Ходит слух, что разведение домашних рыбок и выращивание комнатных растений — два процесса, которые успокаивают нервы и повышают настроение. А что будет, если их объединить? Устройство, которое обеспечивает взаимодействие аквариума и цветочного горшка называется аквапоника. Она значительно облегчит вам жизнь: больше не нужно менять воду в аквариуме, а также регулярно поливать цветы. Благодаря аквапонике эти процессы будут происходить без вашего участия. Вода из аквариума будет обогащать почву цветов, в то время как бактерии очищать воду в аквариуме.

Устройство сочетает в себе основные принципы сохранения энергии, круговорот воды и азота, аквакультуру и земледелие для выращивания продуктов питания. В этой статье мы расскажем о том, как создать умную аквапонику своими руками. Статья будет состоять из двух частей. В первой части инструкции мы соберём каркас аквапоники, подключим контроллер и начнём сборку датчиков.

Материалы

На сайте Kijani grows продаётся набор для создания аквапоники своими руками, но вы всегда можете поэкспериментировать и сделать собственный короб по аналогии с конструкцией Kijani grows.

• сборный горшок от  Kijani grows;
• аквариум объёмом 10 л;
• подкладка черная 6,5 м²;
• 6 отводов для труб 3/8";
• 5 черных труб 3/8";
• тройник;
• заглушка ПНД литая для полиэтиленовых труб;
• 15 болтов (25 мм);
• гайки 25 мм (21 шт.);
• помпа DC 12 V, 3 м, 240 л/ч;
• источник питания 12 V, 1 A;
• разъёмы “мама-мама”;
• 6 войлочных прокладок;
• сливное дно 3/4";
• удлинитель слива (2 шт.);
• дренажный экран;
• термоклей;
• гибкая трубка для аквариума 3/8", 1';
• контроллер v2;
• картонный печатный короб (сделанный заранее);
• фоторезистор LDR;
• датчик влажности DHT11;
• широкоугольный датчик движения;
• поплавковый датчик уровня воды в аквариуме;
• герметичный датчик температуры DS18B20;
• конденсатор 8";
• 6 болтов 6-32, 8";
• красный сплошной монтажный провод диаметром 0,3 мм², 7,5 см;
• черный сплошной монтажный провод 0,3 мм², 7,5 см;
• зеленый сплошной монтажный провод 0,3 мм², 10 см;
• голубой сплошной монтажный провод 0,3 мм², 7,5 см';
• желтый сплошной монтажный провод 0,3 мм², 7,5 см;
• диод с обратной связью 1N4007, 1 A, 1000 V;
• 20-контактный разъём для печатной платы, прямой угол (18 шт.);
• термоусадочная трубка;

 

Шаг 1: сборка горшка

Рисунок 1. Дно короба

Поместите дно коробки на плоскую поверхность так, чтобы отверстия были справа от вас (рисунок 1). Добавьте гайки в Т-образные пазы. Закрепите гайки на пазах малярной лентой.

Рисунок 2. Соединение дна и боковых стенок

Затем переверните дно и прикрепите к нему боковые панели (рисунок 2). Вставьте и закрепите болты для соединения дна и боковых сторон горшка.

Рисунок 3. Закрепление задней части

Добавьте переднюю грань и соедините её болтами с дном и боковыми панелями. Положите лицевую сторону на ровную поверхность и вставьте гайки в Т-образный паз. Закрепите их с помощью малярной ленты так же, как на дне коробки. Сверьте все соединения с рисунком 3.

Рисунок 4. Полная сборка горшка

Закрепите последнюю часть короба так, как показано на 4 изображении.

Шаг 2: сборка вкладыша

Рисунок 5. Подкладка (вкладыш)

Перед тем, как начать работать с подкладкой, убедитесь, что гладкая поверхность обращена наружу. Шероховатая сторона внутри будет стимулировать рост бактерий.

Разверните подкладку на ровной поверхности, на которой нет острых углов и краёв. Мы будем складывать её по определённой схеме и закреплять стяжками. Можете использовать клейкую ленту, чтобы удержать подкладку на месте при сборке.

 

Рисунок 6. Загнуть один угол.

Рисунок 7. Загнуть второй угол

Сложите треугольную часть и закрепите её с помощью клейкой ленты, как показано на рисунках 6 и 7. Используйте предварительно прорезанные отверстия в материале, чтобы выровнять его, если это понадобится. Согните соседний угол по короткой стороне так же, как первый, и соедините оба угла скотчем (смотри рисунки 8 и 9). 

Рисунок 8. Закреплённые сгибы

Рисунок 9. Крепление с обратной стороны

Переводим внимание на противоположную сторону. Загните угол внутрь как на рисунке 10 и закрепите с помощью малярного скотча. Наконец, согните последний угол и соедините всё с помощью скотча. Подкладка должна вывернуться в открытый прямоугольный куб, как показано на рисунке 12.

Рисунок 10. Сгиб всей подкладки

Рисунок 11. Последние соединения

Рисунок 12. Готовая подкладка

Шаг 3: монтаж подкладки

Рисунок 13. Подкладка в коробе

Осторожно вставьте вкладыш в короб. Совместите все дренажные отверстия с прорезями коробки. 

Рисунок 14. Использование стяжек

Сложите подкладку по внешнему краю, затем вставьте стяжки, как показано на рисунке 14.

Шаг 4: установка дренажного комплекта

Рисунок 15. Дренажный комплект

Вставьте и затяните дренажную систему: проденьте его в короб и отверстие в подкладке.

Рисунок 16. Система орошения

В точности повторите сборку системы орошения, как показано на рисунке 16. 

Рисунок 17. Труба на краю подкладки

Положите ирригационную трубку на край вкладыша, между открытыми стяжками. Расположите конец сопла так, чтобы он совпал с отверстием насоса на базовой садовой панели. Аккуратно затяните стяжки вокруг ирригационной трубки и отрежьте концы (показано на рисунке 18).

Рисунок 18. Итоговый вид

Шаг 5: контроллер V2

Рисунок 19. Контроллер V2

Теперь, когда система орошения установлена, мы можем начать процесс подключения к интеллектуальному контроллеру v2. 

 

Рисунок 20. Контроллер в защитной коробке

Нам необходимо защитить плату с помощью картонного корпуса. Прорежьте отверстия как на рисунке 20. Использовать можно любую коробку, подходящую под размеры контроллера. Вставьте его в соответствии с отверстиями и рисунком выше.

Рисунок 21. Подсоединение контроллера

Подключите контроллер v2 к ноутбуку с помощью провода Ethernet (смотри рисунок 21). Нажмите на кнопку питания (белая). Вашему компьютеру будет назначен IP-адрес 192.168.73. С помощью интернет-браузера укажите сеть DHCP — для этого введите URL-адрес http://192.168.73.1 и нажмите ввод. Войдите в систему с именем пользователя «root» и паролем «tempV2pwd».

Рисунок 22. Редактирование хоста и часового пояса

Найдите меню и нажмите кнопку «Система». При желании вы можете изменить имя хоста и часовой пояс. Нажмите «Сохранить и применить», затем выключите контроллер, чтобы новые настройки вступили в силу.

Рисунок 23. Настройки сети

Снова включите контроллер. Введите уже знакомый нам URL-адрес: http://192.168.73.1. Выберите в меню кнопку «Сеть», затем найдите Wi-Fi в раскрывающемся списке. Нажмите «Сканировать» и выберите свою сеть домашнего интернета, кликните «Присоединиться к сети». 

Введите учётные данные безопасности для вашей сети, нажмите кнопку «Отправить». Значок состояния беспроводной сети должен стать синим и указать качество соединения. Нажмите «Сохранить и применить», чтобы завершить настройку Wi-Fi. 

Ещё раз проверьте все настройки. В меню «Статус» выберите пункт «Обзор». Убедитесь, что в разделе «Сеть» указан именно ваш IP-адрес. Если контроллер не установил соединение на вкладке «Безопасность беспроводной сети», вернитесь к началу шага и попробуйте подключиться снова, внимательно следуя инструкциям. 

Шаг 6: сборка датчиков

Рисунок 24. Материалы для сборки датчиков

Начнём с датчика движения и его проводов. Красный — всегда +Vcc (плюс), а зелёный соответствует Gnd (точке нулевого потенциала). Жёлтый провод — это линия передачи данных датчика. Отрежьте длину каждого примерно до 50 сантиметров. Залудите контакты датчика и зачищенные концы проводов припоем. Датчик освещённости собирается по такому же принципу.

Рисунок 25. Датчик движения

Припаяйте концы проводов к штифтам. Вставьте термоусадочную трубку и усадите ее с помощью горячего воздуха (например, термофена, фена и т. д.). 

Рисунок 26. Датчик влажности/температуры

Подключение датчика влажности/температуры (рисунок 26). Красный и зелёный провода мы уже разобрали выше. Синий провод — это линия передачи данных для этого датчика. После пайки проводов и термоусадки трубок осторожно согните штыри по направлению к задней стороне. Если у вас возникли сложности при пайке, переходите на наш ютуб-канал и смотрите видео-гайд!

Рисунок 27. Присоединение датчиков к коробке

Вставьте контакты датчика освещённости и датчика влажности/температуры в коробку (должна быть заказана заранее), как показано на рисунке 27. Прикрепите датчик движения сзади. 

Рисунок 28. Присоединение датчиков к коробке

При закреплении датчиков горячим клеем постарайтесь не выйти за пределы корпуса коробки, чтобы при соединении боковых частей в следующих шагах не возникло проблем.

Рисунок 29. Итоговый вид

Прикрепите боковые стенки с помощью болтов. Убедитесь в том, что сборка датчиков выполнена верно. Обратите внимание на рисунок 29, чтобы в следующих шагах не возникло сложностей с подключением.

В следующей статье мы займёмся полным подключением всех датчиков и сборкой самой аквапоники. Постарайтесь не откладывать создание этого устройства в долгий ящик. Переходите по ссылке и продолжайте сборку!