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Incubadora usando Arduino com controle automático de temperatura e umidade

Neste post vamos construir uma incubadora usando Arduino que pode autorregular sua temperatura e umidade. Este projeto foi sugerido pelo Sr. Imran yousaf que é um ávido leitor deste site.

Introdução

Este projeto foi concebido de acordo com as sugestões do Sr. Imran, mas algumas modificações adicionais são feitas para tornar este projeto universalmente adequado para todos.

Você pode usar sua criatividade e imaginação para realizar este projeto.

Então vamos entender o que é uma incubadora? (Para noobs)

Incubadora é um aparelho fechado cujo ambiente interno é isolado do ambiente ambiente.

Isso é para criar um ambiente favorável para a amostra sob cuidados. Por exemplo, incubadoras são usadas para cultivar organismos microbianos em laboratórios, incubadoras são usadas em hospitais para cuidar de bebês prematuros.

O tipo de incubadora que vamos construir neste projeto é para chocar ovos de galinha ou qualquer outro ovo de ave.

Todas as incubadoras têm uma coisa em comum; regula a temperatura, a umidade e fornece suprimento adequado de oxigênio.

Você pode definir a temperatura e a umidade pressionando os botões fornecidos e também mostra a temperatura interna e a umidade em tempo real. Uma vez ajustados ambos os parâmetros, ele controla automaticamente o elemento de aquecimento (lâmpada) e o vaporizador (umidificador) para atender ao ponto de ajuste.

Agora vamos entender o aparato e o design da incubadora.

O chassi da incubadora pode ser de isopor/caixa termocol ou vidro acrílico que pode proporcionar um bom isolamento térmico. Eu recomendaria a caixa de isopor / termocol que será mais fácil de trabalhar.

Projeto do aparelho:

LAYOUT DO MATERIAL DA INCUBADORA

Uma lâmpada de 25 watts atua como fonte de calor; potência mais alta pode ferir os ovos em um recipiente pequeno. A umidade é fornecida pelo vaporizador, você pode usar o vaporizador algo semelhante ao mostrado abaixo.

IMG 62432AB41B6D3

Produz um fluxo espesso de vapor que será de entrada para a incubadora. O vapor pode ser transportado através de qualquer tubo flexível.

O tubo flexível pode ser algo parecido com o mostrado abaixo:

IMG 62432AB44AC2E

A entrada de vapor pode ser feita pela parte superior da caixa de isopor/termocol conforme mostrado no projeto do aparelho, para que o excesso de calor escape pelos orifícios de controle de umidade e magoe menos os ovos.

Há um cilindro carregando ovos com vários furos ao redor, conectado a um servo motor. O servo motor gira o cilindro 180 graus a cada 8 horas, girando assim os ovos.

A rotação dos ovos evita que o embrião grude na membrana da casca e também proporciona contato com o material alimentar do ovo, principalmente na fase inicial de incubação.

O cilindro rotativo deve ter vários orifícios para que haja circulação de ar adequada e também o cilindro deve ser oco em ambos os lados.

O cilindro rotativo pode ser tubo de PVC ou cilindro de papelão.

Cole um palito de sorvete em ambas as extremidades do cilindro oco, de modo que o palito de sorvete faça dois semicírculos iguais. Cole o braço do servo motor no meio do palito de sorvete. Do outro lado faça um buraco e cole um palito de dente com firmeza.

Insira o palito dentro da caixa e cole o servo na parede oposta dentro da caixa. O cilindro deve ficar o mais horizontal possível, agora o cilindro pode girar conforme o servo motor gira.

E sim, use sua criatividade para melhorar as coisas.

Se você quiser acomodar mais ovos, faça mais cilindros e vários servomotores podem ser conectados no mesmo pino da linha de controle.

Os orifícios de controle de umidade podem ser feitos enfiando um lápis na caixa de isopor/termocol na parte superior. Se você fez muitos furos desnecessários ou se a umidade ou a temperatura estão escapando muito rápido, você pode cobrir alguns dos furos usando fita isolante ou isolante.

O sensor DHT11 é o coração do projeto que pode ser colocado no meio de quaisquer quatro lados da incubadora (dentro), mas longe do bulbo ou tubo de entrada de umidade.

Os ventiladores da CPU podem ser colocados conforme mostrado no projeto do aparelho para circulação de ar. Para uma circulação de ar adequada, use pelo menos duas ventoinhas empurrando o ar na direção oposta, por exemplo: uma ventoinha da CPU empurrando para baixo e outra ventoinha da CPU empurrando para cima.

A maioria das ventoinhas da CPU funciona em 12V, mas em 9V funciona bem.

Isso é tudo sobre o aparelho. Agora vamos discutir sobre o circuito.

Diagrama esquemático:

CONTROLE DE MONITOR LCD DIGITAL DE UMIDADE DA INCUBADORA

O circuito acima é para a conexão do Arduino ao LCD. Ajuste o potenciômetro de 10K para ajustar o contraste do LCD.

CONTROLE CLIMÁTICO AUTOMÁTICO DA INCUBADORA ARDUINO

O Arduino é o cérebro do projeto. Existem 3 botões de pressão para ajustar a temperatura e a umidade. O pino A5 controla o relé do vaporizador e o pino A4 da lâmpada. O sensor DHT11 está conectado ao pino A0. Os pinos A1, A2 e A3 usados ​​para botões de pressão.

O pino 7 (pino não PWM) é conectado ao fio de controle do servo motor; vários servomotores podem ser conectados ao pino #7. Existe um equívoco de que os servo motores funcionam apenas com pinos PWM do Arduino, o que não é verdade. Funciona bem em pinos não PWM também.

Conecte um diodo 1N4007 na bobina do relé em polarização reversa para eliminar picos de alta tensão ao ligar e desligar.

Fonte de energia:

CIRCUITO DE ALIMENTAÇÃO DA INCUBADORA ARDUINO

A fonte de alimentação acima pode fornecer alimentação de 9 V e 5 V para relé, Arduino, Servo motor (SG90) e ventoinhas da CPU. O conector DC é fornecido para alimentar o Arduino.

Use dissipadores de calor para os reguladores de tensão.

Isso conclui o fornecimento de energia.

Baixe o sensor DHT da biblioteca:

https://arduino-info.wikispaces.com/file/detail/DHT-lib.zip

Código do programa:

//------------------Program Developed by R.GIRISH-------------------//
#include
#include
#include
#define DHT11 A0
const int ok = A1;
const int UP = A2;
const int DOWN = A3;
const int bulb = A4;
const int vap = A5;
const int rs = 12;
const int en = 11;
const int d4 = 5;
const int d5 = 4;
const int d6 = 3;
const int d7 = 2;
int ack = 0;
int pos = 0;
int sec = 0;
int Min = 0;
int hrs = 0;
int T_threshold = 25;
int H_threshold = 35;
int SET = 0;
int Direction = 0;
boolean T_condition = true;
boolean H_condition = true;
LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);
Servo motor;
dht DHT;
void setup()
{
pinMode(ok, INPUT);
pinMode(UP, INPUT);
pinMode(DOWN, INPUT);
pinMode(bulb, OUTPUT);
pinMode(vap, OUTPUT);
digitalWrite(bulb, LOW);
digitalWrite(vap, LOW);
digitalWrite(ok, HIGH);
digitalWrite(UP, HIGH);
digitalWrite(DOWN, HIGH);
motor.attach(7);
motor.write(pos);
lcd.begin(16, 2);
Serial.begin(9600);
lcd.setCursor(5, 0);
lcd.print("Digital");
lcd.setCursor(4, 1);
lcd.print("Incubator");
delay(1500);
}
void loop()
{
if (SET == 0)
{
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Set Temperature:");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print(T_threshold);
lcd.print(" *C");
while (T_condition)
{
if (digitalRead(UP) == LOW)
{
T_threshold = T_threshold + 1;
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print(T_threshold);
lcd.print(" *C");
delay(200);
}
if (digitalRead(DOWN) == LOW)
{
T_threshold = T_threshold - 1;
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print(T_threshold);
lcd.print(" *C");
delay(200);
}
if (digitalRead(ok) == LOW)
{
delay(200);
T_condition = false;
}
}
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Set Humidity:");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print(H_threshold);
lcd.print("%");
delay(100);
while (H_condition)
{
if (digitalRead(UP) == LOW)
{
H_threshold = H_threshold + 1;
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print(H_threshold);
lcd.print("%");
delay(100);
}
if (digitalRead(DOWN) == LOW)
{
H_threshold = H_threshold - 1;
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print(H_threshold);
lcd.print("%");
delay(200);
}
if (digitalRead(ok) == LOW)
{
delay(100);
H_condition = false;
}
}
SET = 1;
}
ack = 0;
int chk = DHT.read11(DHT11);
switch (chk)
{
case DHTLIB_ERROR_CONNECT:
ack = 1;
break;
}
if (ack == 0)
{
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Temp:");
lcd.print(DHT.temperature);
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Humidity:");
lcd.print(DHT.humidity);
if (DHT.temperature >= T_threshold)
{
delay(3000);
if (DHT.temperature >= T_threshold)
{
digitalWrite(bulb, LOW);
}
}
if (DHT.humidity >= H_threshold)
{
delay(3000);
if (DHT.humidity >= H_threshold)
{
digitalWrite(vap, LOW);
}
}
if (DHT.temperature < T_threshold)
{
delay(3000);
if (DHT.temperature < T_threshold)
{
digitalWrite(bulb, HIGH);
}
}
if (DHT.humidity < H_threshold)
{
delay(3000);
if (DHT.humidity < H_threshold)
{
digitalWrite(vap, HIGH);
}
}
sec = sec + 1;
if (sec == 60)
{
sec = 0;
Min = Min + 1;
}
if (Min == 60)
{
Min = 0;
hrs = hrs + 1;
}
if (hrs == 8 && Min == 0 && sec == 0)
{
for (pos = 0; pos <= 180; pos += 1)
{
motor.write(pos);
delay(25);
}
}
if (hrs == 16 && Min == 0 && sec == 0)
{
hrs = 0;
for (pos = 180; pos >= 0; pos -= 1)
{
motor.write(pos);
delay(25);
}
}
}
if (ack == 1)
{
lcd.clear();
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("No Sensor data.");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("System Halted.");
digitalWrite(bulb, LOW);
digitalWrite(vap, LOW);
}
delay(1000);
}
//------------------Program Developed by R.GIRISH-------------------//

Como operar o Circuito:

· Com a configuração completa do hardware e do aparelho, ligue o circuito.

· O visor mostra “definir temperatura” pressione o botão para cima ou para baixo para obter a temperatura desejada e pressione o botão “definir”.

· Agora o display mostra “set Humidity” pressione os botões para cima ou para baixo para obter a umidade desejada e pressione “set button”.

· Inicia o funcionamento da incubadora.

Por favor, consulte a internet ou obtenha conselhos de um profissional para o nível de temperatura e umidade dos ovos.

Se você tiver alguma dúvida específica sobre este circuito de controle de temperatura e umidade da incubadora automática Arduino, sinta-se à vontade para expressar na seção de comentários. Você pode receber uma resposta rápida.

Hashtags: #Incubadora #usando #Arduino #controle #automático #temperatura #umidade
 

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