnik" im Studiengang Mechatronik (MTR).

Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines automatischen Bewässerungssystem. Pflanzen besitzen unterschiedliche Bedürfnisse, beispielsweise verbrennen einige durch das Gießen bei zu starker Sonneneinstrahlung, während andere zu kalte Aussentemperaturen nicht mögen und wieder andere eher einen nicht zu trockenen Boden präferieren. Daher Das Projekt, welches in Abhängigkeit der Temperatur, der Sonnenintensität und der Bodenfeuchte auf die individuellen Bedürfnissen von diversen Balkonpflanzen eingeht und sie bewässert. Zur Visualisierung verwenden wir ein LCD-Display, auf welchem die Messdaten, aktuelle Temperatur sowie die mindest und höchst Temperatur der letzten 24 Stunden, sowie Bodenfeuchte und den Zeitpunkt der letzten Bewässerung verfügen soll.

Anforderungen

Um dieses Projekt zu realisieren müssen folgende Anforderungen erfüllt werden

. Es muss einen geeigneten Behälter für das Wasser entworfen oder gefunden werden . Es muss einen Gehäuse als LCD-Display-Halterung, Kabelführungssystem und als Halterung für den Arduino entworfen werden . Es müssen die passenden Feuchtigkeitssensor und Sonnenkollektor gefunden/erarbeitet werden . Es muss eine Intelligente Schaltung entworfen und Programmiert werden

Nr.	Beschreibung	Bereich	Datum	Status
1	Das Gehäuse für den Arduino und dem Display muss Wetterfest sein.	Mechanik	25.10.2023	Offen
2	Das Gehäuse muss Platz für ein Kabelführungssystem aufweisen.	Hardware	27.10.2023	Offen
3	Das Gehäuse soll mit einem Akku betrieben werden.	Hardware	31.10.2023	Offen
4	Der Füllstandssensor soll den Wasserfüllstand des Wasserbehälters in Echtzeit messen.	Hardware	31.10.2023	Offen	-	5	Der Bodenfeuchtesensor soll den Feuchtigkeitsgrad der Erde im Blumentopf in Echtzeit messen.	Software	04.12.2023	Offen
6	Die Messdaten müssen auf dem Display in Echtzeit angezeigt werden.	Software	04.12.2023	Offen
7	Das Display soll Zeitpunkt und Menge der letzten Bewässerung anzeigen.	Hardware	04.11.2023	Offen
8	Die Pumpe soll mit dem Arduino UNO R3 mit Hilfe der Arduino IDE angesteuert werden.	Hardware	07.11.2023	Offen
9	Der Regelkreises sollte mittels Arduino IDE für das Zusammenspiel von Sensoren & Hardware sorgen.	Software	14.11.2023	Offen
10	Die Umsetzung des Arduino IDE Algroithmusses muss in Umgeschrieben werden Matlab/Simulink	Software	04.12.2023	Offen

Tabelle 1: Auflistung der Anforderungen

Funktionaler Systementwurf/Technischer Systementwurf

Zur näheren Erläuterung wird der Systementwurf in Komponenten unterteilt:

• Blumentopf und Pflanze: Der Bereich in dem die Sensoren verbaut werden.

• Gehäuse: Das Gehäuse dient als Halterung für den Arduino und zur Halterung des LCD-Displays, ebenfalls wird das Kabelführungssystem dorthin verlaufen.

• Wasserführungssystem: Konstruktion für Schlauch und Pumpe mit Wasserführungssystem vom Behälter zum Blumentopf.

• Bodenfeuchtesensor: Misst den Feuchtigkeitsbedarf der Pflanze.

• Temperatursensor: Aussentemperaturmessung.

• Lichtintentitätssensor: Misst die Sonneneinstrahlung um die Bewässerung gegebenenfalls zu pausieren, um die Pflanze zu schützen.

• LCD-Display: Auf dem Display werden Messdaten und letzter Zeitpunkt der Bewässerung angezeigt.

• Arduino: An den Arduino Mikrocontroller sind die genannten elektrischen Komponenten angebunden. Der Mikrocontroller führt den Algorithmus aus, er verarbeitet Messdaten und regelt entsprechend.

• Spannungsquelle: Als Spannungsquelle für den Arduino mit Platine wird eine 9V-Block-Batterie eingesetzt.

Schematischer Systemaufbau

Funktionaler Systemaubau

Literatur

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