TerraDome：基于Arduino的迷你热带温室

TerraDome是一个用于种植植物和热带花卉的室内温室，呈圆顶八角形状。

Arduino Mega是该温室的驱动模块，通过不同的传感器和液晶显示屏 (LCD) 调节温度和照明。温室还有通往侏罗纪公园（或侏罗纪世界）的门，当温室温度过高时，门会敞开。

制作过程视频：

尺寸: 50 x 50 x 45 厘米

耗时：35小时（不包括研究时间）

工具：圆锯、粗齿锯、钻床、斜切锯、竖锯、琢美 (Dremel) 、手工具……

电子材料：

Arduino Mega 2560

植物用发光二极管 (LED) 照明TRU-PL-WR

计时程序器Renkforce 1289404

珐铔科技 (Fayalab) 光传感器801 NU0014

Velleman VMA311 DHT11 温湿传感器

恒流LED电源TRU-NETZTEIL-8W 700mA

Velleman VMA203 LCD 模块和键盘（Arduino扩展板）

2个迷你模拟伺服Modelcraft Y-3009

交流 (AC) /直流电源 (DC) 230V 5V 3A 明纬 (Mean Well) RS-15-5

Velleman VMA414 40-pin插线电缆

2个继电器板5 V SMTRELAY02

2个Velleman VMA307红绿蓝 (RGB) LED模块

2个标准LED（橙色/蓝色） - 2个 LED 10 mm 变压整流器 (TRU) 组件

其他：

中密度纤维板 (MDF)（中等）19mm和10mm

2.5mm透明聚苯乙烯（软塑料）

PC 80mm电源风扇

爬行动物用加热垫220V 7W ChenRui

喷漆、硬件……

温室平面图、电子图、Arduino代码ZIP压缩包下载地址：

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第1步：Tinkercad 3D模型

我用Tinkercad绘制了Terradome 的3D模型。

我用了一个大八边形和一个穿了孔的小八边形，并把两者合为一体，仅保留边缘。窗户是透明的“盒子”。

第2步：木工

底座使用的是19毫米的MDF，其他部分的尺寸则为10毫米。

为了得到一个正八边形，我借助了一个网站，只需在上面输入内切圆的半径（25厘米）就可以得到各边的长度（20.71厘米）。

我用圆锯切割轮廓，用竖锯切割内部。

我还用孔锯制作了一个直径8厘米的风扇孔。

第3步：窗户凹槽

我切割了厚度为木头厚度一半的凹槽用来安装窗户。所用工具是Dremel及其刨槽机附件 (335) 。

至于顶部倾斜的窗户，我使用的是刨槽机的三角形切割器。

我把刨槽机固定在工作台下，完成了所有的修边工作。

第4步：喷漆

我涂了一层木底漆，喷了两层灰漆。

第5步：切割窗户

窗户用的是2.5毫米厚的透明聚苯乙烯。它比玻璃更耐用，易于操作且透明美观。

我使用的切割工具是Dremel DSM20，其切口整齐，没有碎碴。

我测量了刀片到底座边缘的距离，在木板上画了两条线，并将这块木板用作切割所有窗户的参照。

第6步：底部

用透明硅胶粘合、密封窗户。

第7步：顶部

处理圆顶顶部时，我先粘合窗户底部，再用胶带将窗户固定住，然后加上顶部。

之后，为各边涂胶，再用水和肥皂抚平交接处。

第8步：通风

我修复了一个报废计算机电源上的风扇。

我用5V而非12V电压对其进行了测试，结果显示其速度虽低但足以满足需求。

我焊接了之后将藏于窗户密封条下的细白线，然后将风扇和风扇保护网拧到圆顶上。

第9步：其他

为了方便打开（例如在给植物浇水的时候），我在背面装了两个合页。

我钻了4个10毫米深的洞，然后切了4个塑料管作脚。

第10步：门

门的灵感来自侏罗纪世界（或侏罗纪公园）。

我用木片和夹板做了一块含2个伺服电机和2个LED的底座。

门由5毫米胶合板用木胶粘和而成。它们的打开角度为0到90度。

橙色和蓝色指示灯是模仿侏罗纪公园的大门。

第11步：电子：主要部件

制作主要部件时，我使用了一个回收盒，并切掉其中一部分用于安放显示器。

对本项目而言，Arduino Mega自然尺寸过大，但我用的是我手头的材料。Arduino Uno足矣。

Arduino的供电电压为5V，因此请确保你的电源适用，因为本项目不使用调节器！

显示器部分操作简单，因为它是一个扩展板，无需接线即可直接连接Arduino。

第12步：电子：嘀嗒糖 (Tic Tac) 部件

我在嘀嗒糖模块使用了测试铂滴，并在上面焊接了各个组件（温湿传感器、光传感器和2个RGB LED）。

如此一来，各个电源集中在一起，控制了电线的数量。

一切都在嘀嗒糖的盒子中进行。在温度传感器下方给盒子穿一个洞，并通过一排带Arduino引脚的电线与主要部件相连接。

第13步：电子：电源部分

电源部分（位于温室下方）包括：

· 1个230V -> 5V DC 3A电源，为所有低压组件供电

· 用于特殊LED植物照明的700mA恒流电源（如文档要求）。

· 2个继电器板，用于控制加热和照明 (220 V)

第14步：Arduino代码

我用了4个库（ZIP压缩包）：

· LiquidCrystal.h：用于管理LCD显示屏

· RGBLED.h：用于2个RGB LED

· Servo.h：用于2个伺服电机

· PID_v1.h：用于比例-积分-微分 (PID) 温度控制

显示屏连续显示温度、湿度和光照水平（1到10）

+和-按钮（上、下）调节温度
<和>按钮（左、右）调节亮度阈值以触发照明

为防止出现问题，照明灯只能每60秒打开或关闭一次。

加热、通风和门由同一代码控制：

如果温度超过设定值2°C以上（除30/27°C）：

· LED变蓝

· 停止加热

· 开门（由橙色/蓝色LED指示）

· 风扇转动

如果温度低于设定值2°C以上（除24/27°C）：

· LED变红

· 开始加热

· 关门（由橙色/蓝色LED指示）

· 风扇停止

在其他情况下（除28/27°C）

· LED变绿

· 加热待机

· 门保持关闭

· 风扇保持停止

第15步：电子：加热和照明

顶部的LED灯带加速了植物的生长。由于光合作用所需的红光和蓝光比例很高，因此可以覆盖整个光谱，从而促进植物生长。

在加热方面，我使用了一种特殊的爬行动物7W加热垫，它散发的热量很温和。

因为我要通过电子设备调节温度，所以变阻器将被移除。

为了在夜间关闭系统，我使用了一个简单的计时程序器。

第16步：植物和装饰

我在互联网上订购了4种热带植物：

1. 绒斑姬凤梨 (Cryptanthus Bivittatus) - 地星

2. 网纹草 (Fittonia verschaffeltii) - 粉色和绿色

3. 心叶球兰 (Hoya Kerrii) - 心型植物

4. 虎斑秋海棠

它们目前还很小，我们要做的不仅仅是等待它们成长那么简单！

我用白色砾石和松树皮进行装饰。

当然，为了和主题契合，我还加上了恐龙和侏罗纪公园吉普车！

第17步：结束

完工！

第18步：纯属娱乐 ;)

用Arduino做的第一个恐龙孵化器！;)

这个挺好

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