Σχεδιασμός και κατασκευή ολοκληρωμένης μονάδας microgreens (Master thesis)

Μπουρνοβαλής, Ιωάννης


Full metadata record
DC FieldValueLanguage
dc.contributor.authorΜπουρνοβαλής, Ιωάννηςel
dc.date.accessioned2024-07-18T12:45:08Z-
dc.date.available2024-07-18T12:45:08Z-
dc.identifier.urihttp://195.251.240.227/jspui/handle/123456789/16785-
dc.descriptionΜεταπτυχιακή εργασία - Σχολή Μηχανικών - Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Ηλεκτρονικών Συστημάτων, 2023 (α/α 14117)el
dc.rightsDefault License-
dc.subjectΣχεδιασμός μονάδαςel
dc.subjectMicrogreensel
dc.titleΣχεδιασμός και κατασκευή ολοκληρωμένης μονάδας microgreensel
heal.typemasterThesis-
heal.type.enMaster thesisen
heal.generalDescriptionΜεταπτυχιακή εργασία
heal.identifier.secondary14117-
heal.dateAvailable2024-07-18T12:46:08Z-
heal.languageel-
heal.accessfree-
heal.recordProviderΣχολή Μηχανικών - Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Ηλεκτρονικών Συστημάτωνel
heal.publicationDate2023-12-08-
heal.bibliographicCitationΤσιακμάκης, Κ. (2023). Σχεδιασμός και κατασκευή ολοκληρωμένης μονάδας microgreens (Μεταπτυχιακή εργασία).ΔΙΠΑΕ.el
heal.abstractΣκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η μελέτη, η σχεδίαση και η κατασκευή έξυπνου θαλάμου για την ανάπτυξη και την βελτιστοποίηση της καλλιέργειας Microgreens, οι οποίες ποικίλουν και η κάθε μία απαιτεί τον έλεγχο ενός συνόλου διαφορετικών παραμέτρων για την ανάπτυξή της. Ο θάλαμος αναπτύσσει τα Microgreens του ραπανιού ελέγχοντας το δείκτη VPD που αφορά το έλλειμα πίεσης των ατμών το οποίο είναι ένα μέτρο της διαφοράς μεταξύ της ποσότητας υγρασίας στον αέρα και της ποσότητας υγρασίας που μπορεί να κρατήσει ο αέρας όταν είναι κορεσμένος. Το εύρος του VPD για την καλλιέργεια της διπλωματικής ρυθμίζεται από 0.4 έως 0.8 kPa με βάση τη βιβλιογραφία για την ανάπτυξη των Microgreens. Ο τρόπος ρύθμισης του VPD για το θαλάμου γίνεται με τον έλεγχο της υγρασίας καθώς η θερμοκρασία είναι σχεδόν σταθερή. Ο λόγος που η θερμοκρασία παραμένει σταθερή είναι διότι ο θάλαμος βρίσκεται σε θερμοκρασία δωματίου. Ο θάλαμος που υλοποιήθηκε συνδυάζει ένα σύνολο εισόδων για να ελέγξει ένα σύνολο εξόδων με αποτέλεσμα την δημιουργία κατάλληλων συνθηκών ανάπτυξης της καλλιέργειας. Τα σήματα εισόδου είναι η θερμοκρασία του θαλάμου, η σχετική υγρασία και η υγρασία του χώματος της καλλιέργειας. Ο θάλαμος διαθέτει δύο τύπους εξόδων ο ένας είναι PWM (διαμόρφωση εύρος παλμού) και ο δεύτερος ψηφιακός (LOW - HIGH), στο σύνολό τους οι έξοδοι του θαλάμου είναι τέσσερις. Η πρώτη, ελέγχει τις στροφές των ανεμιστήρων που ρυθμίζουν τα επίπεδα υγρασία και θερμοκρασίας του θαλάμου λειτουργώντας σαν εξαερωτήρες. Η δεύτερη, ελέγχει τη λειτουργία του φωτισμού μιας συστοιχίας LED που προσομοιώνει την παρουσία του ήλιου και λειτουργεί για αρκετές ώρες (10 - 14ώρες). Η τρίτη έξοδος, ελέγχει τη ροή του ποτίσματος (μέσω των στροφών με PWM) με τη χρήση αντλίας ώστε να επιτυγχάνεται η αυτοματοποίηση του. Η τελευταία έξοδος, αφορά την ενεργοποίηση του υγραντήρα που βρίσκεται εντός του θαλάμου και αποτελεί το σημαντικότερο μέρος ρύθμισης των συνθηκών του. Στην παρούσα διπλωματική, η καλλιέργεια για την οποία γίνεται η προσπάθεια της εύρεσης των καλύτερων συνθηκών καλλιέργειας είναι το Microgreen του ρεπανιού. Ο λόγος που επιλέχθηκε το συγκεκριμένο Microgreen είναι ο γρήγορος ρυθμός ανάπτυξης του (5-8 μέρες) αλλά και η εύρεση αρκετής βιβλιογραφίας που αναφέρει τα χαρακτηριστικά για την καλλιέργεια του. Με αποτέλεσμα, να εξαχθούν συμπεράσματα για τις καλλιέργειες που αναπτύσσονται υπό τις ελεγχόμενες συνθήκες του θαλάμου. Η βελτιστοποίηση της καλλιέργειας αξιολογείται σε σχέση με δύο παράγοντες. Ο πρώτος, είναι η ανάπτυξη των Microgreens σε όσο το δυνατό σύντομο χρονικό διάστημα και ο δεύτερος την ανάπτυξη τους με το βέλτιστο δυνατό βάρος. Η υλοποίηση της συσκευής βασίζεται στο μικροελεγκτή ESP32 της εταιρίας EspressIf για την επεξεργασία τόσο των σημάτων εισόδου όσο και των σημάτων εξόδου. Στην εργασία αυτή αναλύονται ο θεωρητικός σχεδιασμός της συσκευής, ο τρόπος προγραμματισμού του μικροελεγκτή και ο σχεδιασμός της πλακέτας (PCB) που ενσωματώνεται στο θάλαμο. Στη συνέχεια, παρατίθενται αποτελέσματα των μετρήσεων για κάθε καλλιέργεια τόσο ως προς τις συνθήκες ανάπτυξης όσο και των αποτελεσμάτων της κάθε καλλιέργειας (χρόνος - βάρος).el
heal.abstractThe purpose of this thesis is the study, design and construction of a smart chamber for the growth and optimization of the cultivation of Microgreens, which are varied and each one requires the control of a set of different parameters for its growth. The implemented chamber combines a set of inputs to control a set of outputs resulting in the creation of appropriate conditions for crop growth. The input signals are chamber temperature, relative humidity and crop soil moisture. The chamber has two types of outputs one is PWM (pulse width modulation) and the second is digital (LOW - HIGH), in total there are four outputs on the chamber. The first one controls the speed of the fans that regulate the humidity and temperature levels of the chamber, acting as deaerators. The second controls the operation of the lighting of an LED array that simulates the presence of the sun and operates for several hours (10 - 14 hours). The third output controls the watering flow and irrigation (through PWM) using a pump to achieve its automation. The last output concerns the activation of the humidifier located inside the chamber and is the most important part of regulating its conditions. In this thesis, the crop for which the effort is being made to find the best growing conditions is the radish Microgreen. The reason that this particular Microgreen was chosen is its fast growth rate (5-8 days) but also the finding of enough literature that mentions the characteristics for its cultivation. As a result, conclusions can be drawn about the cultivations that grow under the controlled conditions of the chamber. Cultivation optimization is evaluated with respect to two factors. The first is to grow the Microgreens in as short a time as possible and the second is to grow them to the optimum weight possible. The implementation of the device is based on the ESP32 microcontroller of the EspressIf company for the processing of both input and output signals. In this thesis, the theoretical design of the device, the way of programming the microcontroller and the design of the board (PCB) integrated in the chamber are analyzed. Then, the results of the measurements for each crop are listed both in terms of growth conditions and in terms of the results of each crop (harvest time – weight).el
heal.advisorNameΤσιακμάκης, Κυριάκοςel
heal.committeeMemberNameΤσιακμάκης, Κυριάκοςel
heal.academicPublisherΣχολή Μηχανικών - Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής και Ηλεκτρικών Συστημάτωνel
heal.academicPublisherIDihu-
heal.numberOfPages86 σελ.-
heal.fullTextAvailabilitytrue-
heal.type.elΜεταπτυχιακή εργασίαel
Appears in Collections:Μεταπτυχιακές Διατριβές

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
Μπουρνοβαλής_Διπλωματικη_Msc_FINAL.pdfΜεταπτυχιακή εργασία 3.43 MBAdobe PDFView/Open



 Please use this identifier to cite or link to this item:
http://195.251.240.227/jspui/handle/123456789/16785
  This item is a favorite for 0 people.

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.