Original title: Automatická hydroponická mikrofarma pro pěstování rostlin
Translated title: Automatic hydroponic microfarm for plant cultivation
Authors: Takács, Peter ; Janoušek, Jiří (referee) ; Szabó, Zoltán (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2024
Language: slo
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [slo] [eng]
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.
Keywords: Aeroponics; Aquaponics; Automatic dosing; calibration; CO$_2$; DFT; EC; ESP32; Firmware; Hydroponics; LED lightning; NFT; nutrients; pH; photoreceptors; photosynthesis; Raspberry PI; VOC; WebGUI

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: https://hdl.handle.net/11012/246020

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-616372


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses