RU195167U1 - Installation for breeding biological objects with the function of monitoring and maintaining specified abiotic parameters of the artificial environment - Google Patents
Installation for breeding biological objects with the function of monitoring and maintaining specified abiotic parameters of the artificial environment Download PDFInfo
- Publication number
- RU195167U1 RU195167U1 RU2019124940U RU2019124940U RU195167U1 RU 195167 U1 RU195167 U1 RU 195167U1 RU 2019124940 U RU2019124940 U RU 2019124940U RU 2019124940 U RU2019124940 U RU 2019124940U RU 195167 U1 RU195167 U1 RU 195167U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- monitoring
- installation
- control
- microcontroller
- biological objects
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
- A01G9/24—Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
- C12M1/34—Measuring or testing with condition measuring or sensing means, e.g. colony counters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12M—APPARATUS FOR ENZYMOLOGY OR MICROBIOLOGY; APPARATUS FOR CULTURING MICROORGANISMS FOR PRODUCING BIOMASS, FOR GROWING CELLS OR FOR OBTAINING FERMENTATION OR METABOLIC PRODUCTS, i.e. BIOREACTORS OR FERMENTERS
- C12M1/00—Apparatus for enzymology or microbiology
- C12M1/36—Apparatus for enzymology or microbiology including condition or time responsive control, e.g. automatically controlled fermentors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
- Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
- Y02A40/25—Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Greenhouses (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области сельского и лесного хозяйства и может быть применена для массового разведения насекомых или других биологических объектов, для которых требуется поддержание особого режима условий среды. В конструкции установки используется комплекс взаимоувязанных технических решений, включающих в себя: корпус модульно-стеллажного типа, осветительные элементы с низким энергопотреблением, система управления, реализованная по особой схеме и запрограммированная в соответствии с разработанным алгоритмом. При таком техническом исполнении, устройство осуществляет непрерывный контроль условий среды и регистрацию показателей среды в виде электронных таблиц, а также обеспечивает снижение экономических затрат при возникающей необходимости дальнейшего увеличения рабочего объема. 2 табл., 5 ил.The utility model relates to the field of agriculture and forestry and can be used for mass breeding of insects or other biological objects, which require the maintenance of a special regime of environmental conditions. The design of the installation uses a set of interconnected technical solutions, including: a modular-shelving enclosure, low-power lighting elements, a control system implemented according to a special scheme and programmed in accordance with the developed algorithm. With this technical design, the device carries out continuous monitoring of environmental conditions and registration of environmental indicators in the form of spreadsheets, and also reduces economic costs when there is a need to further increase the working volume. 2 tablets, 5 ill.
Description
Область техники, к которой относится полезная модельThe technical field to which the utility model relates.
Полезная модель относится к области сельского и лесного хозяйства и может быть применена для проведения научно-производственных работ, связанных с массовым разведением насекомых или других биологических объектов, для которых требуется поддержание особого режима условий среды.The utility model relates to the field of agriculture and forestry and can be used for scientific and industrial work related to the mass cultivation of insects or other biological objects, which require the maintenance of a special regime of environmental conditions.
Уровень техникиState of the art
Известны изобретения для проведения работ с биологическими объектами в условиях искусственного климата с возможностью поддержания значений заданных параметров среды [1], [2], [3]. Для выполнения задач, аналоги в своей комплектации имеют следующие компоненты: металлический закрытый каркас с стеклянными вставками; блок подготовки воздуха, состоящий из кондиционера, увлажнителя воздуха и нагревателя; набор люминесцентных ламп; микропроцессорный программный модуль для поддержания необходимых параметров среды (влажность воздуха, температура воздуха, световой режим). Среди недостатков аналогов можно выделить ограниченность полезного пространства камеры, не позволяющее осуществить масштабирование работы, связанной со значительным увеличением популяции биологического объекта в рамках одного устройства. В аналогах предусмотрена установка фиксированных параметров условий среды, для поддержания которых необходимо постоянно находящийся в рабочем режиме блок подготовки воздуха. Контроль рабочей среды устройства можно осуществлять только за счет непосредственного присутствия оператора. Наиболее близким аналогом является промышленный образец - шкаф роста растений, предназначенный для осуществления научно-исследовательской работы с биологическими объектами в условиях искусственного климата, что позволяет также использовать его для выращивания насекомых [1]. Для решения научно-производственных задач по массовому разведению насекомых или других биологических объектов данный аналог не подходит, для этого необходимо устройство, имеющее возможность расширения рабочего пространства в рамках единой системы управления и поддержания в оптимальном диапазоне параметров среды с возможностью удаленного мониторинга и с наименьшими экономическими затратами на создание такого научно-производственного объекта.Known inventions for working with biological objects in an artificial climate with the ability to maintain the values of the given environmental parameters [1], [2], [3]. To perform the tasks, the analogs in their configuration have the following components: closed metal frame with glass inserts; air preparation unit, consisting of an air conditioner, a humidifier and a heater; set of fluorescent lamps; microprocessor software module to maintain the necessary environmental parameters (air humidity, air temperature, light mode). Among the disadvantages of analogues can be highlighted the limited useful space of the camera, which does not allow for scaling up work associated with a significant increase in the population of a biological object within a single device. In analogs, the installation of fixed parameters of environmental conditions is provided, for the maintenance of which an air preparation unit is constantly in operation. The control of the working environment of the device can be carried out only due to the direct presence of the operator. The closest analogue is an industrial design - a plant growth cabinet, designed to carry out research work with biological objects in an artificial climate, which also allows it to be used for growing insects [1]. This analogue is not suitable for solving scientific and production problems for the mass cultivation of insects or other biological objects; for this, a device is needed that can expand the workspace within the framework of a unified control system and maintain an optimal range of environmental parameters with the possibility of remote monitoring and with the lowest economic costs to create such a scientific and production facility.
Раскрытие сущности полезной моделиUtility Model Disclosure
Техническими проблемами, на решение которых, направлена полезная модель являются снижение экономических затрат при необходимости увеличения полезного рабочего объема, возможность в процессе эксплуатации устройства удаленного мониторинга и управления параметрами среды, а также регистрации показаний с автоматическим формированием электронной базы данных.Technical problems the utility model is aimed at reducing economic costs when it is necessary to increase the usable working volume, the ability to use the device for remote monitoring and control of environmental parameters, as well as recording readings with automatic generation of an electronic database.
С учетом необходимости решения указанных технических проблем разработано устройство для биологических целей с функцией мониторинга и поддержания оптимальных абиотических параметров искусственной среды (фиг. 1), которое характеризуется следующими существенными признаками, находящимися в причинно-следственной взаимосвязи:Taking into account the need to solve these technical problems, a device for biological purposes has been developed with the function of monitoring and maintaining optimal abiotic parameters of the artificial environment (Fig. 1), which is characterized by the following essential features that are in a causal relationship:
- открытый корпус модульно-стеллажного типа, позволяет оптимально использовать как вертикальное, так и горизонтальное пространство помещения, а также легко наращивать полезный объем среды за счет увеличения числа корпусов;- an open case of a modular-shelving type, which makes it possible to optimally use both vertical and horizontal space of a room, as well as to easily increase the useful volume of the medium by increasing the number of cases;
- в качестве источника света - светодиодные элементы, позволяют оснастить каждый этаж корпуса компактными источниками света имеющие низкое потребление электричества и минимальным выделением тепловой энергии;- LED elements are used as a light source; they allow equipping each floor of the building with compact light sources that have low electricity consumption and minimal heat energy;
- подготовка воздуха помещения типовыми бытовыми приборами (кондиционер воздуха, ультразвуковой увлажнитель воздуха) находящиеся вне корпуса установки;- preparation of indoor air by standard household appliances (air conditioning, ultrasonic humidifier) located outside the unit;
- использование системы управления установкой, на базе микроконтроллера;- use of the installation control system based on a microcontroller;
- программируемое поддержание условий среды (свет, влажность, температура) в диапазоне оптимальных значений для развития целевого биологического вида;- programmable maintenance of environmental conditions (light, humidity, temperature) in the range of optimal values for the development of the target biological species;
- подключение специально подобранных типовых устройств (сенсоры температуры и влажности, датчик освещения, модуль WiFi, модуль часов реального времени, двухканальный релейный модуль) к системе управления установкой особым образом (фиг. 2);- connection of specially selected typical devices (temperature and humidity sensors, light sensor, WiFi module, real-time clock module, two-channel relay module) to the installation control system in a special way (Fig. 2);
- организация обработки данных от модуля часов реального времени, датчика освещения, сенсоров, а также управления модулем WiFi и релейными модулями в соответствии с программой, реализуемой алгоритм, указанный на чертеже (фиг. 3, 4);- organization of data processing from a real-time clock module, a light sensor, sensors, as well as control of a WiFi module and relay modules in accordance with the program implemented by the algorithm indicated in the drawing (Fig. 3, 4);
- использование в программе специально подобранных типовых библиотек.- use in the program of specially selected type libraries.
Специфика цели устройства определяет в качестве исходных данных следующий перечень параметров:The specific purpose of the device determines the following list of parameters as initial data:
- температура воздуха;- air temperature;
- относительная влажность воздуха;- relative humidity;
- освещенность;- illumination;
- расчетная полезная площадь среды.- estimated useful area of the medium.
Для выполнения функции мониторинга и поддержания оптимальных абиотических параметров искусственной среды, осуществляются следующие функциональные действия:To perform the monitoring function and maintain optimal abiotic parameters of the artificial environment, the following functional actions are carried out:
- мониторинг температуры в рабочей среде (не менее двух датчиков);- temperature monitoring in the working environment (at least two sensors);
- мониторинг относительной влажности воздуха в рабочей среде (не менее двух датчиков);- monitoring of relative humidity in the working environment (at least two sensors);
- контроль уровня освещенности в зоне полезного пространства устройства;- control of the level of illumination in the area of the useful space of the device;
- управление питанием оборудования по подготовке воздуха (увлажнитель воздуха, кондиционер воздуха) в трех режимах (принудительно отключение, принудительное включение, работа в автоматическом режиме при температуре, влажности в пределах допустимых показаний);- power management of air preparation equipment (humidifier, air conditioner) in three modes (forced shutdown, forced turn on, work in automatic mode at temperature, humidity within the limits of permissible readings);
- управление освещением рабочей среды установки в трех режимах (принудительное отключение, принудительное включение, работа в автоматическом режиме по заданному времени);- lighting control of the working environment of the installation in three modes (forced shutdown, forced turn on, work in automatic mode for a given time);
- отображение результатов мониторинга и управление кондиционированием воздуха и освещением дистанционно через специальное приложение на устройстве имеющего выход в Интернет с операционной системой Андроид;- displaying monitoring results and controlling air conditioning and lighting remotely through a special application on a device with Internet access with the Android operating system;
- регистрация результатов мониторинга с формированием электронной базы данных (на Micro SD-накопителе) условий среды в установке.- registration of monitoring results with the formation of an electronic database (on a Micro SD drive) of the environmental conditions in the installation.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Фиг. 1 - Прототип установки для разведения биологических объектов с функцией мониторинга и поддержания заданных абиотических параметров искусственной среды в рабочем процессе (выращивание сибирского коконопряда)FIG. 1 - The prototype of the plant for breeding biological objects with the function of monitoring and maintaining the given abiotic parameters of the artificial environment in the working process (cultivation of the Siberian cocoon moth)
На рисунке изображен внешний вид установки (3), система управления установкой с открытой крышкой (2), а также интерфейс рабочего окна контроля состояния среды. Также на рисунке изображены места установок датчиков регистрации состояния среды.The figure shows the appearance of the installation (3), the control system of the installation with the cover open (2), as well as the interface of the operating window for monitoring the state of the environment. The figure also shows the locations of the sensors for recording the state of the environment.
Фиг. 2 - Система управления установкой для разведения биологических объектов с функцией мониторинга и поддержания заданных абиотических параметров искусственной средыFIG. 2 - The control system of the installation for breeding biological objects with the function of monitoring and maintaining the given abiotic parameters of the artificial environment
На чертеже изображена электронная схема Системы управления установкой для разведения биологических объектов с функцией мониторинга и поддержания заданных абиотических параметров искусственной среды.The drawing shows an electronic circuit of the control system of the installation for breeding biological objects with the function of monitoring and maintaining the given abiotic parameters of the artificial environment.
Спецификация применяемых электронных компонентов и моделей указана в таблице (Таблица 1).The specification of the used electronic components and models is indicated in the table (Table 1).
Напряжение питания (5V от стандартного телефонного зарядного устройства) через штатный разъем Micro USB платы Arduino Pro Micro (разъем на схеме не указан) подается на следующие блоки и узлы:The supply voltage (5V from the standard telephone charger) through the standard Micro USB connector of the Arduino Pro Micro board (the connector is not indicated on the diagram) is supplied to the following blocks and nodes:
M1 (модуль часов реального времени) [4];M1 (real-time clock module) [4];
S1 и S2 (сенсоры температуры и влажности) [5];S1 and S2 (temperature and humidity sensors) [5];
М4 (модуль записи данных на MicroSD [6] по протоколу SPI [7]);M4 (data recording module on MicroSD [6] according to the SPI protocol [7]);
В случае использования в качестве реле двухканального релейного модуля [8], то питание подается через разъемы J2.2 - J1.2 (на схеме не указано).In the case of using a two-channel relay module [8] as a relay, power is supplied through the J2.2 - J1.2 connectors (not shown in the diagram).
Для питания Wi-Fi модуля ESP-01 [9], используется Модуль конвертора напряжения, так как необходимо напряжение 3.3V.To power the Wi-Fi module ESP-01 [9], a voltage converter module is used, since 3.3V voltage is required.
Информация с сенсоров [5] (датчики) S1 и S2 передается по стандартному протоколу [5] на цифровые входы микроконтроллера «А2» и «4». Подтягивающие резисторы R7 и R5 служат для повышения устойчивости сигнала к помехам (так как в сенсорах используется схема с открытым коллектором). Фоторезистор R4 и вспомогательный резистор R3 вместе образуют делитель напряжения. При изменении освещенности меняется уровень напряжения на аналоговом входе микроконтроллера «A3». Информация от модуля реального времени поступает по протоколу I2C [10] на выводы 2 и 3 микроконтроллера.Information from the sensors [5] (sensors) S1 and S2 is transmitted according to the standard protocol [5] to the digital inputs of the microcontroller “A2” and “4”. The pull-up resistors R7 and R5 are used to increase the signal immunity to interference (since the sensors use an open collector circuit). The photoresistor R4 and the auxiliary resistor R3 together form a voltage divider. When the illumination changes, the voltage level at the analog input of the "A3" microcontroller changes. Information from the real-time module is fed via I2C protocol [10] to
Передача информации на телефон осуществляется через модуль М2. Данные в модуль поступают по протоколу UART [11]. Так как модуль работает на «трехвольтовой логике», используется делитель напряжения на R1 и R2. Передача информации на модуль записи данных происходит по протоколу SPI [7].Information is transmitted to the phone through the M2 module. Data to the module is received via the UART protocol [11]. Since the module operates on “three-volt logic”, a voltage divider is used on R1 and R2. Information is transmitted to the data recording module using the SPI protocol [7].
Сигнал управления внешними устройствами, розетками на 220 V, для подключения увлажнителя (U1) и ламп освящения (U2) подается соответственно через порты «А1» и «А0».The control signal for external devices, 220 V sockets, for connecting a humidifier (U1) and consecration lamps (U2) is supplied through the ports “A1” and “A0”, respectively.
Фиг. 3 - Алгоритм программы микроконтроллера в системе управления установкой для разведения биологических объектов с функцией мониторинга и поддержания заданных абиотических параметров искусственной средыFIG. 3 - The microcontroller program algorithm in the control system of the plant for breeding biological objects with the function of monitoring and maintaining the given abiotic parameters of the artificial environment
Алгоритм программы микроконтроллера следующий. 1. Подготовка переменных (Таблица 2)The microcontroller program algorithm is as follows. 1. Preparation of variables (Table 2)
2. Подключение следующих стандартных библиотек (драйверов внешних устройств):2. Connection of the following standard libraries (drivers of external devices):
- SPI.h [13];- SPI.h [13];
- SD.h[14];- SD.h [14];
- DS3231.h [15];- DS3231.h [15];
- EEPROM.h [16];- EEPROM.h [16];
- RemoteXY.h [17];- RemoteXY.h [17];
- Adafruit_Sensor.h [18];- Adafruit_Sensor.h [18];
- DHT_U.h [19];- DHT_U.h [19];
- DHT.h [19].- DHT.h [19].
3. Настройка выводов контроллера для работы в режиме входа или выхода:3. Configuring the controller pins for operation in the input or output mode:
- А0, А1, Ф10 цифровые выводы;- A0, A1, F10 digital outputs;
- A3 - аналоговый вход.- A3 - analog input.
4. Из долговременной памяти микроконтроллера считываются значения переменных gadget_mode1 и gadget_mode2 (0 - принудительно выключено, 1 - принудительно включено, 2 - автоматическое управление).4. The values of the variables gadget_mode1 and gadget_mode2 are read from the long-term memory of the microcontroller (0 - forced off, 1 - forced on, 2 - automatic control).
5. Проверяется, было ли изменение заданного режима работы устройства 1 (в приложении на смартфоне [20]). Если нет, то перейти к 8.5. It is checked whether there was a change in the set operating mode of the device 1 (in the application on the smartphone [20]). If not, go to 8.
6. Получить новое значение и сохранить его в gadget_mode1 и в долговременную память микроконтроллера.6. Get the new value and save it in gadget_mode1 and in the long-term memory of the microcontroller.
7. Запустить подпрограмму обработки изменения состояния (фиг. 4).7. Run the state change processing routine (Fig. 4).
8. Проверяется, было ли изменение заданного режима работы устройства 2 (в приложении на смартфоне [20]). Если нет, то перейти к 11.8. It is checked whether there was a change in the set operating mode of the device 2 (in the application on the smartphone [20]). If not, go to 11.
9. Получить новое значение, сохранить его в gadget_mode2 и в долговременную память микроконтроллера.9. Get a new value, save it in gadget_mode2 and in the long-term memory of the microcontroller.
10. Запустить подпрограмму обработки изменения состояния (фиг. 4).10. Run the state change processing routine (Fig. 4).
11. Считать состояние температуры воздуха и влажности с сенсора S1 и S2.11. Read the state of air temperature and humidity from the sensor S1 and S2.
12. Если состояние датчиков не изменились, то перейти к 15.12. If the condition of the sensors has not changed, then go to 15.
13. Вывести значения показателей на экран.13. Display the values of the indicators on the screen.
14. Сохранить значение показателей в долговременной памяти микроконтроллера.14. Save the value of indicators in the long-term memory of the microcontroller.
15. Если устройство 1 (Увлажнитель) не в режиме «Автомат» (gadget_mode1<2), то перейти к 20.15. If device 1 (Humidifier) is not in the “Automatic” mode (gadget_mode1 <2), then go to 20.
16. Если влажность в норме, то перейти к 18.16. If humidity is normal, go to 18.
17. Установить флаг flagh = true (т.е. указать необходимость включить увлажнитель), и перейти к 19.17. Set the flagh flag = true (that is, indicate the need to turn on the humidifier), and go to 19.
18. Сбросить флаг flagh = false.18. Clear the flagh flag = false.
19. Перейти на подпрограмму обработки изменения показателей (фиг. 4).19. Go to the subroutine for processing changes in indicators (Fig. 4).
20. Если устройство 2 (Лампы освещения) не в режиме «Автомат» (gadget_mode2<2), то перейти к 25.20. If device 2 (Lighting lamps) is not in the “Automatic” mode (gadget_mode2 <2), then go to 25.
21. Если сейчас время за рамками заданного интервала включения, то перейти к 23.21. If now the time is outside the specified switching interval, then go to 23.
22. Установить флаг flagt = true (т.е. указать необходимость включить освещение), и перейти к 24.22. Set the flagt flag = true (that is, indicate the need to turn on the lighting), and go to 24.
23. Сбросить флаг flagt = false (т.е. указать необходимость выключить освещение).23. Clear the flagt flag = false (that is, indicate the need to turn off the lighting).
24. Перейти на подпрограмму обработки изменения показателей (фиг. 4).24. Go to the subroutine for processing changes in indicators (Fig. 4).
25. Если устройство еще включено, то перейти 525. If the device is still on, go to 5
26. Конец26. The end
Фиг. 4 - Алгоритм подпрограммы обработки изменения состояния устройств, в рамках программы микроконтроллера в системе управления установкой для разведения биологических объектов с функцией мониторинга и поддержания оптимальных абиотических параметров искусственной средыFIG. 4 - The algorithm of the subroutine for processing the state change of devices, as part of the microcontroller program in the plant control system for breeding biological objects with the function of monitoring and maintaining optimal abiotic parameters of the artificial environment
Алгоритм подпрограммы обработки изменения состояния устройств микроконтроллера следующий.The algorithm of the subroutine for processing the state change of microcontroller devices is as follows.
1. Если режим gadget_mode1=0 устройство 1 выключить.1. If gadget_mode1 = 0 mode, turn off
2. Если режим gadget_mode1=1 устройство 1 включить.2. If the mode gadget_mode1 = 1
3. Если режим gadget_mode1=2 статус устройства 1 установить в соответствии со значением флага flagh (если flagh = true, то включить, в противном случае выключить).3. If the mode gadget_mode1 = 2, the status of
4. Если режим gadget_mode2=0 устройство 2 выключить.4. If gadget_mode2 = 0 mode, turn off
5. Если режим gadget_mode2=1 устройство 2 включить.5. If gadget_mode2 = 1 mode, enable
6. Если режим gadget_mode2=2 статус устройства 2 установить в соответствии со значением флага flagt (если flagt = true, то включить, в противном случае выключить).6. If the mode gadget_mode2 = 2, the status of
7. Вернутся (к пункту, следующему за пунктом, из которого поступил вызов подпрограммы).7. Return (to the point following the point from which the subprogram call came in).
Фиг. 5 - Калибровка показаний электронных датчиков влажности DHT22 с помощью программы StatisticaFIG. 5 - Calibration of readings of electronic humidity sensors DHT22 using the program Statistica
На рисунке изображен график результатов измерений показания настраиваемого датчика влажности и контрольного гигрометру психометрическому ВИТ-2. Также на рисунке приведен результат аппроксимации показаний в виде формулы, которая в дальнейшем использовалась для корректировки показаний.The figure shows a graph of the measurement results of the readings of a custom humidity sensor and a control hygrometer psychometric VIT-2. The figure also shows the result of approximating the readings in the form of a formula, which was later used to correct the readings.
Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation
В соответствии с описанием, указанным выше, собран действующий прототип устройства (фиг. 1). Корпус, открытый модульно-стеллажного типа имеющий следующие габаритные показатели: 2400×1000×600 мм. Корпус выполнен из металла, покрыт краской. Имеет регулируемые по высоте полки. В верхней части потолочной крышки закреплены светодиодные элементы, дающие освещенность в рабочем пространстве 10000 люкс. На внешней стороне корпуса закреплен микроконтроллер, от которого по зонам (верх, центр, низ) расходятся три комплекта датчиков регистрации параметров среды (температура, влажность, освещенность). Также из контролера выведено реле управления розетками на 220 v, предназначенные для подключения внешних устройств регулирования среды (освещение, увлажнитель воздуха). Управление включением/выключением внешних устройств осуществляется раздельно. Внешние устройства не скомплектованы в единый моноблок с корпусом, создавая необходимые условия среды в самом помещении.In accordance with the description above, a valid prototype of the device is assembled (Fig. 1). The case, open modular-shelving type having the following overall dimensions: 2400 × 1000 × 600 mm. The body is made of metal, coated with paint. It has height-adjustable shelves. In the upper part of the ceiling cover, LED elements are fixed, giving illumination in the working space of 10,000 lux. A microcontroller is fixed on the outside of the case, from which three sets of sensors for recording environmental parameters (temperature, humidity, light) diverge in zones (top, center, bottom). Also, the control relay for 220 V sockets, designed to connect external environmental control devices (lighting, a humidifier), was removed from the controller. The on / off control of external devices is carried out separately. External devices are not equipped in a single monoblock with a housing, creating the necessary environmental conditions in the room itself.
В качестве сенсоров использовались бытовые датчики (DHT22), изначально предназначенные для систем «умный дом». С целью повышения точности, необходимой для научных исследований была произведена индивидуальная калибровка датчиков по гигрометру психометрическому ВИТ-2 [21]. Данные были обработаны в программе Statistica и получена формула для определения скорректированного значения. Пример, результатов обработки показан на рисунке (фиг. 5).The sensors used were household sensors (DHT22), originally designed for smart home systems. In order to increase the accuracy required for scientific research, individual sensors were calibrated using a psychometric hygrometer VIT-2 [21]. The data were processed in the Statistica program and a formula was obtained for determining the adjusted value. An example of the processing results is shown in the figure (Fig. 5).
Данные записываются на стандартную SD карту памяти в формате текстового файла («DL.TXT»), в котором значения разделены разделителем (точка с запятой). По завершению строки записывается знак «перевод строки».Data is written to a standard SD memory card in a text file format (“DL.TXT”), in which the values are separated by a separator (semicolon). At the end of the line, the line feed character is written.
Указанная структура формируемого файла позволяет открыть полученные значения в программе MS Excel для дальнейшего использования научной интерпретации полученных сведений.The indicated structure of the generated file allows you to open the obtained values in MS Excel for further use of the scientific interpretation of the information.
Источники информацииSources of information
1. Альт В.В. Шкаф роста растений. - URL: http://www.findpatent.ru/patent/244/2446673.html.1. Alt V.V. Plant growth cabinet. - URL: http://www.findpatent.ru/patent/244/2446673.html.
2. Минеев В.В. Шкаф с регулируемым микроклиматом. - URL: http://www.findpatent.ru/patent/260/2603910.html.2. Mineev V.V. Closet with adjustable microclimate. - URL: http://www.findpatent.ru/patent/260/2603910.html.
3. Минеев В.В. Шкаф искусственного климата. - URL: http://www.findpatent.ru/patent/254/2546221. html.3. Mineev V.V. Closet artificial climate. - URL: http://www.findpatent.ru/patent/254/2546221. html
4. Часы реального времени DS3231. - URL: https://3d-diy.ru/wiki/arduino-moduli/chasy-realnogo-vremeni-ds3231/.4. Real-time clock DS3231. - URL: https://3d-diy.ru/wiki/arduino-moduli/chasy-realnogo-vremeni-ds3231/.
5. Digital-output relative humidity & temperature sensor/module DHT22 (DHT22 also named as AM2302). - URL: https://www.sparkfun.com/datasheets/Sensors/Temperature/DHT22.pdf.5. Digital-output relative humidity & temperature sensor / module DHT22 (DHT22 also named as AM2302). - URL: https://www.sparkfun.com/datasheets/Sensors/Temperature/DHT22.pdf.
6. Подключение sd карты к ардуино. - URL: https://arduinomaster.ru/datchiki-arduino/podklyuchenie-sd-karty-k-arduino/.6. Connecting an sd card to an arduino. - URL: https://arduinomaster.ru/datchiki-arduino/podklyuchenie-sd-karty-k-arduino/.
7. Serial Peripheral Interface. - URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Serial_Peripheral_Interface.7. Serial Peripheral Interface. - URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Serial_Peripheral_Interface.
8. RDC1-2RA Relay, Двухканальный релейный модуль для Arduino, Raspberry Pi проектов. - URL: https://www.chipdip.ru/product/rdc1-2ra-relay.8. RDC1-2RA Relay, Two-channel relay module for Arduino, Raspberry Pi projects. - URL: https://www.chipdip.ru/product/rdc1-2ra-relay.
9. Wi-Fi модуль ESP-01. - URL: https://3d-diy.ru/wiki/arduino-moduli/wi-fi-modul-esp-01/.9. Wi-Fi module ESP-01. - URL: https://3d-diy.ru/wiki/arduino-moduli/wi-fi-modul-esp-01/.
10. I2C. - URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/I2C.10. I2C. - URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/I 2 C.
11. Универсальный асинхронный приемопередатчик. - URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Универсальный_асинхронный_приемопередатчик.11. Universal asynchronous transceiver. - URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Universal_asynchronous_transceiver.
12. Pro Micro - 5V/16MHz. - URL: https://www.sparkfun.com/products/12640.12. Pro Micro - 5V / 16MHz. - URL: https://www.sparkfun.com/products/12640.
13. SPI library. - URL: https://www.arduino.cc/en/Reference/SPI.13. SPI library. - URL: https://www.arduino.cc/en/Reference/SPI.
14. SD Library. - URL: https://www.arduino.cc/en/reference/SD.14. SD Library. - URL: https://www.arduino.cc/en/reference/SD.
15. Arduino library for DS3231 RTC. - URL: https://github.com/rodan/ds3231.15. Arduino library for DS3231 RTC. - URL: https://github.com/rodan/ds3231.
16. EEPROM Library. - URL: https://www.arduino.cc/en/Reference/EEPROM.16. EEPROM Library. - URL: https://www.arduino.cc/en/Reference/EEPROM.
17. Страница загрузки библиотек RemoteXY. - URL: http://remotexy.com/ru/library/.17. Download page of RemoteXY libraries. - URL: http://remotexy.com/en/library/.
18. Common sensor library. - URL: https://github.com/adafruit/Adafruit_Sensor.18. Common sensor library. - URL: https://github.com/adafruit/Adafruit_Sensor.
19. Arduino library for DHT11, DHT22, etc Temperature & Humidity Sensors. - URL: https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library.19. Arduino library for DHT11, DHT22, etc Temperature & Humidity Sensors. - URL: https://github.com/adafruit/DHT-sensor-library.
20. Как это работает.- URL: http://remotexy.com/ru/help/.20. How it works. - URL: http://remotexy.com/en/help/.
21. ТУ25-11.1645-84 «Гигрометр психометрический типа ВИТ. Техничекские условия».21. TU25-11.1645-84 "Psychometric hygrometer type VIT. Technical conditions. ”
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019124940U RU195167U1 (en) | 2019-08-06 | 2019-08-06 | Installation for breeding biological objects with the function of monitoring and maintaining specified abiotic parameters of the artificial environment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019124940U RU195167U1 (en) | 2019-08-06 | 2019-08-06 | Installation for breeding biological objects with the function of monitoring and maintaining specified abiotic parameters of the artificial environment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU195167U1 true RU195167U1 (en) | 2020-01-16 |
Family
ID=69167500
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019124940U RU195167U1 (en) | 2019-08-06 | 2019-08-06 | Installation for breeding biological objects with the function of monitoring and maintaining specified abiotic parameters of the artificial environment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU195167U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2787086C1 (en) * | 2022-05-18 | 2022-12-28 | Закрытое акционерное общество "Электронные и механические измерительные системы" (ЗАО "ЭМИС") | Cabinet for growing plants |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1665951A1 (en) * | 1989-07-11 | 1991-07-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт фитопатологии | Temperature condition control system in chamber for studies in phytopathology |
| US20030005626A1 (en) * | 2001-07-05 | 2003-01-09 | Ccs Inc. | Plant cultivator and control system therefor |
| RU2446673C2 (en) * | 2010-06-21 | 2012-04-10 | ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СИБИРСКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ АГРАРНЫХ ПРОБЛЕМ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК (ГНУ СибФТИ Россельхозакадемии) | Cabinet of plant growth |
| RU2546221C2 (en) * | 2013-02-05 | 2015-04-10 | ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СИБИРСКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ АГРАРНЫХ ПРОБЛЕМ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК (ГНУ СибФТИ Россельхозакадемии) | Controlled atmosphere cabinet |
| RU2603910C1 (en) * | 2015-06-19 | 2016-12-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) | Cabinet with controlled microclimate |
-
2019
- 2019-08-06 RU RU2019124940U patent/RU195167U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1665951A1 (en) * | 1989-07-11 | 1991-07-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт фитопатологии | Temperature condition control system in chamber for studies in phytopathology |
| US20030005626A1 (en) * | 2001-07-05 | 2003-01-09 | Ccs Inc. | Plant cultivator and control system therefor |
| RU2446673C2 (en) * | 2010-06-21 | 2012-04-10 | ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СИБИРСКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ АГРАРНЫХ ПРОБЛЕМ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК (ГНУ СибФТИ Россельхозакадемии) | Cabinet of plant growth |
| RU2546221C2 (en) * | 2013-02-05 | 2015-04-10 | ГОСУДАРСТВЕННОЕ НАУЧНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СИБИРСКИЙ ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ АГРАРНЫХ ПРОБЛЕМ РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК (ГНУ СибФТИ Россельхозакадемии) | Controlled atmosphere cabinet |
| RU2603910C1 (en) * | 2015-06-19 | 2016-12-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Сибирский федеральный научный центр агробиотехнологий Российской академии наук (СФНЦА РАН) | Cabinet with controlled microclimate |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2787086C1 (en) * | 2022-05-18 | 2022-12-28 | Закрытое акционерное общество "Электронные и механические измерительные системы" (ЗАО "ЭМИС") | Cabinet for growing plants |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN206388045U (en) | intelligent controller based on embedded system | |
| Taştan et al. | An Internet of Things based air conditioning and lighting control system for smart home | |
| CN203984447U (en) | A kind of system for Smart Home controlled in wireless | |
| CN205102331U (en) | Indoor environmental conditioning system based on tall and erect system of ann | |
| CN203179327U (en) | Integrated practical training platform for Internet of Things | |
| RU195167U1 (en) | Installation for breeding biological objects with the function of monitoring and maintaining specified abiotic parameters of the artificial environment | |
| Rahman et al. | Smart incubator based on PID controller | |
| Babić et al. | An internet of things system for environmental monitoring based on ESP32 and Blynk | |
| CN202433118U (en) | Indoor temperature and humidity alarm | |
| CN205987592U (en) | Intelligent house box of split type structure | |
| Jin et al. | Design an intelligent environment control system for greenhouse based on rs485 bus | |
| Diaconescu et al. | Towards a General Framework for Modeling, Simulating and Building Sensor/Actuator Systems and Robots for the Web of Things. | |
| AlYasjeen et al. | Open-Platform Sensor Node for Agrivoltaics | |
| Izadeen et al. | Smart Egg Incubator Based on Microcontroller: a Review | |
| CN204178209U (en) | A kind of Internet of Things training platform | |
| Subramanian et al. | Wireless Sensor & RFID Based Smart Energy Management for Automated Home | |
| Li et al. | An intelligent plant growth monitoring system based on ESP32 and IoT resource explorer platform | |
| Kapoor et al. | IoT Aided Smart Light Sensing Automation using Passive Infrared Sensors | |
| CN202189453U (en) | Device used for remotely sensing and monitoring physical quantity of self-organized network with low power consumption | |
| Buturuga et al. | Universal system for automation of small tasks | |
| Andrei et al. | Raspberry Pi, an Alternative Low-Cost PLC | |
| Sung et al. | Home Monitoring of Pets Based on AIoT. | |
| CN204719480U (en) | A kind of controller based on Multifunction air sterilizer | |
| CN211349122U (en) | Temperature controller with environment monitoring function | |
| Karthik et al. | Indoor Climate Control with Low-Cost Fan Automation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200224 |