Regelung der Wasserzufuhr für Haus- und Nutzpflanzen

Aus HSHL Mechatronik
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Autoren: Marvin Stute, Nils Betten

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Einleitung

Projektplan

Im Rahmen des Praktikums "Angewandte Elektrotechnik" im Studiengang "Business and Systems Engineering" ist dieses Projekt entstanden. Im Rahmen dieses Projektes soll ein Gerät entworfen und realisiert werden, welche es ermöglicht, automatisch Haus- und/oder Nutzpflanzen zu wässern. Um diese verschiedenen Anforderungen abzudecken muss das System in verschiedenen Konfigurationen funktionieren und je nach gewählter Einstellung verschiedene Bewässerungsprofile für verschiedene Pflanzenarten und Einsatzzwecke nutzen können.

Anforderungen

Anforderungen

ID Inhalt Ersteller Datum Geprüft von Datum
1.0 Die Feuchtigkeit im Blumentopf muss durch den Arduino, die Sensoren und die Aktuatoren auf einem konstanten, einstellbaren Level gehalten werden. Die Feuchtigkeit muss mit einer Genauigkeit von +/-15% eingehalten werden. Marvin Stute 04.10.2022 Nils Betten 04.10.2022
2.0 Um verschiedene Pflanzen versorgen zu können muss der Nutzer in der Lage sein, zwischen verschiedenen Bewässerungsmodi zu wählen. Mindestens drei Bewässerungsprofile sind im finalen Projekt bereits implementiert. Marvin Stute 04.10.2022 Nils Betten 04.10.2022
3.0 Zwei Feuchtigkeitssensoren messen unabhängig voneinander die Feuchtigkeit an zwei verschiedenen Positionen des Topfs. Marvin Stute 04.10.2022 Nils Betten 04.10.2022
4.0 Eine Pumpe wird zur Förderung des Wassers aus einem Reservoir zum Blumentopf eingesetzt. Die Förderhöhe muss mindestens 150cm betragen. Marvin Stute 04.10.2022 Nils Betten 04.10.2022
5.0 Falls am Behälter der Pflanze möglich kann ein motorisiertes Ventil verwendet werden, um überschüssiges Wasser in den Untertopf oder einen Abwasserbehälter abzuführen. Diese Funktion kann nur nicht absorbiertes Wasser ablassen. Marvin Stute 04.10.2022 Nils Betten 04.10.2022
6.0 Der Arduino hat einen vorgegebenen Sollwert für die Feuchtigkeit. Dieser wird mit dem/den (mittleren) Messwert(en) des/der Feuchtigkeitssensor(en) verglichen, um die Abweichung vom Sollwert zu ermitteln. Über einen Regler wird dann die die Pumpe angesteuert, um den Feuchtigkeitsgehalt des Substrates anzuheben. Bei Erkennung von stehendem Wasser wird gegebenenfalls über das motorisierte Ventil überschüssiges Wasser abgelassen. Marvin Stute 04.10.2022 Nils Betten 04.10.2022
7.0 Pumpe und Motor müssen als gemeinsam funktionierende Einheit als Strecke fungieren. Marvin Stute 04.10.2022 Nils Betten 04.10.2022
8.0 Das System gibt einen Warnton aus, wenn der Füllstand des Tanks unter einen kritischen Wert fällt. Nils Betten 04.10.2022 Marvin Stute 04.10.2022

Bill of materials (BOM)

Anzahl Komponente Preis Link
4 Feuchtigkeitssensor 1,31€ Funduino
1 Arduino Uno 15,90€ Funduino
2 Wasserpumpe 3,21€ Funduino
2 Wasserventil 6,18€ Funduino
1 Piezospeaker 0,90€ Funduino

Funktionaler Systementwurf / Technischer Systementwurf

Funktionaler Systementwurf

Funktionaler Systementwurf

Technischer Systementwurf

Technischer Systementwurf

Komponentenspezifikation

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Umsetzung

Hardware

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Software

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Vollständiges System

Fertiges System

Komponententest

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Integrationstest

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Systemtest

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Ergebnis

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Zusammenfassung

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Projektunterlagen

Projektplan

Projektplan

Projektdurchführung

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Youtube Video

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