TynecastleTech团队为初学者提供的鱼菜共生系统

我们（通过推特DM）获悉，Tynecastle高中的一支队伍进入了一年一度的PA树莓派比赛（https://www.youtube.com/watch?v=id8f45TlViU）的决赛。TynecastleTech今天将在伦敦举行比赛，我们祝愿帮助过他们的学生和老师们好运。他们建立了一个小规模的鱼菜共生系统，允许用户在没有土壤的情况下种植自己的植物，使用鱼类排泄物作为营养来源。树莓派控制泵，监测温度和pH值，如果它们的变化超出最佳范围，就会提醒用户。

TynecastleTechs推特：https://twitter.com/TynieTechs

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《初学者水培》是团队开始建立自己的水培系统之旅的教科书。他们了解了细菌如何将鱼类排泄物转化为硝酸盐肥料，给植物施肥，以及在这样的系统中可以茁壮成长的鱼类类型。当地水族馆商店的工作人员以及一位园艺专家的家庭成员为那些生长良好的植物提供了建议。

加注水箱

研究表明，该团队选择了Scissortail Rasbora，因为这是一种顽强且适应性强的鱼类，可以生活在较小的水箱中。他们将12只Scissortail 和水生植物一起放入一个40升的塑料桶中，创造一个类自然的环境，并提供藏身之处，减轻鱼类的压力。他们选择Java苔藓、Anubias和Cryptocoryne作为最适合小型水箱的植物物种，并添加了一些成熟的样本。该团队将水加热到热带鱼最喜欢的温度（约24°C或75°F），并安装了适当的过滤器。

感谢Wonder Pets&Aquariums提供这段Scissortail Rasbora游泳的视频

视频链接：

B站：https://www.bilibili.com/video/BV1BV4y1k7eE/

Youtube：https://www.youtube.com/watch?v=5pBvCUalsFU

学校的CDT部门介入帮助，在丙烯酸薄板上钻孔，用作鱼缸盖。这使得该团队能够通过它铺设电力电缆和水管，还可以通过它给鱼喂食。

鱼菜共生系统在行动

为了展示鱼菜共生技术的实际应用，学生们需要从种子开始成功种植新植物。一位园艺专家建议西洋菜是最好的选择，因为它在水中生长良好，而且比其他植物生长得稍快。TynecastleTech团队选择了一个长的塑料窗台作为植物床的容器，这样可以让水沿着整个长度流动，输送营养，促进生长。他们添加了粘土卵石，为植物提供了一点稳定性，并使它们能够在周围生长根系。

布置光源

学生们需要一个光源，这样植物才能继续进行光合作用。他们选择了室内生长灯——他们发现这些灯比普通的LED灯产生更多的功率，这将提高光合作用的速率。

他们想在一个周期内控制紫外线，以模拟白天和晚上。这将使植物“知道”何时进行光合作用，何时休息，并继续进行其他重要的植物代谢。他们最初的计划是将计时器连接到树莓派的GPIO引脚，并用Python编写一些代码来操作它，但他们没有时间了，于是选择了一个更昂贵的带内置计时器的照明带。

树莓派让水流动

在系统的水循环中，水泵将水从鱼缸输送到植物床，并从植物床输送到鱼缸，在两者之间共享营养——这就是正在进行的鱼菜共生系统。泵连接到中继网络，因此控制系统的树莓派可以与它们通信。学生们用Python编写了一个计时器，使水泵将水从鱼缸输送到植物床15分钟，然后从植物床排到水箱一分钟，然后停止44分钟，然后重新启动。

对于这场比赛来说，最重要的是，团队需要找到一种方法来监测水培环境，并证明他们的电子设备按预期工作。他们选择pH和温度传感器作为提供系统状态实时数据的最有用方法。他们将防水DS18B20温度传感器（https://www.adafruit.com/product/381）直接连接到树莓派（https://www.raspberrypi.com/products/）。一些Python代码会监控其输出，如果温度读数过高或过低，则会触发蜂鸣器。还有Python代码来监测pH传感器的读数。

让我们看看你在做什么

TynecastleTech团队的学生和他们的老师Holt女士做得很好。我们期待着看到你在比赛中的表现！

 

去年的比赛

视频链接：

B站：https://www.bilibili.com/video/BV1Vs4y137qo/

Youtube：https://www.youtube.com/watch?v=id8f45TlViU

我们很喜欢看到你们这些天才老师和其他学校工作人员如何在课堂上使用树莓派，所以一定要留言分享你们年轻工程师的工作成果。

审核编辑 ：李倩