The hydroponics Using smart Systems and Microcontrollers

Abstract

Abstract This study focuses on creating and implementing an automated control system for hydroponic greenhouses, aiming to optimize plant growth by precisely managing environmental factors such as pH, humidity, and temperature. By leveraging the PIC16F877 microcontroller and Proton Plus programming language, the project incorporates advanced simulation and programming methodologies. Initial simulations conducted with ISIS software showed rapid and accurate system convergence. The practical phase involved designing a printed circuit board using EAGLE software, integrating RS232 input, and utilizing autonomous photovoltaic panels for renewable energy. Experimental results validated the system's capability to maintain optimal conditions in real-time, demonstrating its potential for sustainable and efficient hydroponic farming. This research highlights the effectiveness of microcontroller-based automation in enhancing agricultural practices and paves the way for future innovations in smart farming technologies. Résumé v Ces dernières années, l'agriculture hydroponique a gagné en popularité comme une alternative efficace à l'agriculture traditionnelle basée sur le sol, offrant une utilisation efficiente des ressources et des rendements accrus. Cette étude se concentre sur la création et la mise en œuvre d'un système de contrôle automatisé pour les serres hydroponiques, dans le but d'optimiser la croissance des plantes en gérant précisément les facteurs environnementaux tels que le pH, l'humidité et la température. En utilisant le microcontrôleur PIC16F877 et le langage de programmation Proton Plus, le projet intègre des méthodologies avancées de simulation et de programmation. Les simulations initiales réalisées avec le logiciel ISIS ont montré une convergence rapide et précise du système. La phase pratique a impliqué la conception d'un circuit imprimé à l'aide du logiciel EAGLE, l'intégration d'une entrée RS232 et l'utilisation de panneaux photovoltaïques autonomes pour l'énergie renouvelable. Les résultats expérimentaux ont validé la capacité du système à maintenir des conditions optimales en temps réel, démontrant ainsi son potentiel pour une agriculture hydroponique durable et efficace. Cette recherche met en évidence l'efficacité de l'automatisation basée sur les microcontrôleurs dans l'amélioration des pratiques agricoles et ouvre la voie à de futures innovations dans les technologies agricoles intelligentes. لخـص تركز هاته الدراسة على إنشاء وتنفيذ نظام تحكم آلي لدفيئات الزراعة المائية، بهدف تحسين نمو النباتات من خالل إدارة دقيقة لعوامل البيئة مثل الحموضة والرطوبة ودرجة الحرارة. باستخدام متحكمPIC16F877ولغة برمجةProton Plus، يدمج المشروع منهجيات محاكاة وبرمجة متقدمة. أظهرت المحاكاة األولية التي تمت باستخدام برنامجISIS اندماجًا سريعًا ودقيقًا للنظام. شملت المرحلة العملية تصميم لوحة دوائر مطبوعة باستخدام برنامجEAGLE، ودمج إدخال RS232، واستخدام ألواح شمسية ذاتية التشغيل للطاقة المتجددة. أكدت النتائج التجريبية قدرة النظام على الحفاظ على الظروف المثلى في الوقت الحقيقي، مما يبرز إمكانياته في الزراعة المائية المستدامة ذات كفاءة. يسلط هذه البحث الضوء على فعالية األتمتة بواسطة المتحكمات الدقيقة في تعزيز الممارسات الزراعية وتمهيد الطريق لالبتكارات المستقبلية في تكنولوجيا الزراعة الذكية