Automatická hydroponická mikrofarma pro pěstování rostlin
Loading...
Date
Authors
Takács, Peter
ORCID
Advisor
Referee
Mark
C
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract
Táto práca sa zaoberá implementáciou návrhu hardvéru a softvéru pre existujúcu hydroponickú mikrofarmu. Práca obsahuje rešerš literatúry a internetu zameranú na automatizované pestovanie rastlín. V práci sú opísané a porovnané rôzne typy bezpôdnych pestovateľských systémov. Riešia sa všeobecné požiadavky na rastliny a diskutuje sa o týchto požiadavkách. V práci je opísané aj inštrumentácia pomocou špecifických komponentov. Systém zahŕňa riadiacu jednotku, ovládanie ohrevu a prevzdušňovania živného roztoku, nastaviteľné osvetlenie a snímače pH, EC a teploty vody a okolia. Okrem toho sa diskutuje o výhodách a nevýhodách dvoch vybraných mikroprocesorových jednotiek. Ďalej je v práci opísaná aj činnosť mikrokontroléra, ktorý riadi jednotlivé komponenty. Táto práca stručne opisuje všeobecné zapojenie jednotlivých komponentov a obsahuje schémy zapojenia a dosku plošných spojov. Táto práca opisuje program firmvéru a funkcie webového rozhrania, ktoré slúži na interakciu so systémom. Okrem toho je vybavený funkciami diaľkového ovládania a monitorovania prostredníctvom webového rozhrania s e-mailovými upozorneniami pre potreby externých zásahov. Súčasťou tejto práce je aj implementácia elektroniky z hľadiska montáže a kalibrácie.
This thesis deals with the implementation of hardware and software design for an existing hydroponic micro-farm. The thesis includes a literature and internet search focused on automated plant cultivation. A description of different types of soilless cultivation systems is given in the thesis. General plant requirements are addressed and these requirements are thoroughly discussed. Instrumentation using specific components is also described in the thesis. The system integrates a control unit, heating and aeration controls for the nutrient solution, adjustable lighting, and sensors for pH, EC, and adjustable water and ambient temperature. In addition, the advantages and disadvantages of two selected microprocessor units are discussed. Further, the operation of the microcontroller that controls the individual components is also described in the thesis. This thesis briefly describes the general circuitry of each component and includes circuit diagrams and the schematic of a printed circuit board. This thesis describes the program of the firmware and the functions of the web interface used to interact with the system. Additionally, it features remote control and monitoring capabilities via a web interface, with email alerts for external intervention needs. This thesis also includes the implementation of the electronics in terms of assembly and calibration.
This thesis deals with the implementation of hardware and software design for an existing hydroponic micro-farm. The thesis includes a literature and internet search focused on automated plant cultivation. A description of different types of soilless cultivation systems is given in the thesis. General plant requirements are addressed and these requirements are thoroughly discussed. Instrumentation using specific components is also described in the thesis. The system integrates a control unit, heating and aeration controls for the nutrient solution, adjustable lighting, and sensors for pH, EC, and adjustable water and ambient temperature. In addition, the advantages and disadvantages of two selected microprocessor units are discussed. Further, the operation of the microcontroller that controls the individual components is also described in the thesis. This thesis briefly describes the general circuitry of each component and includes circuit diagrams and the schematic of a printed circuit board. This thesis describes the program of the firmware and the functions of the web interface used to interact with the system. Additionally, it features remote control and monitoring capabilities via a web interface, with email alerts for external intervention needs. This thesis also includes the implementation of the electronics in terms of assembly and calibration.
Description
Keywords
Hydropónia, Aeropónia, Aquapónia, NFT, DFT, EC, pH, CO$_2$, VOC, LED osvetlenie, fotoreceptory, fotosyntéza, živiny, Raspberry PI, ESP32, Firmvér, Webové rozhranie, Automatické dávkovanie, Kalibrácia, Hydroponics, Aeroponics, Aquaponics, NFT, DFT, EC, pH, CO$_2$, VOC, LED lightning, photoreceptors, photosynthesis, nutrients, Raspberry PI, ESP32, Firmware, WebGUI, Automatic dosing, calibration
Citation
TAKÁCS, P. Automatická hydroponická mikrofarma pro pěstování rostlin [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií. 2024.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
sk
Study field
bez specializace
Comittee
doc. Ing. Jan Mikulka, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Petr Blaha, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Jiří Fialka, Ph.D. (člen)
Ing. Miloslav Richter, Ph.D. (člen)
Ing. Soňa Šedivá, Ph.D. (člen)
Ing. Soběslav Valach (člen)
Date of acceptance
2024-06-05
Defence
Student obhájil diplomovou práci s výhradami. V rámci obhajoby dokázal přesvědčit komisi o správnosti svých postupů a navrženého řešení. V průběhu odborné rozpravy reagoval na dotazy :
Doplňující otázku týkající se použití SD karty pro raspberry pi student zodpověděl. Doplňující otázky na velikost světel a použitá světla student zodpověděl. Otázky týkající se použitého hardwaru student zodpověděl.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení