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 Anforderungenstabelle
1	Es wird ein Bewässerungssystem zusammengebaut mit folgenden Komponenten, wie Pumpe, Schlauch, Balkonpflanze, Topf und Wasserbehälter.	Hardware	25.10.2023	Offen
2	Es werden folgende Sensoren beschaffen (Bodenfeuchtesensor, Lichtintensitätssensor, Temperatur- & Luftfeuchtesensor)	Hardware	27.10.2023	Offen
3	Es wird eine Halterung konstruiert und gebaut zur Halterung des LCD-Displays, des Arduino Uno und dem Kabelführungssystems .	Mechanik	31.10.2023	Offen
4	Als Mikrocontroller wird ein Arduino UNO R3 eingesetzt.	Hardware	31.10.2023	Offen
5	Sensoren sollten mit Arduino IDE angesprochen werden und Messdaten auf dem LCD-Display ausgeben.	Hardware/Software	04.11.2023	Offen
6	Die Pumpe sollte mit Hilfe des Arduinos ein und ausgeschaltet werden.	Hardware	07.11.2023	Offen
7	Der Regelkreises sollte mittels Arduino IDE für das Zusammenspiel von Sensoren & Hardware sorgen.	Software	14.11.2023	Offen
8	Umsetzung des Arduino IDE Algorithmuses unter 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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