În lucrarea de față se evidenție ază principalele aspecte teoretice și practice în legătură [625624]

1
INTRODUCERE

În lucrarea de față se evidenție ază principalele aspecte teoretice și practice în legătură
cu studiul și realizarea unei machete pentru sera ȋngropată. Parametrii care influențea ză
dezvoltarea culturilor întro seră sunt temperatura și umiditatea aerului , de aceea am decis să
fac acest proiect pentru o seră subterană pentru a studia și practica reglarea acestor doi factori.
Scopul este de a regla temperatura aerului in interiorul seriei și mențin erea unui nivel
constant de umiditate a aerului . Știu că proiectul poate fi îmbunătățit în multe feluri, dar vre au
să ofer și idei pentru al reface și îmbunătăți. Achiziționarea unui astfel de sistem este
costisitoare, ȋn timp costurile se recuperează și investiția noastră va fi un succes.
Pentru acest proiect am folosit o placă de dezvoltare Arduino Uno cu microcontroller,
un senzor de temperatură și umiditate DHT 11 , trei microventilator e, un bec de 12V , două
leduri Brick, un modul releu de 5V, un display LCD de 16 x 2 caractere.
Lucrare a de față conține 4 părți teoretice , inclusiv partea practică ȋn care este
implementat sistemul, unde se descriu etapele pentru a fi îndeplinite și realiza te.
Ȋn primul capitol este prezentată descrierea incintelor de tip seră , ȋn special sera
ȋngropată, noțiuni teoretice despre sistemele de conducere automate și sistemul de reglare a
temperaturii și umidității aerului .
În al doi lea capitol este realizată schema de pr incipiu a sistemului, descrierea
componentelor care ajută la realizarea machete i pentru sera subterană și prezentarea
caracteristicilor fiecărui component.
Ȋn capitolul trei se prezintă imp lementarea sistemului automat a unei incinte de tip seră
și este prezentată montarea și conexiunile elementelor constructive ale incintei.
Ultima parte a proiectului conține programarea aplicației de control și monitorizare a
parametrilor într -o incintă de tip seră și funcționarea sistemului. De asemenea este descris
programul pentru crearea aplicației Arduino și mo dul în care funcționează acesta.

2
CAPITOLUL 1
NOȚ IUNI ELEMENTARE ȘI TEORETICE

1.1 Descrierea serelor

1.1.1 Istoric

Ȋn domeniul agriculturii soluțiile inteligente nu ȋntȃrzie să apară , bineȋ nțeles acestea
sunt și scumpe, dar pe parcurs costurile se vor echilibra, este vorba despre sere de suprafață și
serele ingropate unde pe timpu l iernii se poate asigura germinarea și cultivarea plantelor sau a
florilor care sunt pretențioase la vreme rece . Sera rep rezintă o structură cu pereți și
acoperiș unde : inălțimea, lungimea, lățimea ș i forma diferă de la o regiune și construc ție la
alta, iar materialele din care poate fi construită o seră depinde de bugetul fiecăruia. Serele sunt
folosit e pentru a proteja plantele de condițiile climatice nefavorabile : vântul, frigul , radiația
excesivă, temperaturile ext reme, insectele și bolile și este foarte important crearea unui
microclimat ideal în jurul plantelor.
Primele sere au apărut in Roma antica pe vremea împăratului roman Tiberius , adică in
anul 30 ȋ.Hr., care dorea să aibe mereu castraveți proaspeți pe tot parcusul anului deoarece
medicii regal i erau ȋngrijorați de sănătatea ȋmpăratului suferind și i -au prescris să mănânce
cȃte un castravete în fiecare zi. Pentru a mulțumi pe ȋmpărat servitorii săi credincioși si cȃțiva
sclavi au inventat un cărucior, unde ȋ n interi orul acestuia pe timpul zilei feriți de soare
castraveții au crescut . Pentru ȋnceput căruțele erau acoperite cu o cȃrpă ȋmbibată cu ulei iar
mai tȃrziu au acoperit cu o coală de cristal transparent purtȃnd denumirea de selenită , ziua
plantele erau ferite de razele directe ale soarelui iar noaptea să le țină de cald .

Fig.1.1 Împăratul Tiberius, așa cum este descris pe o monedă, datat în jurul anului 27 -30 î.Hr .

3
Prim ele sere adevarate au fost construite ȋn Italia secolul al XIII -lea, numite Grădini
botanice , pentru a proteja mai mult e exemplare de legume și plante tropicale folosite pentru
cercetări medicale , aceste două grădini botanice vechi s-au găsit la Vatican și Salerno – din
păcate astăzi nu mai există .
Ȋn toată Europa serele au câștigat popularitate , ȋntȃi ȋn Olanda apoi ȋn Anglia și Franța .
Aristocrația engleză cât și cea franceză erau iubitori de fructele tropicale nou descoperite, așa
că au construit sere special e pentru cultivarea pomilor portocalii și a plantelor de ananas ,ȋn
aceste sere s -a folosit incalzirea prin pardoseală cu ajutorul cărbunelui, mai tȃrziu au folosit
instalația de ȋncălzire cu aer cald – acestă invenție romană a datat din secolul al 1 -lea ȋ.en. O
incintă de tip seră specială dedicată cultivării plantelor exotice a rămas extrem de costisitoare,
atât pentru construi rea cȃt și pentru menține rea ei . Oamenii au continuat construcția serelor
mai mari și mai complexe pe parcursul secolului al XVII -lea.
Cea mai superbă reprezentare pentru serele victoriene este Palm House din Londra –
Anglia, o parte din Grădinile Botanice Regale de la Kew .A fost construită între anii 1844 și
1848 cu susținerea reginei Victoria, această seră uriașă de sticlă și fier era văzută ca o minune
tehnologică a epocii de atunci.

Fig. 1.2 The Palm House in England's Kew Gardens
Casa Palm ă din grădinile Kew din Anglia

Ȋn Boston era un comerciant bun pe nume Andrew Faneuil , acesta a obținut titlul ca
primul constructor al serei Americane ȋn anul 1737. George Washington, dorea să -și servească
oaspeții cu ananas , a construit propria seră special pentru a -și crește fructele în casa lui din
Mt. Ve mon. Ȋn Romȃ nia, orașele mari, sunt grădini botanice, amenajate ca sere, unde se
cultivă o serie de plante. Aici aminti m: Gradina Botanica din București, Iași, Cluj.

4
Primul complex de sere din țara noastră s-a construit la Arad în anul 1962, pe 6 ha, de
către o firmă olandeză. Ȋn decursul anilor suprafața s -a extins, ajungând la 74 ha.
În anul 1971 s -a construit prima ciupercărie industrială din țară, pe o suprafață utilă de
4 hectare, avȃnd trei cicluri de producție .
Ȋn Anglia și America serele au devenit mai accesibile și mai comune pe parcursul
secolului al XIX -lea, mulți agricultori și grădinari au experimentat, ventilația, ȋncălzirea și
materialele de construcții.Unii chiar și -au construit sere subteran e pentru a beneficia de
izolarea naturală a pămȃnt ului și pentru costuri mai mici .
Statele Unite ale Americii are o suprafață totală de aproximativ 4000 ha în cadrul
serelor utilizate în principal pentru floricultură cu o cifră de afaceri de peste 2,8 miliarde de
dolari pe an și se așteaptă o creștere considerabilă a suprafeței de sere.
Spani a are o suprafață de sere estimată la aproximativ 25.000 ha, iar Italia o suprafață
de 18.500 ha folosită în princ ipal pentru culturile de legume: pepene verde, căpșuni, fasole,
castraveți , ardei iute și roșii. În Spania, serele de tip tunel simpl e nu au î n general echipamente
elaborate de control al mediului, utilizează folie de poliet ilenă stabilizată UV. În Canada,
industria de seră se ocupă atât de flori, cât și de piețele de legume în afara sezonului.
Principalele culturi de legume cultivate în sere ca nadiene sunt roșiile, castraveții și ardei iute .
Ȋn prezent există mai mult de 50 de țări în lume în care cultivarea culturilor se desfășoară pe o
scară comercială mare .
Deoarece titlul lucrări se referă la sera subterană voi scrie mai mult despre ea. Serele
subterane au fost dezvoltate ȋn urmă cu 20 de ani , ele nu sunt o invenție nouă ci un sistem
ingenios pe care ȋncă din cele mai vechi timpuri agricultorii chinezi l -au folosit. Cȃnd zicem
seră subterană să nu ne gȃndim că e toata ȋngropată ȋn pămȃnt și că iluminarea se face cu
becuri, aceasta are doar acoperișul afară și pereț ii fiind ȋngropați ȋn pămȃnt, deoarece solul
păstrează o temperatură constantă , undeva la 1 5 grade, cȃnd afară termometrul arată cu minus
ȋn interiorul serei este o temperatură cu plus . Ȋn construcția serei subterane se combină
proprietatea solului care protejează structura cu principiile ȋncălzirii solare pasive. Ȋn ultimii
ani interesul pentru acest tip de seră a crescut considerabil deoarece agricultorii pot sa -si
pastreze si să producă la celași nivel termic pe tot parcursul anului chiar și ȋn zonele cele mai
reci.

5
Pentru c onstr ucția ei este necesar ȋn primul rȃnd săparea unei gropi rectangulare sub
pămȃnt cu o adȃncime de 2,5 m respectiv 3 m și acoperită cu o folie de plastic sau structură
mai solidă, alegerea unui loc cȃt mai luminat și unde soarele să bată tot timpul anului este un
detaliu foarte important, deoarece razele soarelui trebuie să pătrundă ȋn interior creȃnd un
mediu stabil și cald nec esar pentru creșterea plantelor , mai trebuie să ținem cont de pȃnza
freatică atunci cȃnd săpăm . Ȋn general țarile nordice folosesc sistemul acesta de conservare , a
căldurii din sol .

Fig. 1.3 Exemplu de seră subterană chinezească

Principalele considerente în proiectarea serei ȋngropate sunt costul și producția de
alime nte pe tot parcursul anului. Interiorul serei poate fi construit din piatră, cărămidă de
noroi sau orice material natural dens, capabil să absoarbă căldura . Culturile de vreme rece
cum ar fi salata verde, bobul și brocoli pot fi cultivate în timpul ier nii, în condiții de climă
dură. Pe parcusul zilei , pereț ii pământului stochează căldura și o eliberează pe timp de noapte.
Sera ȋngropată bine proiectată este încălzită natural pe timp de noapte de cele cinci
laturi .Trebuie avut grijă de a face evacuarea și ventilarea serii, pentru ca umiditatea să nu fie
prea mare, deoarece plantele pot mucegăi s -au chiar pot să facă diferite boli , dar nici prea
multă ventilare nu este bună pentru că ar ȋnsemna o degradare a plantelor, ci trebuie menținut
un echilibru adecvat . Reducerea pierderilor de că ldură se fa ce prin izolarea geamurilor cu un
strat dublu de folie de plastic și scade pierderea căldurii pe timp de noapte și ȋn zilele foarte
friguroase.
Trebuie avut ȋn vedere construcția și protecția ei cu șanturi ȋn exterior pentru zilele
cȃnd sunt ploi torențiale , să nu intre apă ȋn interiorul serei , forma acoperișului la serele

6
subterane pot diferi . Și la sera subterană c u ajutorul automatizării, procesul de îngrijire a
plantelor se poate realiza mai accesibil și mai ușor de coordonat .

Avantajele ei sunt:
– cost redus pentru construcția ei ;
– legume proaspe te și ȋn perioada rece a anului;
– iarna este o temperatură constantă iar vara mai răcoa re;
– ȋntreținere ușoară;
– vântul, zăpada sau ploaia nu vor putea pune în pericol sera da că se respectă regulile
de bază;
Sera subterană sau sera ȋngropată sunt considerate pe viitor o soluție economică fiind
ușor de utilizat pentru producerea legumelor pe timpul iernii avȃnd un cost mic ȋn ceea ce
privește ȋncălzirea ei. Cu un cost care nu este foarte mare se poate const rui o seră subterană ȋn
care agricultorii pot să care producă legume proaspete chiar si de Cră ciun.

1.1.2 Utilitate a serelor
Este necesar construirea serelor, ȋn special pentru agricultorii care vor să vȃndă
legume care nu sunt tratate , deoarece ȋn ele putem avea un control și o monitorizare atentă
asupra creșterii plantelor. Ȋn seră se pot regla și monitoriza mulți parametri c um ar fi:
temperatura, umiditatea aerului și solului, lumina, concentrația de dioxid de carbon .
Plante care pot fi crescute ȋn seră sunt:
– fructele (portocale, lămâi, nectarine, pier sici, caise, struguri, căpșuni);
– legumele (tomate, castraveți, ardei, vinete, ridichi, fasole, mazăre, varză, conopidă) ;
– florile (trandafiri, orhidee, crini, violete, hibis cus, begonii, garoafe, petunii).
Avantaje:

7
– se pot crește patru s -au cinci culturi pe an, atȃt ȋn sezonul cald cȃt și ȋn cel rece;
– fenomenele climatice si dăun ăorii nu vor mai fi o problemă;
– agricultorii se pot bucura de o productivitate a recoltei crescută și de calitate foarte
bună, ei ȋși pot planifica producț ia ȋn funcție de nevoile pieței;
– serele sunt foarte bune pentr u controlul automat și monitorizare.
Dezavantajele sunt puține precum: unele sere necesită costuri mari de construcție,
ȋntreținere și automatizare, dar cu timpul cheltuielile se vor amortiza.
Să luăm ȋn considerare următoarele elemente pentru succesul unei sere:
– trebuie să aibe o expunere maximă la razele soare, trebuie cel puțin 6 ore de lumină
pe toată perioada zilei cu cȃt are mai multă lumină cu atȃt este mai bine pentru plante, dacă
avem puțină lumină atunci trebuie să suplimentăm cu sursă externă ;
– trebuie să ave m o bună orientare către soare a serei , dacă aceasta e ste orientată de la
Vest la Est se capturează un procent de 5 – 10% mai multă lumină decȃt cea cu orientare de la
Nord la Sud;
– trebuie să aibe o expunere minimă la vȃnt, dacă costruirea serei se face unde vȃntul
bate foarte puternic atunci trebuie luat ȋn considerare montarea unei protecții ȋmpotriva
vȃntului sau a unei structuri foarte rezistente;
– trebuie să ținem cont și de felul solului, să nu fie mlăștinos și nisipos ci un sol stabil
deoarece să nu fim nevoiți să impunem o muncă suplimentară la fundație.
1.1.3 Structuri de seră
Multe progrese în desene, materialele de seră sau modele au avut loc în ultimii ani.
Tradițional, toate serele aveau o structură similară și erau din sticlă, dar a stăzi există o mare
varietate, iar materialele alese depind de constrângerile financiare și de obiectivele de
producție.
Serele diferă de forma arcului și pilonilor care pot face o mare diferență la rezistența și
utilita tea structurii . Structurile de seră sunt de diferite tipuri și sunt utilizate cu succes pentru
producția de plante. Deși pentru fiecare tip există avantaje , în general, nu există doar un
singur tip de seră, care p oate fi considerat cel mai bun. T ipuri le de sere diferă și sunt

8
concepute pentr u a satisface nevoile specifice fiecărei regiuni. Următoarele forme de seră
sunt c ele mai comune : arc plat, fațadă, cupola ridica tă, tunel, fierăstrău și zăpadă.
Ele se ȋmpart ȋn mai multe categorii:
a) După forma cadrului, ele diferă de la sim plu la complex, cele mai uzuale sunt:
– Seră monta nt cu grindă (A): necesită mult lemn dar este o constructie rezistentă,
este foarte potrivită pentru regiunile cu fenomene meteorologice periculoase ;

Fig.1.4 (A) Seră montant cu grindă

-Seră care are cadrul în formă de tip A (B): astfel de seră, față de celelalte forme
necesită mai mult lemn, dar construcția ei fiin d mai solidă este avantajoas;

Fig. 1.5 (B) Seră Cadru tip A

9

-Seră cadru rigid (C )- acest tip de seră are pereți versticali rezistenți și un spațiu
interior foarte mare, recircularea aerului este foarte bună . Pentru a suporta incărcarea fundația
trebuie turnată foarte solidă ;

Fig. 1.6 Seră cadru rigid (C )

Fig.1.7 Sere t ip Semicerc (D) și Gotic (E)
– Seră ȋn formă de Semicerc (D): este o structură eficient ă și simplă, dezavantajul
acestui tip de seră este un spatiu lateral restrȃns;
-Seră cu formă Gotică (E): asemănător celei cu forma de semicerc, aceasta are
avantajul unui spatiu lateral mai largit ;
-Sere ȋngropate :unde temperatura ȋn sezonul rece nu scade sub 10 grade, sunt
avantajoase deoarece nu se consumă multă sticlă la construcția lor .

Fig. 1.8 Seră ȋngropată ]

(D) Seră formă Semicerc (E) Seră formă Gotic

10
b) Ȋn funcție de materiale cadrul serei se poate realiza astfel :
-Aluminiu : un material avantajos , nu necesită vopsire s-au alte tratamente , este cel
mai economic material pentru construirea cadrului de seră. Se poate dimensiona după cum
este necesar pentru a forma diferite componente structurale și nu are nevoie de întreținere
după instalare. Structura de aluminiu are și cea mai lungă durată de viață și permite reflectarea
luminii prețul convenabil , de aceea multe sere sunt cons truite cu acest material ;
-Lemn: foarte rezistent dar la un preț foarte ridicat, necesită trtamente m entru
menținerea calitații sale , a fost odată un material comun de încadrare, dar în mod constant a
pierdut popularitatea . Un dezavantaj al lemnului este că acesta se deteriorează în timp ,
cherestele tratate sub presiune trebuie achiziționate și apoi tratate.
-PVC : policlorura de vinil este foarte scumpă , necesită îngrijiri de ȋntreținere și
reparații, bările trebuie s ă fie groase deoarece nu este un material solid ;
– Oțel: este un material foarte rezistent și utilizat în mod obișnuit , recomandat pentru
serele cu acoperiș mare , dar trebuie vopsit sau galvanizat pentru a rezista la condiții de
umiditate ridicată în seră.
Oțelul are nevoie de mai multă întreținere decât aluminiu și este mai greu,
necesitând un suport suplimentar .
c) Ȋn fu ncție de poziț ionare :
– Seră atașată de casă s -au seră slabă: avantajul serii slabe, de obicei, este aproape
de utilitățile necesare: de electricitate, apă și căldură, structur a este mai puțin costisitoare.
Acest model face o bună utilizare a luminii solare iar cerințele suporturilor de acoperiș sunt
mai puține . Are următoarele dezavantaje: spațiu limitat, lumină , ventilație limi tată și control al
temperaturii ;

Fig. 1.8 Seră atașată de casă

11
– Seră de sine stătătoare : sunt structuri separate și pot fi construite optim pentru o cât
mai bună iluminare. Necesită costuri mari atȃt la construirea, ȋntreținerea ei cȃt și pentru
necesarul de ȋncălzire și iluminare.

Fig 1.9 – Seră de sine stătătoare
d) Principalul factor urmărit este temperatura și umiditatea , după acest criteriu
sunt 3 tipuri de sere :
– Seră fierbinte : Menținerea temperaturii în interiorul serei , trebuie să fie la cel puțin
20 °C . Creșterea plantelor exotice și tropicale .Ȋn zonele reci, implică costuri ridicate;
– Seră caldă . Ȋn seră trebuie menținută o temperatură de aproximativ 15 °C , iarna
trebuie o sursă suplimentară de căldură;
– Seră răcoroasă . Temperatura este păstrată între 7 -8 °C. Aceast seră este bună pentru
plantarea răsadurilor, în anticiparea lunilor de vară. Utilizarea de lumină sau căldură nu este
necesară.
e) Sera poate fi acoperită din următoarele materiale :
– Sticla : permite o transmitere maximă a luminii în seră , potrivita pentru orice stil
arhitectural . Sunt și câteva dezavantaje de luat în considerare : este costisitoare, fiind fragilă
trebuie înlocu ită mai des . Trebuie să se ia în considerare faptul că atunci când se utilizează
sticlă, costul componentelor structurale va fi scump din cauza greutății adăugate care trebuie
suportată. Când se dorește o sticlă, de preferat a se consulta producătorul ȋn obține rea unor
bune aprecieri de rezistență dublă și triplă ;
– Polietilenă : o altă opțiune de luat în considerare pentru acoperirea serii. Avantaj ul
utilizării acestui material este că acesta este relativ ieftin. Înlocuirea unei acoperiri din
polietilenă ca urmare a vântului, grindinei sau daunelor solare va fi mai frecventă decât orice

12
altă acoperire, însă investiția scăzută și necesitatea unor compon ente mai puțin structurale fac
din ea un material de luat în considerare atunci când se dorește o seră temporară.
– Materialul anti -picurare : reduce umiditatea care poate dăuna plantelor care se
dezvoltă mai jos. Umiditatea ar trebui, de asem enea, să fie controlată pentru a împiedica
transmiterea luminii reduse, în special în timpul l unilor de iarnă, când nivelu scăzut de lumină
poate limita creșterea plantelor;
– Fibră de sticlă : alt material care a castigat popularitate fata de sticla. Este foarte
durabil, rigid și disponibil în diferite n iveluri de transmisie a luminii . Deși durata de viață este
scurtă de cinci ani, alegerea unor produse de calitate superioară și aplicarea unui strat de
acoperire duce la o durată de vi ață de dou ăzeci de ani;
– Policarbonatul este unul dintre cele mai noi materiale disponibile și este încă în curs
de evaluare. Acest material este rigid, dar și suficient de flexibil pentru a fi folosit într -o seră
de tip Quonset. Deși costul inițial al policarbonatului este ridicat, se poate aștepta o durată de
viață de 10 până la 15 ani. Policarbonatul poate fi achiziționat în forme cu pereți dubli și cu
pereți dubli, care sunt foarte rezistenți la impact.
-Acrilicul :este un material nou și scump, de la unii producători are o garanție minimă
de zece ani. Cu toate că există multe avantaje, cum ar fi transmitanța ridicată a luminii,
rezistența ridicată la impact și forța mare, costurile s -au dovedit prohibitive în majoritatea
cazurilor.
Concluzia este că se poate să susținem serele, precum si grădinile, chiar sunt și
dezavantaje din punct de vedere economic, sub aspectul întreținerii și construcției lor, totuși
utilitatea lor este dovedită, ȋn prezent fiind absolut necesare.

1.2 Sistem de conducere automată
” Sistemele automate sunt sisteme tehnice de supraveghere, comandă și control al
proceselor și instalațiilor tehnologice, fă ră intervenția directă a omului. Un sistem automat
(SA) este alcătuit din două părți principale: procesul de automatizat (P) și dispozitivul de
automatizare (DA ). [1]

13
Sistemele de conducere automată, sau sistemele automate, s -au dezvoltat foarte mult
pe scară largă ȋn viață cotidiană și ȋn economie. Ele pot fi ȋntȃlnite ȋn pre zent ȋn centralele
nucleare sau pe navele cosmice, dar și ȋn motoarele autoturismelor sau ȋn mașinile automate
de spălat vase și rufe.
Sistemele automate se deosebesc prin modul de organizare structurală, dependente de
domeniile de aplicare ȋn cea mai mare măsură și o diversitate constructivă mare. Astăzi,
sistemele de control sunt computerizate standard pentru sere le moderne, au îmbunătățiri
continue atȃt timp cȃt tehnologia avansează. Structurile sisteme lor de conducere automată au
evoluat de la simple bucle de reglare cu o intrare și o ieșire la structuri de sisteme autonome
multristat, multifuncționale, avȃnd un nivel de inteligență ridicat.
Primele realizări ȋn acest domeniu sȃnt ȋnregistrare ȋncă din perioada anilor 300 ȋ.e.n,
dezvoltarea automaticii ca știință și evoluția teoriei sistemelor automate au o istorie recentă. Ȋn
secolul al XX -lea este reprezentat ă o perioadă în care sunt aduse numeroase contribuții
ingineriei reglării automate .

Fig.1.10 Structura unui sistem de conducere automată (SRA clasic)

Sistemele au cȃteva trăsături fundamentale , acestea sunt :
-caracterul: structural -unitar;
informațional;
cauzal -dinamic.
Mărim
e de
intrare Mărime
de
acționare
Regulator
automat
Mărime
de
comandă Element
de
execuție
Mărime
de
execuție
Proces industrial Mărimea
de ieșire
Element de măsurare a mărimii
de ieșire Valoarea mărimii de ieșire

14
Sunt trei feluri de mărimi variabile :
-mărimi: de intrare – tip cauză;
de stare – tip efect;
de ieșire – tip efect (cȃteodată pot deveni mărimi de stare) .

Fig.1.11 Structuri ale unui sistem automat.[ 1]

Ȋn fig.1.11 sunt prezentate cele două mari subsisteme ale sistemului automat: procesul
sau instalația de automatizat P și dispozitivul de automatizare DA.
Sistemul are următoarele structuri :
-structura: a) un sistem deschi s de supraveghere automată (măsurare și semnalizare) ;
b) un sistem deschis de comandă automată ( după un program prestabilit);
c) un sistem de reglare automată a procesului P.

Clasificarea sistemelor automate se face și ȋn raport cu funcția ȋndeplinită :
-sisteme automate de supraveghere ;
protecție;
comandă directă;
reglare;
conducere ( reglare, supraveghere, comandă, protecție)

15

1.2.1 Sistem de reglare automată

„Reglarea este operația de menținere a mări mii de ieșire a procesului la o valoare cât
mai apropiată de cea a unei mărimi de referință în condițiile modificării în timp a mărimii
de referință și a acțiunii perturbațiilor asupra procesului reglat.”[ 2]
Sistemele de reglare automată au o lungă istorie, fiind mai vechi decât însăși
umanitatea. Multe sisteme de reglare se regăsesc în structura p rimilor locuitori ai planetei.
Regulatorul de temperatură utilizat ȋntr -un incubator de pui este realizat de Cornelis Drebbel
(1572 -1633) ȋn Olanda , fiind primul mecanism cu circuit ȋnchis de reglare inventat ȋn Europa.
Ȋntre mărimea de intrare și mărimea de ieșire se obține automat o relație funcțională,
fără intervenția omului, ce reflectă legea de conducere a unui proces, acesta este un sistem de
reglare automată . Rolul unui SRA este acela de a asigura menținerea automată – fără ca să
intervină omu l- a mărimilor tehnologice cu o valoare prestabilită ,de regim. .
Dispozitivul de automatizare are următoare le elemente componenete :
– comandă —regulatorul (controlerul);
– măsurare —traductoare (senzori) ;
– execuție —elemente de execuție.
– instalația tehnologică.
Sistemul de reglare automată are următoarele clasificări:
a) după mo dul de variație a referinței : sisteme automate de urmărire și de stabilizare;
b) după modul de realizare al controlului : sisteme automate în buclă închisă și deschisă;
c) după numă rul de parametrii urmăriți și reglați : sisteme automate multivariabile și
monovariabile ;
d) după viteza de evo luție a parametrilor sistemului : sisteme automate pentru procese rapide
și lente;
e) după legea de variație a parametrilor : sisteme automate neliniare și liniare;

16
f) după natura semnalelor implicate : sisteme automate discrete și continue.
Fiecare SRA este orientat pe aplicație, procesul este cel care determină structura și
component ele SRA. Sistemul de reglare funcționează pe baza principiului acțiunii după efect
sau sisteme cu acțiune inversă( abatere și eroare), ori a principiului acțiunii după cauză sau
sisteme cu acțiune directă.
SRA este format din proces și dispozitiv de automatizare și are următoarele mărimi :
mărimi: – de stare;
– de intrare ;
de ieșire.
SRA este format din proces (P) și dispozitiv de automatizare (DA) fig.1.14:

Fig.1.14 Schema bloc detaliată a unui SRA: a) după efect; b) după cauză
R- Regulator , EE- Element de Execuție, P – Proces, T- Traductor,
r- referință, c – comandă, u- mărime de execuție , m- măsură, y – ieșire, v1,v2- pertutbații [ 2 ]

17
1.2.2 Principi ile reglării după cauză și după efect
Principiul reglării după cauză sau sisteme cu acțiune directă se referă la acțiunea
asupra procesului reglat cu ajutorul valorilor curente a intrării perturbatoare și intrării de
referință.
Datorită principiului reglării după perturbație, valoarea curentă a perturbației se
măsoară, asupra mărimii reglate efectul acesteia se evaluează adică mărimea de ieșire a
procesului iar în scopul compensării efectului produs de perturbație se acționează asupra
procesului . Avantajul este acela că sistemul de reglare poate să prevină modificarea mărimii
de ieșire a procesului de către perturbația respectivă, deoarece acțiunea c ompensatorului se
face în paralel și în același timp cu acțiunea directă a perturbației . Ȋn acest caz o reglare ideală
trebuie să se știe exact modelul matemat ic dinamic al procesului reglat iar aceasta reprezintă
un dezavantaj al acestui principiu.
Ȋn principiul reglării după referință este necesar evaluarea sau măsura rea valorii
curente a referinței , se acționează asupra procesului ȋn scopul aducerii mărimii reglate la
valoarea mărimii de referință.
Sistemele de reglare auto mată după perturbație și referință sunt sisteme cu structură
deschisă (fig. 1.15), compensatorul nu primește informație referitoare la valoarea mărimii
reglate. Aplicațiile practice bazate numai pe principiul reglării după cauză nu pot fi realizate
în cond iții bune de precizie și forță. Sistemele automate de reglare după cauză sunt sigure
doar în corelație cu sistemele de reglare după efect.

Fig 1.15 – Sistem de reglare automată d upă perturbație și referință
C– compensator; P – proces; R – referință; U – mărime de execuție;
V1,V2 – perturbații; Y– mărime reglată.

18
Modelul I -S-E al compensatorului liniar C: reglarea dinamică se realizeză după
perturbația V 1 și după referința R iar X – starea curentă a compensatorului, are forma I -S-E:
Ẋ=A 1X+B 1V1+B2R
U=C 1X+D 1V1+D 2R , (1)

Compensantorul C este de tip static pentru reglarea în regim staționar după perturbația
V1 și după referința R, modelul liniar are forma:
U=K 1R+K 2V1 , (2)
Cu modelul staționar , pentru procesul P liniar :
Y=K P1U+K P2V1, (3)
parametrii K 1 și K 2 ai compensatorului sunt dați de relațiile:
K1= KP1-1, K2= – KP1-1Kp2 (4)

Principiul reglării după efect
Principiul reglării după efect (abatere) are rolul de a menține mărimea reglată la o
valoare cât mai apropiată de valoarea de referință, la intervenția asupra procesului
reglat, pe baza informației obținute prin măsurarea mărimii reglate (mărimea de ieșire a
procesulu i), în condițiile în care asupra procesului și ale variației în timp a referinței
acționează perturbații .[ 1]
Apariția abaterii nu poate fi prevenită la sistemele cu acțiunea după abatere, poate fi
eliminată oricare ar fi cauza apariției ace steia. Abaterea trebuie eliminată ȋntr -un interval de
timp care este cu atȃt mai mare cu cȃt inerția procesului este mai ri dicată. Pe baza algoritmilor
universali, P, PI, PID este determinată mărimea de comandă.
Sistemele cu acțiune după efect sunt cu structură închisă, adică elementul care
produce mărimea de comandă este informat în legătură cu rezultatul acțiunii sale.[ 3]
Compensatorul liniar C care efectuează urmărirea referinței R de către mărimea
reglată Y , are modelul I -S-E sub forma:

19
X=A 1X+B 1E
U=C 1X+D 1E , (5)
X este starea curentă a compensatorului, iar E = R -Y reprezintă eroarea de reglare.
Ȋn locul algoritmului cu grad de libertate (5), folosim algoritmul cu două grade de
libertate:
X=A 1X+B 1Y+B 2R
U=C 1X+D 1Y+D 2R , (6)

Compensatorul liniar care folosește reglarea după eroare și după perturbație, are
modelul I-S-E sub forma :
X=A1X+B1Y+B 2R+B 3V1
U=C 1X+D 1Y+D 2R+D 3V1 , (7)

Fig. 1.16 Sistem de reglare automată după abatere [ ]
R – regulator, E – element de execuție , P – proces, T – traductor, r – semnal de referință, m – semnal măsură,
c – comandă, u – mărime de execuție, y – mărime reglată, y – mărime reglată, ε – eroare (ε = r -m).
Sistemele de re glare automată se clasifică după următoarele criterii:
a) după scopul reglării :
– sisteme automate de reglare propriu – zise sau sisteme de stabilizare automată;
cu program;
de urmărire.

20
SRA propriu – zise păstrează neschimbată mărimea de ieșire la o valoare prescrisă
dată. Ȋn industrie așa sunt cele mai multe sisteme de reglare automată. Prin intermediul
mărimii de intrare Xi numită și constantă, este stabilit ă valoarea prescrisă. Ei numit și
dispozitiv de referință, este elementul de intrare car e are rolul s fixeze constanta sistemului .
Sistemele de reglare cu program cu mărimea de intrare x i, variabilă în concordanță
cu un program stabilit anterior. Orice sistem de reglare automată produce modificarea mărimii
de ieșire în conformitate cu variațiile date mărimii de intrare, mărimea de ieșire a sistemului
variază după programul dat. Elementul de intrare E i elaborează semnalul X i printr -o
construcție spec ială numită dipozitiv de programare. Ȋ ntr-un sistem de reglare automată se
folosește un dispozitiv de programare, înlocuind elementul de referință, și se obține un sistem
de reglare automată după program.
Sistemele de urmărire au mărimea de intrare x i variabilă. Mărimea de ieșire urmărește
în permanență variațiile mărimii de intrare în sistemul automat.
b) după modul de variație a mărimii de comandă :

-sisteme de reglare cu acțiune continuă ;
discontinue – regulatoare bipoziționale ;
tripoziționale;
cu acțiune prin impulsuri.
c) după numărul mărimilor reglate și numărul mărimilor de execuție :
-sisteme de reglare simple : o singură mări me de ieșire și execuție ;
de reglare multivariabile : mai multe mărimi de ieșire și execuție .

d) după numărul buclelor de reglare avem:
-SRA cu o buclă de reglare (un singur regulator automat);
cu mai multe bucle de reglare (mai multe regulatoare automate).

21
1.2.3 Sistem de reglarea automată a temperaturii aerului

“Temperatura unui corp (solid, lichid sau gazos ) poate fi determinată pe baza
influenței acesteia asupra unei proprietăți a corpului respectiv sau a altuia pus în contact cu
el și care reprezintă senzorul de temperatură. ”[3]
Deși la prima vedere reglarea temperaturii pare o problemă simplă, aceasta ȋnsă cere
multă precauție. Sunt multe soluții, valabile pentru unele cazuri particulare, neexistȃnd soluții
universal valabile. Sistemele de reglare automate a temperaturii sunt cele mai utilizate atȃt ȋn
aplicațiile casnic e cȃt și ȋn economie .
Temperatura este unul din factorii determinanți ai proceselor ale plantelor ȋntr -o
incintă. Sunt diferite faze ale creșterii vegetative și generative ale plantelor ce se petrec doar
ȋn prezența unei anumite temperaturi. Po sibilitatea de control al acestui factor este dată de
operațiunea de reglare, de sursa de energie termică și aparatura de control și ȋnregistrare.
Reglarea temperaturii ȋ n instalații tehnologice se poate realiza cu regulatoare cu sau
fără legi d e reglare, bi și tripoziționale ( cu acțiune discontinuă), cȃt și cu regulatoare
continue, ȋn funcție de performanțele ce se cer realizate. Aceste instalații tehnologice se
caracterizează prin proprietatea de autoreglare. Mediul de seră prezintă provocări unice pentru
un control bun. Modificările de temperatură apar rapid și variază foarte mult în funcție de
nivelurile radiației solare, de temperaturile și umiditatea exterioară, de viteza și direcția
vântului și de cantitatea de material vegetal din seră. Controlul adecvat al bolilor plantelor
este esențial în mediile cu efect de seră, unde temperaturile ridicate și umiditatea ridicată sunt
ideale pentru dezvoltarea bolilor.
Ȋn zilele de astăzi sistemele computeriz ate de control sunt un standard bun pentru
serele moderne, cu îmbunătățiri continue pe măsură ce tehnologia avansează. Condițiile de
mediu din sere pot fi menținute de aceste sisteme de control computerizate, unde sistemul
poate fi operat manual și / sau a utomat . Ȋncă nu există astfel de modele pentru horticultura
comercială pentru sere.
Reglarea bipozițională a temperaturii este foarte utilizată ȋn instalațiile tehnologice.
Este caracterizată prin simplitatea aparaturii și funcționarea economic ă.Această reglare este

22
asigurată prin modificarea fluxului de energie de la intrarea instalației tehnologice, ȋn regim
de funcționare ’’tot sau nimic” sau ’’mai mult sau mai puțin’’, ȋn funcție de abatere.
Reglarea tripozițională a temperaturii e ste o metodă des utilizată, datorită simplității
funcționale și constructive și mai ales datorită efectelor de reglare superioară față de reglarea
bipozițională. Ȋn cazul acestei reglări se folosesc elemente de execuție echipate cu organe de
acționare (ser vomotoare electrice reversibile cu viteză constantă).
În sectorul agricol, în țările în curs de dezvoltare, este limitată aplicarea tehnologiei de
control a mediului, în general datorită costului ridicat. Este inevitabilă dezvoltarea durabilă a
sistemului de monitorizare și control a mediului pentru a avea o producție intensă ȋn sere.
Componentele principale ale oricărui sistem de control sunt controlerul de măsurare,
prelucrarea datelor, achiziția de date, prezentarea și înregistrarea datelor. În sistemul de
control al mediului, fiecare parametr u trebuie menținut în mod continuu într -un anumit
interval .[]
Condensarea este transformarea apei din faza de vapori în fază lichidă, atunci cȃnd
temperatura aerului este sub o anumită valoare numită punct de rouă, aerul nu mai transportă
toate particulele de vapori de apă, iar vaporii de apă se condensează.
Evidenți erea a două noțiuni:
– temperatura practică ( empirică ): reprezintă parametru l care permite compararea
stărilor aflate în echilibru termic.
– temperatura termodinamică ( absolută ): pentru fiecare corp dintr -un sistem
termodinamic, este realiz ată prin efect termic factorul de proporționalitate al schimbului de
energie.
Temperatura are ca unitate de măsură în Sistemul Internațional Kelvin ul (K).Celelalte
două scări de temperatură sunt scara Fahrenheit și scara Celsius. Ȋn mai multe domenii sunt
utilizate sistemele de reglare automată a tempe raturii. Acestea pot fi sisteme pentru instalații
frigorifice sau sisteme pentru instalații de înc ălzire.
Filtrarea perturbațiilor de frecvență înaltă sunt determinate de comportarea procesului
de transfer termic, astfel încât măsurarea temperaturii să poată permite utilizarea componentei
derivative în regulator. [ 4]

23

Fig. 1.1 8 Schema bloc a unui sistem de reglare a temperaturii [ 5]
R – regulator; EE – element de execuți; T r – traductor temperatură; R f – element de referință;
1, 2 – incinte; t – temperatură.

Incinta 1 se află la temperatura t. Temperatura se obține cu ajutorul serpentinei 2,
aceasta este parcursă de un agent termic (temperatura t este mai mare decât temperatura
mediului ambiant) sau este parcursă de un agent de răcire (atunci când temperatura t este mai
mică decât temperatura mediului ambi ant). Atunci când temperatura t crește, regul atorul R
trimite comanda de micșorare a secțiunii de trecere a elementului de reglare . Alimentarea
pentru încălzire se face prin curent alternativ, în timp ce alimentarea schemei de măsurare se
face prin curent continuu [B]
Dinamica SRA -T este caracterizată ȋn general de comportamentul dinamic al
procesului , caracterizare a se determină prin inerții apreciabile.

1.2.4 Sistem de reglarea automată a umidității aerului
“Umiditatea reprezintă cantitatea de vapori de apă conținută într -un eșantion de aer.
Aceasta se poate exprima în trei moduri: umiditatea absolută, umiditatea relativă și
umiditatea specifică.” [***]
Factorul cel mai dificil ȋntr -o inci ntă poate fi u miditatea aerului, și pentru cel mai
sofisticat echipament de monitorizare și control menținerea stărilor și corectarea umidității
poate fi o sarcină grea. Odată cu schimbarea temperaturii aerului nivelul umidității fluctuează,
iar cantitatea de apă din ae r este suplimentatăde plante prin transpirație. Umiditatea este

24
reprezentat ă de cantitatea vaporilor de apă din aer. Aceasta este un gaz invizibil care variază
ȋntre 1 -4% din atmosferă după volum.
Umiditatea aerului este ȋn strȃnsă legătur ă cu temperatura și cerițele speciilor
legumicole care diferă de la o specie la alta. Unele plante și legume au nevoie de un regim
moderat de umiditate relativă iar mai scăzut dup ă plantare 55 -65% și mai ridicat ȋn perioada
cȃnd fac fructele 65-70% , la cas trave ți este nevoie de o umiditate relativ ridicat ă și constantă
80- 90%.
Ȋn general se vorbește de umiditatea aerului ȋn termeni de umiditatea relativă,
cantitatea de apă care este reținută de aer este fluctuantă ȋn raport cu temp eratura, cȃnd avem
50% umiditate relativă ȋnseamnă că aerul conține vapori de apă pe care ȋi poate susține numai
dacă este complet saturat. Umiditatea relativ ă este metoda de a descrie cantitatea de apă care
poate fi susținută ȋn aer la saturație.
În funcție de valoarea umidității relative, aerul se caracterizează din punct de vedere
higrometric astfel:
• 100% – suprasaturat; 100% – saturat;
• 91- 99% – foarte umed; 81-90% – umed;
• 51-80% – normal ; 31-50% – uscat ;
• <30% – foarte uscat.
Mențin erea umidit ății corespunzătoare este important pentru că umiditatea din seră are
o legătură strânsă cu creșterea culturilor, volumul și deteriorarea insectelor. Ventilația are un
rol important în controlul umidității relative în interiorul instalațiilor, iar echipamentul de
ventilație trebuie instalat luând în considerare necesitatea fiziologică a unei culturi.
O relație important ă ȋn gestionarea umidității ȋn seră: pentru fiecare creștere de 200 F a
temperaturii uscate capacitatea de menținere a aerului se dublează, iar umiditatea relativă se
reduce la jumătate , ȋn funcție de temperatură avem umiditatea dorită
Higrometria este cea care se ocupă cu măsurare a cantității de vapori de apă din
atmosferă. Sunt două căi prin care se fac măsurători:
– se măsoară masa m a vaporilor de apă conținuți într -un volum dat V de aer atmosferic;
– se determină presiunea actuală p v a vaporilor de apă din atmosferă.

25
Valori corespunzătoare ale temper aturii și umidității relative pentru a preveni bolile
plantelor:
• 500 F—83%;
• 610 F—89%;
• 680 F—91%;
• 860 F—95%.
Condensul reprezintă d ovada indirectă de existență a unei umidități ridicate .

Reglarea umidității
În unele domenii de activitate economice și în cazul sistemel ui de aer condiționat
pentru un bun confort se realizează reglarea umidității.
Produsul informatic CoolPack se folosește pentru a realiza calculele termice ale
circuitelor frigorifice reale, poate rula doar pe trei sisteme de operare: Windows 95, Windows
98 și Windows 2000 Professional. Conține cinci module: analiza ciclurilor, proiectarea,
evaluarea, auxiliar, dinamica. Cu ajutorul acestui program se realizează calcule pentru:
– subrăcirea în condensator și supraîncălzirea în vaporizator;
– supraîncălzirea pe conducta de aspirație și refulare;
– schimbul intern de căldură;
– condiți i de funcționare a compresorului
Exemplificarea funcționării unui sistem de reglare automată a umidității poate fi
făcută asociind un senzor de umiditate cu o schemă de acționare electropneumatică în
programul Fluidsim.[ 5]
Variind umiditatea aerului acesta poate afecta aproape orice categorie de produse,
cauzând modificări suferite de mărfuri.

26

Fig 1.19 – Schema electropneumatic ă a regulatorului de umiditate[5]

Circuitul electro -pneumatic este alcătuit dintr -un procesor care produce presiunea de
aer necesară circuitului pneumatic. Două pistoane pneumatice sunt utilizate pentru acționarea
unor valve dintr -o instalație tehnologică.
Comandarea pistoa nelor se face de două distribuitoare care permit inversarea
circuitelor pneumatice. Două bobine din circuitul electric acționează distribuitoarele. Circuitul
electric este alcătuit dintr -un releu care conține două butoane (pornit -oprit). Buton ul de
pornire pune sub tensiune releul, iar butonul de oprire scoate releul de sub tensiune. Alte
componente ale circuitului sunt bobinele distribuitoarelor care sunt comandate de către
senzorul de umiditate.[ 5]

27
CAPITOLUL 2
PROIECTAREA SISTEMULUI AUTOMAT LA SERA
SUBTERANĂ

2.1 Schema de principiu
Schema de principiu a sistemului de control într -o incintă de tip seră subterană este
următoarea :

Fig. 2.1 Schema de principiu
LCD
Placa
ARDUINO
Sursă alimentare
9 V

LED 1
LED 2
Senzor DHT 11
Temperatură și
Umiditate
Mosfet 1
(tranzistor) Microventilator
IN
Mosfet 2
(tranzistor )
Microventilator
OUT

RELEE
U Sursă
alimentare
5⸺12V
Microventilator +
sursă ȋncălzire Alimentare
releu de la
pinul
Arduino cu
5V

28

2.2. Proiectarea incintei de tip seră
Pentru a face macheta unei incinte de tip seră subterană este necesar ansamblarea
mai multor piese care vor ajuta la funcționarea acesteia.
Incinta de tip seră este realizată din tr-o cutie de silicon (fig. 2.2) , partea de sus de sus
este transparentă pentru apermite transfuzia luminii necesară dezvoltării plantelor, aceasta
are următoarele dimensiuni:
– adȃncime 21 cm;
– lățime 28 cm;
– lungime 45 cm.

Fig 2.2 Cutia de silicon pentru incinta de tip seră subterană

Macheta serei subterane este fizic structurată din mai multe component descri se și
enumerate mai jos:
a) Placă de dezvoltare Arduino UNO;
b) Breadboard 82x52x10mm și fire de conexiune;
c) Led Brick bicolor și albastru;
d) Sursă alimentare 5 —12 V;
e) Display LCD 16 x 2 Alb pe Albastru – 5V;
f) Senzor de temperatură -umiditate aer DHT 11 ;

29
g) Două Microventilatoare de 12 V ;
h) Rezistențe de 220 Ω și semireglabil 10Hz;
i) Modul releu 5V;
j) Două mosfet uri( tranzisto are) și două rezistențe de 20KΩ;
l) Sursa de ȋncălzire : Bec 12 V – 21W + un microventilator.

2.3 Componente
Ȋn cele ce urmează voi face o scurtă descriere pentru fiecare component al incintei
serei subterane, după cum urmează:
2.3.1 Platforma de dezvoltare Arduino UNO
Arduino UNO (Fig. 2.3), această placă de dezvoltare conțin e microcontrollerul
Atemega328p. Sursa externă cu care se poate opera la acestă placă este de 6 —12 volți.
Dacă alimentăm mai puțin de 7 volți ,este posibil, pinul de 5 volți să furnizeze mai puțin și
placa să devină instabil ă iar dacă alimentăm mai mult de 12 volți se poate supra -ȋncălzi
regulatorul , ducȃnd la uzarea plăcii. Trbuie să folosim intervalul 7 —12 volți recomandat de
producător.
Aceasta are ȋn alcătuirea sa 14 intrări/ieșiri digitale, din care 6 se folosesc ca ieșiri
PWM, 6 intrări analogice, un port de con exiune USB , un jack pentru a conecta surssa de
alimentare, un cristal oscilator de 16 Mhz, un header ICSP și buton ul pentru resetarea
microcontroller -ului.
Specificații tehnice:
• Microcontroller – Atmega328p;
• Tensiunea de intrare – 7-12V;
• Tensiunea de operare – 5V;
• 14 Pini digitali de intrare/ieșire (din care 6 PWM de ieșire);

30
• Pini analogi de intrare – 6;
• Curent continuu (DC)/pini de intrare/ieșire – 25 mA;
• Curent continuu (DC)/pini de 3.3 V – 50 mA;
• EEPROM – 1 KB;
• SRAM – 2 KB (ATmega328);
• Viteza de ceas – 16 MHz.

Fig. 2.3 Placa de dezvoltare Arduino UNO
Pentru a realiza diverse proiecte extraordinare această placă se dezvoltare UNO conține
tot ceea ce este necesar, se conectează la calculator prin intermediul unui cablu USB sau cu o
sursă de alimentare externă, unde se ef ectuează alimentarea cu energie electrică cȃt și
transferul de date . Sursa de alimentare se selectează automat.
Mufele și pini de pe placa UNO au următoarea descriere :

31
V in – este o m ufă de alimentare cu tensiunea de la intrare la placa Arduino atunci
când este utilizată o sursă de al imentare externă;
5 V- este pinul pentru sursa de alimentare normală utilizată pentru alimentarea
microcontrolerului și a altor componente de pe placă ;
3.3 V – Este un p in pentru alimentare de 3.3 volți care este generată de regulatorul
situat pe placă. Are un curent maxi m de 50 mA;
GND – Este p inul de masă.
Descrierea pinilor digitali :
Cei 14 de pini digitali de pe Arduino Uno p ot fi folosiți ca intr ări sau ca ieșiri , folosind
funcțiile pinMode (), digitalWrite () și digitalRead (). Ei pot oferi sau primi un maxim de 25
mA și are un rezistor intern pull -up (deconectat în mod implicit), de 20 -50 kΩ. Unii pini au
funcții specializate:
– Serial: 0 (RX) și Serial 1 (TX) sunt folosiți pentru a primi (RX) și transmite (TX)
date seriale;
-Întreruperile externe: 2 (întrerupere 0), 3 ( de întrerupere 1). Pot fi configurați pentru a
declanșa o întrerupere la o valoare scăzută, o margine de creștere sau scădere sau o schimbare
a valorii;
– LED -uri: 13. Există încorporat un LED pe placă, conectat la pinul digital 13. Cȃnd
PIN-ul este de valoare mare LED -ul este pornit iar când PIN -ul est e de valoare scă zută este
oprit;
– PWM: 3, 5, 6, 9, 10 și 11. Furnizare de 8 -biți de ieșire PWM funcția analogWrite ();
-Aref: Este tensiunea de referință de la 0 la 5V numai pentru intrări analogice. Folosit
cu analogReference ();
-TWI : 4 (SDA) and 4 (SCL). Asigură lui I2C(TWI) comunicarea cu librăria WIRE;
– SPI: 10(SS), 11(MISO), 13(SCK) asigură comunicarea SPI folosind biblioteca SPI;
-Reset: resetare prorpiu -zisă a microcontrolerului.

32
2.3.2 Breadboard 82x52x10mm și fire de conexiune :
Cu ajutorul firelor de tip jumper, tată-mamă și tată -tată, precum și prin intermediul
unui breadboard, componentele sistemului au fost conectate.
Ȋn figura 2.4, (A) și (B) sunt prezentate firele de conexiune de tipul jumper, tată -tată și
tată-mamă , acestea sunt realizate din conductor metalic multifilar din cupru, acestea oferă o
conexiune simplă ȋntre Arduino și orice alt dispozitiv.

Fig. 2.4. Fire de conexiune: A) j umper; B) tată-tată, tată -mamă 30cm , C)breadboard ul și firele

A B
C

33
Tot ȋn această figură (C) este prezentat breadboardul cu fire montate, acesta este din
PVC care are ȋn interior o placă dintr -un material care este un bun conductor electric și este
prevăzut cu găuri unde se pot monta mufele tată de la capătul firelor de conexiune.
Breadboardul este un bun dispozitiv care permite să conectăm componetele
electronice, pentru alimentare ușoar ă alimentăm cele două perechi de rȃnduri + și ⸺. Pentru a
conecta componetele folosim fire de conexiune cu pini la capete.

2.3.3 Led Brick bicolor și albastru
Intensitetea luminoasă ledului Bicolor Brick (a) se controlează de către placa Arduino
fplosinduse două porturi digitale PWM iar prin variația intensității acestor două semnale
PWM se pot obține orice de combinaț ie ȋntre culorile verde și roșu.

Fig.2 .5 Led Brick Bicolor (a) și Albastru (b)
(a) (b)

34

Led-ul brick albastru (b) reprezintă o componentă fiind cea mai simplă posibiltate de
a emite un semnal luminos atunci cȃnd portul digital Arduino la care este conectat trece ȋn
HIGH .

2.3.4 Sursă alimentare 5 —12 V
Acest adaptor (Fig.2.6) așa cum este denumit pe eticheta sa este o sursă stabilizatoare
de tensiune continuă.
„Sursele stabilizatoare de tensiune continuă sunt circuite electronice care au rolul de a
menține constantă valoare tensiunii v0 pe o sarcină RL, în condițiile în care, din diferite cauze
se modifică valoarea tensiunii de la intrarea circuitului vi, curentul i0 absorbit de sarci na RL
sau temperatura T a mediului ambiant.
Stabilizatorul este un sistem automat de reglare a valorii tensiunii V0 atunci cand
asupra sistemului acționează perturbațiile necunoscute (variațiile Vi , I0 si T). Sistemul își
îndeplinește misiunea furnizând comenzi către un element de reglaj EC.
Dacă elementul de comandă primește comandă și acționează asupra mărimii de iesire
la momente discrete de timp spunem că stabilizatorul lucrează în comutație. În cazul când
primește tot timpul coma ndă este stabilizator continuu (sau liniar). ‟[D]

35

Fig.2.6. Sursă de alimentare 5 —12 V,1A

Specificații:
– Tensiune nominală: 220 -240 V;
– Tensiune ieșire: 5/6/7,5/9/12 V ;
– Intensitatea curentului la ieșire: 1 A.

2.3.5 Display LCD 16 x 2 Alb pe Albastru – 5V
Pentru a afișa temperatura ș i umiditatea aerului am folosit un display LCD electronic
16 caractere x 2 linii. Are o conexiune I2C, fundal albastru și text iluminare alb, afișează 32
de carec tere pe 2 rȃnduri.

36

Fig.2.7. Display LCD 16 x 2 Albastru – 5V
Specificații :
⸺Funcționează la o tensiune de 5 V; Controller : HD44780;
⸺ Culoare caractere: alb;Dimensiuni: 80mm x 36mm; Culoare background: albastru.
Circuitul:
-Pin RS RS pin digital 12 ;
– LCD Se activează pinul la pinul digital 11 ;
– Pin D4 LCD pin digital 5 ;
– PIN D5 LCD pinul digital 4 ;
– Pinul LCD D6 pinul digital 3 ;
– PIN D7 LCD pinul digital 2 ;
– LCD R / W pini la sol ;
– Pin VSS LCD la masă ;
– Pin VCC LCD la 5V ;

37
2.3.6 Senzor de temperatură -umiditate aer DHT 11
Pentru m ăsurarea temperaturii și a umidității aerului am folosim senzorul DHT 11,
datorit ă acestuia se face simțită atȃt umiditatea cȃt și temperatura din mediul ȋn care se
face măsurarea . Senzorul este de tip brick cu un circuit integrat permițȃnd determinarea
temperaturii și a umidi tății aerului din incinta serei, este o componentă proiectată special
pentru a fi conectată la platforma Arduino , are ȋncorporat un senzor de umiditate capacitiv
și un termistor pentru m ăsurarea aerului din ser ă. Procesarea semnalului este o dată pe
secund ă adică 1 Hz și dimensiuni de 15.5mm x 12mm x 5.5mm .

Fig. 2.8. Senzor DHT 11 – tempera tură și umiditate aer

Specificații:
– Alimentare si I / O: 3 – 5V;
– Curent maxim: 2.5mA ;
– Pentru umiditate : 20-80% are o precizie de 5% ;
– Pentru temperatură: 0-50 ° are o precizie de ± 2 ° C ;

38
2.3.7 Microventilatoare 12 V
Microventilatoarele sunt folosite pentru a circula aerul ȋn incinta de tip seră subterană.
Acestea au o tensiune alimentară de 12 V DC, dimensiunile 40 x40 x10 mm, nivel zgomot 27
dBA , tensiune de lucru 6…13,8 V, consum curent 1,08 W.

Fig. 2.9. Microventilatoare

Alte specificații:
– randament ventilatoare: 11,9 m3/h;
– viteză de rotație: 5800 (±15%) rot./min ;
– masa : 17g;
– curent nominal 0.09A;
– temparatură de lucru: -10…..700C.

39
2.3.8 Rezisten ța de 220 Ω și semireglabil 10 KΩ
Rezistența de 220Ω este o rezisten ță cu peliculă metalică și ȋmpreună cu semiregl abilul
de 10KΩ , determină ce valoare de tensiune este necesară pentru ca un anumit curent să
alimenteze LCD -ul.

Fig. 2.10 Semireglabil 10 Hz (A); rezistență cu peliculă metalică (B)

A
B

40
2.3.9 Modul releu 5V
Acest releu este aliment at direct din placa Arduino cu tensiunea de 5V curent continu u
și funcționează direct pe pinii de la Arduino nefiind nevoie de alte adaptări. Releul pe partea
de execuție are un contact normal deschis și un contact normal ȋnchis folosind ca tensiune de
alimentare pentru sursa de ȋncălzire tensiunea de 12V curent contuu . Ca element de execuție
releul folosește un tranzistor pentru al inversa, astfel să poată fi activa t ȋn high level (nivel
ridicat ).

Fig. 2.11 Modul releu 5V cu un canal
Caracteristici:
• Tensiune de comandă : 5V;
• Sarcina maximă: AC 250V/10A, DC 30V/10A;
• Dimensiuni: 50 x 26 x18.5mm;
• Găuri de montaj: 4;

41
• LED -uri care indică alimentarea și comanda;
• Curent suportat: 10A
• Tensiune pe partea de putere: 250VAC, 125VAC, 30VDC, 28VDC.
2.3.10 Mosfet -tranzistor și rezistență 20Ω
Mosfetul -tranzistor este folosit pentru acționa rea ventilatoarelor din incinta serei iar
rezistența bobinată de 20 KΩ am folosit -o pentru alimentare a tranzistor ilor.

Fig. 2.12 Mosfet -tranzistor (A) și rezistența de 20 KΩ (B)
A
B

42
2.3.11 Bec 12 V – 21W
Becul de 12V este folosit ca sursă de ȋncălzire ȋn incinta de tip ser ă.
• dimensiuni: ȋnalțime 12.9cm, lungime 6.7cm;
• tip bec: halogen;
• putere: 21W.

Fig. 2.13 Bec 12 V – 21W

43
CAPITOLUL 3
IMPLEMENTAREA SISTEMULUI DE MĂSURARE ȘI
REGLARE A TEMPERATURII ȘI U MIDITĂȚII AERULUI
DIN INCI NTA DE TIP SER Ă SUBTERANĂ

3.1 Schema electrică și realizare montaj

Fig. 3.1 Schema electrică

44
1. Sursa de alimentare de 12V ⸺1,5A și 5V ⸺2.5A se alimentează cu tensiunea de
220V ⸺50Hz. Ieșirile sursei se conectează astfel: tensiunea de 12V este folosită pentru
alimentarea sursei de ȋncălzire, formată din bec de 12V ⸺21W și microventilator. Această
tensiune o regăsim pe par tea de execuție a releului. La contactul comun al releului se
conectează plusul sursei de alimentare 12V, care la acționarea releului se alimenteaz ă sursa ,
minusul fiind permanent.
Tensiunea de 5V este folosită pentru alimentarea microventilat oarelor care realizează
microclimatul.

Fig. 3.2 Montare sursă de alimentare

45
2. Microventilatoarele se montează ȋn interiorul incintei de tip seră subterană, avȃnd
rolul de intrare și ieșire a aerului controlat.

Fig. 3.3 Montare (A) și conectare (B) microventilatoare

Conexiunile microventilatoarelor sunt:
• Arduino GND – Microventilator GND;
• Arduino 5V – Microventilator VCC;
• Arduino D -9 ⸺ Microventilator IN;
• Arduino D -10 ⸺ Microventilator OUT.
A
B

46
3. Pentru realizarea sursei de ȋncălzire (fig. 3.4 ) am folosit un microventilator la 12V și
un bec de 12V, aceste două componente au fost introduse ȋntr -o incintă confecționată din tabl ă
eloxată (lucioasă) . Sursa a fost montată opus senzorului DHT 11 pentru a obține informații
corecte.

Fig. 3.4 Realizare și montaj sursă de ȋncălzire

Senzor
DHT11
Sursă de
ȋncălzire

47

4. Conexiunile s enzorul ui DHT 11 la placa Arduino au fost realizate astfel:
• Arduino GND – Senzor GND;
• Arduino 5V – Senzor VCC;
• Arduino D2 – Senzor OUT.
Pentru protecția ȋmpotriva intemperiilor senzorul DHT11 a fost introdus ȋntr -o carcasă
din material plastic (A).

Fig. 3.5 Conexiune și montare senzor DHT11
5. Display LCD 16 x 2 – 5V
Pentru o bună protecție și vizualizare a datelor afișate am optat pentru montarea LCD -ului
intr-o carcasă din PVC (A).
Cu ajutorul firelor de conexiune și prin intermediul breadboardului am conectat LCD -ul la
placa Arduino.
• Arduino GND – LCD GND;
• Arduino 5V – LCD VCC.

A

48

Fig.3.6 Montare (A) și conectare (B) LCD
6. Modul releu 5V

Fig. 3.7 Conectare modul releu
B A

49
Conexiunile modulului releu 5V sunt următoarele:
• Arduino GND – Releu GND;
• Arduino 5V – Releu VCC;
• Arduino D13 – releu INT.

7. Led Brick bicolor și albastru

Fig. 3.8 Conexiune leduri Brick bicolor și albastru
Conexiunile celor două leduri brick:
Led Brick Bicolor se conectează la placa Arduino cu ajutorul a trei fire și are
următoarea conexiune:
• Arduino GND – Led Bicolor GND;
• Arduino 5V – Led Bicolor VCC;
• Arduino D -6 – Led Bicolor IN.
Led Brick Albastru:
• Arduino GND – Led Albastru GND;

50
• Arduino D7 – Led Albastru IN.
Cele două leduri au fost montate (Fig. 3.8) pe acelaș i panou cu LCD -ul pentru o bună
vizibilitate .

Fig. 3.9 Montarea Ledurilor

8. Mosfet( tranzistor tip efect de cȃmp) și rezistența de 20KΩ
Cu aceste două componente rezistența de 220 Ω și semireglabilul 10Hz se realizează
alimentarea prin limitarea tensiunii necesară aprinderii display LCD.

Fig. 3.10 Conexiune Mosfet( tranzisto r tip efect de cȃmp ) și rezistența de 20K

51
9. Rezistențe de 220 Ω și semireglabil 10Hz

Fig. 3. 11 Conexiune semireglabil 10Hz și Rezistență de 220 Ω

Fig. 3.12 Conexiune finală

52

Fig. 3.13 Montaj final

53
CAPITOLUL 4
PROGRAMAREA APLICAȚIEI LA SERA SUBTERANĂ

4.1 Prezentare Arduino UNO
Placa de dezvoltare Arduino UNO este o platformă foarte simplu de utilizat bazată pe
microcontrolerul MEGA328P . Este capabilă pentru culegerea informațiilor din mediu, de
exemplu senzori ce determină temperatura și umiditatea din aer , și să reacționeze la acestea.
Avem nevoie de 5 minute pentru instalarea mediului de dezvoltare iar după aceea urmează
scrierea programului pe Arduino.
Selectare tipului de placă c u care se lucrează se face din m eniul Instrumente>Placa de
dezvoltare>Arduino Uno (Fig. 4.1).

Fig. 4.1 Tipul de placa folosit Arduino UNO

54
După aceea din meniul Instrumente se alege portul serial COM folosit de placa
Arduino (Fig.4.3): Instrumente>Port serial>COM(Arduino Uno)

Fig. 4.2 Alegerea portului serial
Butoanele aplicației:
Verifică programul de erori
Încarcă programul în placa de dezvoltare;
Crează un nou proiect;
Deschide un proiect;
Salvează proiectul curent;
Monitorizare serială –comunicarea prin portul serial cu calculatorul .

55

Pentru ȋncărcarea programului trebuie să -l facem din meniul Fisier>Deschide (Fig.4.3).
Iar după ȋncărcarea programului se validează apoi se ru lează (Fig.4.4) . Ȋn figura 4.3 avem o
eroare.
Se scrie codul surs ă al programului cu ajutorul caruia se afișează i nformatiile oferite de
senzorul DTH11 in interfata de programare a mediului Arduino .
a) Compil area programul;
b) Conectarea alimentatorul ui la placa Arduino UNO;
c) Dacă activitatea de compilare a decurs cu succes, se conectează placa de dezvoltare la
calculator prin intermediul cablului USB și se descarcă fișierul. Dacă totul a fost făcut co rect,
ar trebui să apară afișată temperatura si umiditatea mediului de testare.

Fig. 4.3 Ȋncărcarea programului

56

Fig. 4.4 Funcționarea programului

Acestea sunt etapele care trebuiesc parcurse pentru a pregati senzorii, display -ul,
microventlatoarele și placa de dezvoltare.

57
4.2 Aplicaț ia softwoare – codul sursă
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidC rystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2);

void setup() {
// initializeaza iesirea pentru releu si DEZACTIVEAZA releul

pinMode(13,OUTPUT);
digitalWrite(13,HIGH);
//initializeaza seriala
Serial.begin(9600);
//initializeaza LCD
lcd.begin(16, 2);
}
void loop() {
//citire valoare umiditate de la senzor
float umiditate= readUmidity(1);
//citire valoare temperatură de la senzor
float temperatura= readTempC(5,0);
//afișare pe serială
temperatura și umiditatea
Serial.print("Temperatura:");
Serial.print(temperatura);
Serial.println("'C");
delay(1000);
Serial.print("Umiditate:");

58
Serial.println("%");
//afișare pe LCD
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Temperatura:");
lcd.print(temperatura);
lcd.print("C");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Umiditate:");
lcd.print(umiditate);
lcd.print("%");

//reglare temperatură
if (temperatura<20)
{
//pornește becul
com_releu(9,1);
delay(200);
//pornește ventilatorul
com_releu(8,1);
delay(200);
//așteaptă până când temperatura ajunge la valoarea dorită
while (temperatura<25)
{
temperatura= readTempC(5,0);
umiditate= readUmidity(1);
//afișare pe serială temperatura și umiditatea
Serial.print("Temperatura:");
Serial.print(temperatura);
Serial.println("'C");
delay(1000);
Serial.print("Umiditate:");
Serial.print(umiditate);

59
Serial.println("%");
//afișare pe LCD
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Temperatura:");
lcd.print(temperatura);
lcd.print("C");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Umiditate:");
lcd.print(umiditate);
lcd.print("%");
}
//oprește becul
com_releu(9,0);
delay(200);
//oprește ventilatorul
com_releu(8,0);
delay(200);
}
//reglare temperatură
if (temperatura>35)
{
//pornește ventilatorul
com_releu(8,1);
delay(200);
//așteaptă până când temperatura ajunge la valoarea dorită
while (temperatura>30)
{
temperatura= readTempC(5,0);
umiditate= readUmidity(1);
//afișare pe serială temperatura și umiditatea
Serial.print("Temperatura:");
Serial.print(temperatura);

60
Serial.println("'C");
delay(1000);
Serial.print("Umiditate:");
Serial.print(umiditate);
Serial.println("%");
//afișare pe LCD
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Temperatura:");
lcd.print(temperatura);
lcd.print("C");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Umiditate:");
lcd.print(umiditate);
lcd.print("%");
}
//oprește ventilatorul
com_releu(8,0);
delay(200);
}

//reglare umiditate
if (umiditate>80)
{
//pornește becul
com_releu(9,1);
delay(200);
//pornește ventilatorul
com_releu(8,1);
delay(200);
//așteaptă până când umiditatea ajunge la valoarea dorită
while (umiditate>75)
{

61
temperatura= readTempC(5,0);
umiditate= readUmidity(1);
//afișare pe serială temperatura și umiditatea
Serial.print("Temperatura:");
Serial.print(temperatura);
Serial.println("'C");
delay(1000);
Serial.print("Umiditate:");
Serial.print(umiditate);
Serial.p rintln("%");
//afișare pe LCD
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Temperatura:");
lcd.print(temperatura);
lcd.print("C");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Umiditate:");
lcd.print(umiditate);
lcd.print("%");
}
//oprește becul
com_releu(13; 0);
delay(200);
//oprește ventilatorul
com_releu(13 ,0);
delay(200);
}
//reglare umiditate
if (umiditate<60)
{
//pornește pompa de apă
com_releu(11,1);

62
delay(200);
//așteaptă până când umiditatea ajunge la valoarea dorită
while (umiditate<65)
{
temperatura= readTempC(5,0);
umiditate= readUmidity(1);
//afișare pe serială temperatura și umiditatea
Serial.print("Temperatura:");
Serial.print(temperatura);
Serial.println("'C");
delay(1000);
Serial.print("Umiditate:");
Serial.print(umiditate);
Serial.p rintln("%");
//afișare pe LCD
lcd.setCursor(0, 0);
lcd.print("Temperatura:");
lcd.print(temperatura);
lcd.print("C");
lcd.setCursor(0, 1);
lcd.print("Umiditate:");
lcd.print(umiditate);
lcd.print("%");
}
//oprește pompa de apă
com_releu(11,0);
delay(200);

}

}

63

void com_releu(int i,int com)
{

// Activează/Dezactivează releu
if (com==1)
digitalWrite(i,LOW);
if (com==0)
digitalWrite(i,HIGH);

}
//Citire valoare temperatură în grade celsius de la senzor
float readTempC(int
count, int pin) {
float
reading=analogRea
d(pin);

float voltage = reading * 5.0;
voltage /= 1024.0;
return (voltage – 0.5) * 100 ;
}
//Citire valoare umiditate de la senzor
float readUmidity(int pin)
{
float umiditate= analogRead(pin);
return umiditate*( -0.1236)+130.6122
}

64
4.3 Funcționarea sistemului de reglare a temperaturii și umidității aerului din
incinta de tip seră subterană .

La placa de dezvoltare Arduino sunt conectate senzorul de temperatură și umiditate
DHT 11 și cele două microventilatoare. Senzorul de temperatură și umiditate urmărește
parametrii din incintă ȋn cazul nostru sera subternă.
Pentru a regla factorii de umiditate și temperatură folosim senzorul DHT 11, două
microvenilatoare și sursa de ȋncălzire (SRA). Ȋn cazul nostru acestă sursă de incălzire este
realizată cu ajutorul unui bec și a unui microventilator.
Cȃnd dori m ventil area sau răci rea mediului din interiorul serei, depășirea valorii
stabilită de operator a umidității și temperaturii, placa Arduino trimite un semnal la
microventilatorul ”IN” din pinul -9, la care acesta pornește. Cȃnd se atinge valoarea stabilită
microventilatorul pornește.
Pentru ȋncălzirea aerului din interiorul incintei de tip seră, placa de dezvoltare trimite
un semnal din pinul 13 la releul (K) la care este conectată sursa de ȋmcălzire(SRA). Atunci
cȃnd senzorul DHT 11 sesizează temperatură mai scăzută, decȃt cea stabilită de operator,
sursa de ȋncălzire pornește pȃnă la atingerea parametrilor stabiliți .
Cu ajutorul microventilatorului din sursa de ȋncălzire se realizeză o circulație a aerului
cald ȋn ȋntreaga incintă . Cȃnd se ajunge la parametrii stabiliți placa de dezvoltare Arduino
trimite semnalul 0 la releul (K) al sursei de ȋnc ălzire oprind funcționarea.
La o creștere a umidității din incintă, cu ajutorul senzorului de umiditate și
temperatură placa de dezvoltare Arduino trimite un semnal la microventilatorul ”OUT” care
are rol de a evacua umiditatea aerului ȋn exces , trimițȃnd semnal și la sursa de ȋncălzire care
are rol de a ȋncălzi aerul din incintă . La atingerea parametrilor stabiliți senzorul DHT 11
trimite semnal de oprire la placa de dezvoltare Arduino.

65
CONCLUZII

Pentru a putea trage concluzii es te necesar analizarea avantajelor și dezavantajelor, nu
numai rezultatele experimentale ob ținute, create de componentele pe care le -am folosit ,
trebuie ținut cont de costurile pentru realizare montajul ui experimental si de posibilitatea de a
ȋmbunătăți sistemul creat.
Un dezavantaj al sistemului este imposibilitatea calibră rii de catre operator a senzorului
DTH 11, acesta fiind calibrat de producator conform specificatiilor tehnice.
In contradictie cu acest dezavantaj vine costul redus si usurinta in instalare si conectare la
sistem, cat si durata lunga de viata a acestuia.
Un avantaj al sistemului cr eat este folosirea placii de dezvoltare ArduinoUNO cu
microcontroller ATMEGA328P , microcontroller in care pot fi incarcate programe destul de
ample.
O problemă aparută a că rei rezolvare se referă la partea de dezvoltare si imbunătăț ire a
sistemului , este nevoia unei surse de energie tampon, aceasta fiind necesară ȋn cazul ȋn care se
defectează sursa principal ă sau a lipsei complete a tensiunii de 220V c.a. transformată și
stabilizată in 9V c.c.
Un mare avantaj al acestui sistem este evidenț ierea cu ușurință in instalare,
posibilitatea de extindere a funcț iilor la mai multe incinte si costurile mici generate de un
asemenea sistem.
Activitate principală de dezvoltare a sistem ului poate fi reglarea automată a
temperatur ii si a umidităț ii intre anumiti parametri sta biliti in functie de necesitate.
În final, acest sistem este unul practic, poate aduce beneficii importante tuturor celor
care iubesc agricultura, fiind ușor de utilizat și realizat, și reprezintă u n sistem ce poate fi
ȋmbunătățit , dezvoltat și implementat ȋn multe domenii de activitate

.

66
Bibliografie

[1] Cîrtoaje V., Teoria sistemelor, Editura Universității din Ploiești, 20 12;
[2] Cîrtoaje, V., Teoria sistemelor automate, Editura Un iversității din Ploiești, 2004;
[3] Paraschiv N., Suport curs Introducere în știința sistemelor și a calculatoarelor ,
Ed.Universitatea Petrol – Gaze din Ploiești, Ploiești 2011;
[4] Mihalache S. Suport curs Ingineria sistemelor automate, Ed. Universitatea Petrol – Gaze
din Ploiești, Ploiești 2014;
[5] Pintea, M., Reglarea automată a parametrilor proceselor tehnologice , Material de
predare, 2009 ;
[6] Bucur C., Suport curs Dispozitive electronice și electronică analogică, Ed. Universității
din Ploiești, Ploiești, 2007 ;
[7] Bucur C., Circuite electronice, Ed. Universității din Ploiesti, Ploiesti, 2005;
[8] Tehnica reglării automate Alina – Simona Băieșu curs;
[9] Bucur, G., Suport curs Senzori, traductoare, m ăsurare, Ed. Universitatea Petrol – Gaze
din Ploiești, Ploiești 2011;
[10] Paraschiv N., Programarea aplica țiilor de timp real, Ed. Universitatea Petrol – Gaze din
Ploiești, Ploiești 2014;
[11] Mahmoud Omid, “A computer -Based Monitoring System to Maintain Optimum Air
Temperature and Relative Humidity in Greenhouses,” International Journal of
Agriculture and Biology, 2004, 1 560-8530/06 -5-869-873.
[12] Nae I. Suport curs Managementul proiectelor, Ed. Universitatea Petrol – Gaze din
Ploiești, Ploiești 2009;

67
[13] ***https://hartley -botanic.co.uk/magazine/a -history -of-the-english -glasshouse1 ;
[14]*** https://www.google.ro/search?q=Casa+Palmă+din+grădinile+Kew+din+An glia+IMA
GIN;
[15]*** https://www.google.ro/search?q=sere+subterane+chinezesti&client ;
[16]*** https://www.uky.edu/bae/sites/www.uky.edu…/AEN -12.pdf ;
[17]*** http://edepot.wur.nl/19511 ;
[18]*** ;http://www.georgikon.hu/tanszekek/kertesz/jegyzet/greenhouse1.pdf ;
[20]*** https://www.dpi.nsw.gov.au/__data/assets/pdf_file/0008/119348/greenhouses.pdf ;
[21]*** https://ag.umass.edu/sites/ag.umass.edu/files/book/pdf/greenhousebmpfb.pdf ;
[22]*** http://www.ijab.org .
[23]*** http://ro.wikipedia.org/wiki/Umiditate;
[24]*** https://ieeexplore.ieee.org/document/4776973/

68
Summary

The purpose of this study is to design a system for regulating the temperature and
humidity of an underground greenhouse. This topic is important for a debate, primarily
because it is also needed because more and more companies are currently interested in this
field of agricultural activity that has emerged on the market, a larger production that leads to
higher profits. It is necessary to analyze not only the experimental results obtained, but also
the advantages and disadvantages created by the components used, we m ust take into account
the costs of the experimental installation and the possibilities of improving the system created.
This paper is an automatic adjustment system that allows it to work almost alone
without human intervention. An automated sys tem consists of a process and an automation
device. The automatic adjustment system is classified according to several criteria. As a great
advantage of this system, we can highlight the ease of installation, the possibility of extending
the functions to m ultiple enclosures and the low costs generated by such a system.
Within this project, the main elements are: automatic temperature control system,
automatic humidity control system. The temperature of an object can be determined by its
influenc e on a property of that particular object or on another object that makes contact with
it, representing a temperature transducer. Moisture is the amount of steam water contained in
a sample of air.
A greenhouse is a roofed structure and glass, plastic or underground greenhouses for
sheltering and cultivating plants that can not withstand cold during the cold period of the year.
It is an important advantage that a greenhouse can be used in both summer seasons , and in
the winter season. Another a dvantage is that greenhouses provide protection against weather
and pests. In a greenhouse, temperature and humidity can be adjusted and corrected. Another
benefit of using greenhouses is that the products obtained are of high quality and the
production ca n be planned according to the needs of the market. However, greenhouses also
have some drawbacks, a first disadvantage is that they require more attention compared to
regular gardens and also the construction of certain types of greenhouses require high co sts.
To adjust and control the system designing parameters in a greenhouse environment,
the following components were used: Greenhouse Silicone Box, Arduino Uno Plate, LCD

69
Screen Shield, a breadboard, a temperature sensor, and DHT 11 humidity, t wo 12V
microswitches, a relay module of 5V – 10A, a halogen bulb, a 5 -12V power supply.
To design and control the application of factors in a greenhouse, the Arduino IDE
program was used. This program is a cross -platform application developed in Java. This
development environment includes a code editor and has the role of compiling and uploading
programs into the development board. The script code for Arduino is called "sketch" and is
developed in C or C ++.
The Arduino plate, the tem perature and humidity transducer, the micro -ventilators and
the halogen bulb were used to adjust the temperature and humidity. To heat the greenhouse,
the microwave and bulb are switched on – controlled by the Arduino plate and driven by a
relay. Instead, to cool the greenhouse, the micro -ventilators are switched on and controlled by
the Arduino plate and driven by a relay.
Putting the foundations together, the humidity and temperature control system is a
reliable system that can be improved, de veloped and implemented in many areas of activity.