Работоспособный прототип устройства «Умная теплица»

РАБОТОСПОСОБНЫЙ ПРОТОТИП УСТРОЙСТВА
«УМНАЯ ТЕПЛИЦА «TERRABOT»

КОМАНДА

Гужихин Иван
МБОУ ПСШ им. Н. А. Образцова
автор проекта
Камардина Елена
педагог ДО, АНО ДО "Детский технопарк "Кванториум", г. Томск
наставник

ПРОБЛЕМАТИКА ПРОЕКТА

В наше время люди стремятся автоматизировать рутинные действия в различных сферах, садоводство не исключение. Однако цены на большинство представленных на рынке систем умных нельзя назвать демократичными. Себестоимость умной теплицы TerraBot гораздо ниже представленных на рынке аналогов при схожем функционале, кроме того эта система универсальна, ведь может эффективно функционировать в помещении любого объема

АКТУАЛЬНОСТЬ

В современном мире вырастить свежие овощи у себя дома может не каждый. Для этого необходимо постоянные затраты сил и времени. Создание умной теплицы поможет решить данные проблемы

АНАЛОГИ ПРОЕКТА

Smart standard VENT

Умная теплица "smart standard" создаёт оптимальную среду для растений, с возможностью управления на расстоянии

Функционал
Автоматический полив растений, контроль длины светового дня, сохранение данных о температуре и влажности почвы, связь со смартфоном

Цена: 47970 р.

greenhouseshop

EctoControl

Кастомная система, позволяющая отслеживать состояние теплицы в любой точке планеты

Функционал
Получение данных о температуре и влажности почвы, связь со смартфоном по wi-fi

Цена: от 10000 р.

ectostroy-rt

Люкс

Система, обеспечивающая автополив и автопроветривание, предназначенная для установки в теплицу

Функционал
получение данных о температуре и влажности почвы, связь со смартфоном по wi-fi

Цена: 47390 р. (В зависимости от комплектации)

shop.2agrocloud

Представленные на рынке системы умных теплиц имеют 3 основные функции, необходимых для автономного выращивания растений, однако цена на такие системы довольно высока

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ПРОЕКТА

Создание прототипа умной теплицы, на базе микроконтроллера Arduino Nano, которая будет содержать весь необходимый функционал при минимальной себестоимости

1

Определить функционал будущей умной теплицы
2

Подобрать все необходимые комплектующие для успешной реализации данного функционала
3

Создать схему подключения всех компонентов и Gerber файл для создания печатной платы
4

Написать программу для электронной части
5

Собрать прототип умной теплицы

СТЕЙКХОЛДЕРЫ

Юридические и физические лица, которые связаны с агрономией: садоводческие общества, ботанические сады, дачники или просто люди, желающие выращивать растения не прилагая к этому усилий

Этапы выполнения

Анализ рынка потенциальных конкурентов

09.2022

Выбор датчиков для реализации функционала

09.2022-10.2022

Подготовка необходимой документации проекта, создание электронных схем

10.2022-11.2022

Разработка кода в среде программирования Arduino IDE

12.2022-02.2023

Сборка макета будущей теплицы

02.2023

Сборка прототипа умной теплицы

02.2023-03.2023

Подготовка и оформление информации по проекту

04.2023

Все этапы на данный момент успешно пройдены

ЭКОНОМИКА ПРОЕКТА

Позиция

Примерная цена за единицу товара в рублях

Сумма

Arduino nano
БП 12В 8А
Гнездо под БП
Стабилизатор 5 вольт
li-ion аккумуляторы
Зарядные модули tp4056
Электромагнитное реле
Твердотельное реле модуль 4 канала
Помпа 12 вольт (тип В с трубкой в комплекте)
Емкостный датчик влажности почвы
Датчик уровня жидкости
Часы реального времени
Адресная светодиодная лента ws2812b (black pcb 1m 144 led ip65)
Стабилизатор 5 вольт 3 ампера для светодиодной ленты
"Вентиляторы системы поддержания температуры
(AFB1212SH, 2 пина)"
"Нихромовая проволока
(0,4 мм)"
Цифровой термометр ds18b20 (1метр, без коннекторов)
Индикатор заряда li – ion аккумуляторов 2s
Держатель аккумуляторов
Tft сенсорный дисплей nextion
Пьезоэлемент с генератором
Тумблер с подсветкой

215 (2)

1100

137

1435

288 (2)

475

136 (4)

34 (2)

675

209 (2)

647 (2)

293

143 (3)

1870

111

430

1100

137

1435

576

475

544

675

418

1294

293

429

1870

111

Примерный итог

10345

ПРЕДПОЛАГАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПРОЕКТЫ

Наличие работоспособного прототипа умной теплицы. Публикация в открытом доступе всех исходных файлов проекта с целью предоставить возможность повторить проект всем желающим

ТЕКУЩИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

В приложении Easy Eda создана схема подключения электронных комплектующих и схема печатной платы. С помощью веб ресурса Tinkercad создана модель корпуса под управляющую электронику
С помощью веб-приложения Tinkercad создана 3D - модель корпуса под управляющую электронику
Участие в XV Международной научно-технической конференции «Современные проблемы машиностроения»
Участие в XXIV Всероссийской конференции-конкурса исследовательских работ школьников "Юные исследователи – науке и технике" - секции «Инженерные решения»
В программе Blender 3D создана наглядная модель корпуса теплицы
В среде разработки Arduino IDE был написан код, демонстрирующий возможности теплицы

ФОТО И АРТЕФАКТЫ ПРОЕКТА

Система автополива

Резервуар с датчиком уровня воды

Помпа, за счет которой вода из резервуара будет поступать в почву

Модуль часов реального времени, который позволит осуществлять полив растений с привязкой ко времени

Несколько емкостных датчиков влажности почвы, позволяющие осуществлять полив с привязкой к фактической влажности почвы

Твердотельное реле, которое позволит Arduino управлять мощной нагрузкой в виде помпы

ПРОДВИЖЕНИЕ ПРОЕКТА

Представления проекта на публичных мероприятиях (участие в научных конференции, конкурсах, выставках)
Публикация итогов проекта в социальных сетях
Работа с потенциальными предложениями от партнеров по итогам проектной ярмарки

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОЕКТА

ИСХОДНЫЕ ФАЙЛЫ ПРОЕКТА

Контакты

Вернуться в начало

село Парабель, Парабельский р-н
Томская область