Bewässerungssytem für Balkonpflanzen

Aus HSHL Mechatronik
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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 Beschaffung/Erstellung (Pumpe, Schlauch, Balkonpflanze, Topf und Wasserbehälter) Hardware 25.10.2023 Offen
2 Beschaffung (Bodenfeuchtesensor, Lichtintensitätssensor, Temperatur- & Luftfeuchtesensor) Hardware 27.10.2023 Offen
3 Gehäusekonstruktion als Halterung für LCD-Display, Arduino und Kabelführungssystem. Mechanik 31.10.2023 Offen
4 Als Mikrocontroller wird ein Arduino eingesetzt. Hardware 31.10.2023 Offen
5 Sensortest mittels Arduino IDE Hardware/Software 04.10.2023 Offen
6 Hardwaretest der Pumpe Hardware 07.11.2023 Offen
7 Programmierung einer Testumgebung des Regelkreises mittels Arduino IDE für das Zusammenspiel von Sensoren & Hardware Software 14.11.2023 Offen
8 Umsetzung des Algorithmus 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

Komponentenspezifikation

Umsetzung (HW/SW)

Komponententest

Ergebnis

Zusammenfassung

Lessons Learned

Projektunterlagen

Projektplan

Projektdurchführung

YouTube Video

Weblinks

Literatur


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