Kasvihuoneenohjausjärjestelmä
Jokelainen, Antti (2011)
Jokelainen, Antti
Metropolia Ammattikorkeakoulu
2011
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2011061011710
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2011061011710
Tiivistelmä
Tämän insinöörityön aiheena oli harrastajakäyttöön soveltuvan kasvihuoneenohjausjärjestelmän suunnittelu ja toteutus. Järjestelmän tarkoituksena on mitata tarvittavia suureita ja säätää säätölaitteita mittaustulosten mukaan. Järjestelmän ei itsessään ole tarkoitus säätää kasvihuoneen suureita, vaan se ohjaa niitä säätäviä laitteita. Järjestelmä antaa hälytyksen raja-arvojen ylittyessä. Lisäksi siinä on datalokiominaisuus, joka tallentaa kaiken järjestelmän mittaaman datan.
Idea työhön ja vinkki laitteen tarpeellisuudesta tuli puutarha-alaa opiskelevalta ystävältä, ja tarkempi tarkastelu osoitti, että markkinoilla on laitteita ja järjestelmiä puutarhan automaattiseen ohjaamiseen, mutta tällaiset järjestelmät on tarkoitettu ammattikäyttöön, eivätkä ne hintansa puolesta sovi harrastelijoille. Työssä olikin lähtökohtana suunnitella kattava, helppokäyttöinen laite, jonka hinta olisi harrastajalle sopiva ja jota voisi markkinoida harrastajapuutarhureille.
Järjestelmää varten tehtiin pieni tutkimus kasvin tarpeista ja tätä kautta selvitettiin, mitä suureita tulisi mitata ja millä raja-arvoilla. Järjestelmän elektroniikka sisältää niin digitaali- kuin analogiakomponenttejakin, ja toimintaa ohjaa Atmel AT90USB1287 -mikrokontrolleri.
Järjestelmän suunnittelu- ja kehittelyvaiheessa mikrokontrollerina toimi Teensy++ 2.0 alustalla toimiva AT90USB1286-mikrokontrolleri, joka eroaa lopullisen version mikro-kontrollerista vain kyvyltään toimia USB-isäntälaitteena. Tällä ei järjestelmän kannalta ollut merkitystä. Eri osia, kuten RTC-kelloa, testattiin erillisiä piirilevyjä käyttäen. Erillisesti toteutetut piirilevyt kytkettiin Teensy++ 2.0 -alustaan koekytkentälevyllä. Ohjelmiston ohjelmointikielenä oli C ja ohjelmointialustana AVR Studio/WinAVR.
Idea työhön ja vinkki laitteen tarpeellisuudesta tuli puutarha-alaa opiskelevalta ystävältä, ja tarkempi tarkastelu osoitti, että markkinoilla on laitteita ja järjestelmiä puutarhan automaattiseen ohjaamiseen, mutta tällaiset järjestelmät on tarkoitettu ammattikäyttöön, eivätkä ne hintansa puolesta sovi harrastelijoille. Työssä olikin lähtökohtana suunnitella kattava, helppokäyttöinen laite, jonka hinta olisi harrastajalle sopiva ja jota voisi markkinoida harrastajapuutarhureille.
Järjestelmää varten tehtiin pieni tutkimus kasvin tarpeista ja tätä kautta selvitettiin, mitä suureita tulisi mitata ja millä raja-arvoilla. Järjestelmän elektroniikka sisältää niin digitaali- kuin analogiakomponenttejakin, ja toimintaa ohjaa Atmel AT90USB1287 -mikrokontrolleri.
Järjestelmän suunnittelu- ja kehittelyvaiheessa mikrokontrollerina toimi Teensy++ 2.0 alustalla toimiva AT90USB1286-mikrokontrolleri, joka eroaa lopullisen version mikro-kontrollerista vain kyvyltään toimia USB-isäntälaitteena. Tällä ei järjestelmän kannalta ollut merkitystä. Eri osia, kuten RTC-kelloa, testattiin erillisiä piirilevyjä käyttäen. Erillisesti toteutetut piirilevyt kytkettiin Teensy++ 2.0 -alustaan koekytkentälevyllä. Ohjelmiston ohjelmointikielenä oli C ja ohjelmointialustana AVR Studio/WinAVR.