Гидропоника 2


В управлении гидропоникой я насчитал 5 независимых процессов:

Из первой версии мы выбрасываем: все кроме управления поливом. И потихоньку стремимся к автоматизации всей схемы.
Это мой первый проект по схемотехнике. Некоторые возможно тривиальные задачи мне могут показаться непосильными, но надеюсь добрые люди помогут в комментариях ))


На схеме есть емкость со свежеприготовленным питательным раствором, (самый верхний блок) все начинается с него.
Должен открыться верхний клапан и начать наполнять рабочую емкость с раствором пока не сработает датчик уровня жидкости.
После того как датчик сработал верхний клапан закрывается, теперь мы знаем что емкость полна и готова к использованию.
Объем жидкости в емкости должен быть равен объему одной трубы с рассадой. ( на схеме их три)
Дальше начинает работать расписание полива. Когда приходит время поливать открывается клапан между емкостью и первой трубой.
Засекаем это время и используем его как константу в дальнейшем.
Теперь мы знаем что емкость пуста и заполнена верхняя труба. Через скажем 5 минут клапан между емкостью и верхней трубой закрывается а открывается клапан к следующей трубе. Все повторяется. А из нижней трубы жидкость уже откачивается обратно в емкость, затем смотрится показание датчика уровня жидкости. Если нужно доливаем раствора.

Можно конечно расположить все три трубы на одном уровне и закачивать/выкачивать в них воду. Но положение лесенкой по идее должно экономить электричество. Так как обратно мы поднимаем объем жидкости в три раза меньший. Учитывая что циклов будет ооочень много экономия должна быть заметной.

Управление:
Изначально планировал управлять все с помощью arduino и Ethernet Shield`а. Ethernet Shield что бы отказаться от дисплеев и все смотреть на телефоне через браузер. Ведь задача приезжать в теплицу как можно реже и все контролировать =)

Но меня мучают вопросы а хватит ли у arduino (хотя заказал 32 KB (ATmega328)) памяти что бы обеспечить нужную мне работу? А можно ли будет менять переменные на ходу (изменить время полива и т.д.) ? (см. выше это мой первый проект)

Пришла в голову идея использовать роутер как дополнительные мозги. Dlink dir-615 полноценный linux там уже проще что то менять, всегда можно по ssh подключиться.

Но увидев интересны Led скрипты возник вопрос а нужна ли вообще arduino?
У Dir-615 я насчитал 11 рабочих портов GPIO (всеми ими поморгал)) И это не считая не распаянные порты, которых вроде еще 10 шт.

Может сделать так?

Но тогда стает вопрос подключения датчиков температуры, я не знаю как это делать на GPIO для arduinio есть готовые модули.

Светодиодики действительно моргают, видео прилагаю)) Причем так же работает и кнопка на ввод данных. Нажимаешь 0 отпустил 1 ))

Основные вопросы:
1) как лучше сделать:
а) Arduinio + Ethernet Shield
б) Arduino + router (через uart)
в) Router через GPIO
2) Если роутер через GPIO то как подключить датчики? готовых то библиотек нет..

Реалити шоу создания устройства ))


0 комментариев на «“Гидропоника 2”»

  1. Доброго времени суток. Слежу за твоей темой — так как сам подсел на гидропонику. Начал эксперимент с перевода домашних цветов на пассивную гидропонику. Сейчас тоже разрабатываю установку на базе ардуино.
    Так вот, хочу сделать тебе пару замечаний:
    1. ни в коем случае нельза доливать приготовленный раствор в тот который у тебя в поливе. Разбалансируешь раствор и все пойдет пухом прахом. Если не имеется датчиков способных определить содержание того или иного питательного вещества в растворе, то раствор тупо меняется каждые например 2е недели. Это факт обязательный — можешь перекормить растение тем или иным минералом, если будешь добавлять приготовленный заного раствор к рабочему раствору.
    2. Ты делаешь пирамиду, как я понял, первая труба сливает во вторую, вторая в третью, таким образом у тебя получается поочередное затопление, зачем тебе перекачивать потом в емкость а из нее в первую трубу. Сделай проще — либо добавь еще одну трубу ниже уровнем, и в нее просто сливай через клапан, но тут я думаю и у тебя возникнет желание использовать ее как посадочное место. Тут я бы предложил — гибридную схему переодического затопления, т.е. у тя три трубы, работают они так: напонилась 1 слилось из 1 во 2, затем со 2 в 3, затем качаем половину 3 в 1, через паузу докачиваем 1 до полного, а дальше сливаем по циклу. таким образом у тебя будет экономичный круг полива. И нет, это не скажется на 1м резервуаре из за того что он будет частично заполнен, ты просто в период затопления 2го добавляешь ему время на питание. А чтобы сильно не затопить растение субстрат строго из керамзита.

    • 1) А вот этого не знал. Нужно будет подробнее про это почитать. Значит в первой законченной версии будем просто менять раствор. спасибо за замечание.
      2) Да именно пирамида, я когда пост готовил неправильно воспользовался и стерлось много текста вместе со схемой(сразу не заметил) Приложил схему пирамиды. Исходя из первого замечания нужно добавить клапан в нижнюю трубу что бы сливать раствор раз в две недели.
      Интересное решение оставлять наполовину затопленные трубы, но тут сложность в контроле уровня как определить что заполнена половина трубы. Ставить в трубу датчики дорого и неудобно. Раствор же в любом случае наверх перекачивать, можно в дополнительную емкость.

      Сейчас собрал одну трубу. Взял 2м канализационную 100мм ( 200рублей ), заглушка 25 (руб), переходник на 50мм 25(руб) для слива, три пластиковых крепежа по 25руб. Это в первом попавшемся строительном магазине. В трубе через каждые 40см сделал отверстия под большой пластиковый стакан 0,5л. Подходит очень хорошо достает до самого дна. В стаканах паяльником наделал дырок.

      Затеял это так как интересно и есть простаивающее помещение 100м2+100м2 в котором зимой можно что то выращивать))

      Arduino еще не пришла, поэтому я пока что распаял GPIO на роутере, он справляется с управлением через sh скрипты.

      В качестве субстракта я планировал использовать минеральную вату. Хотя в начале лучше попробовать сделать одну с ватой другую с керамзитом и посмотреть где будет лучше.

  2. Да впринципе можно и бак зарядить сверху всей системы, но как мне кажется это все таки лишние затраты ресурсов, но вот если ты туда запихнешь еще компрессор воздушный — чтоб он еще и раствор насыщал кислородом, то думаю будет оправдано. Не стоит стаканы ставить на дно — излишняя влага будет задерживаться, но тут тоже зависит от субстрата.

    Если использовать вату то тут лучше (говорят) капельный полив, хотя вот чисто мое мнение с использованием ваты можно увеличить промежуток между затоплениями, соответственно экономия энергии, и шумов меньше, тут надо пробовать. Я пока помидор посадил в кокосовое волокно — зделал своего рода патрончик. потом когда укоренится, я просто этот патрончик облажу керомзитом.

  3. Кстати по поводу уровня — датчик ни какой покупать не нужно. Вопрос решается либо механически либо двумя металлическими штырями и к дуине. Емкость заполняется до уровня штырьков и замыкает их, значит все ок половина обеспечена

    • А зачем еще соединения между трубами? Между верхней и нижней и между средней и нижней. Разве просто клапанов не достаточно?
      Про воздух точно подмечено обогащать нужно, нужно будет это предусмотреть.
      Да штырями можно, но опять же ноги + доп логика пока что остановлюсь на варианте с доп емкостью, дальше будет видно. Кстати нужно будет попробовать штырями в основной емкости.

    • Эти трубы реализуют слив избытка, т.е. когда раствор достигает определенного уровня — его излишек тупо сливается вниз и опять закачивается, это больше даже защита от создающейся волны, чтоб через края не било.

    • Про воздух, компрессор и насос(ы) для перекачки.
      Как старый аквариумист могу подкинуть идею как совместить приятное с необходимым=)
      Если не нужна очень большая скорость заполнения/перекачивания то можно использовать эрлифт и обойтись без насоса — только комрессор.

    • Хех, прикольно, остается только от шумов (хлюпанья) избавиться)) А так то забавная идея

    • оно не хлюпает — только оч. тихо булькает и если есть падающая струя — мелодично журчит=D
      вот например
      http://www.youtube.com/watch?v=mhIqklLEPbg
      помоему большая часть звука- работающий аквариумный компрессор

    • А медленно насколько медленно? Нужно заполнять трубу примерно раз в 3000секунд на 60 секунд. т.е. за 3000 секунд раствор должен полностью перекачиваться в верхний резервуар. А это где то 15 литров. При диаметре 5см. (пR^2*L) 3,14*5^2 * 200 = 15,6 литра.

    • За час-то?
      Думаю вполне.
      Я этим методом только воду из аквариума в фильтр выносной подавал, а народ умудряется и рыбу из сети промысловой на борт откачивать 0_о
      Дело в размере и давлении воздуха(у меня довольно бодро циркулировала от старинного аквариумного компрессора). Нужны расчёты или экскременты.
      Берёте шланг, опускаете в ведро, поглубже, снизу в шланг заводите трубочку с распылителем от аквариумного компрессора и дуем в другой конец. Желательно не ртом=), а если ртом то не через аквариумный распылитель, а то башка быстро разболится=) Но пузырьки должны быть не крупными.
      Кстати, гуглопоиск по запросу эрлифт второй строчкой гидропонщиков выдаёт. Там в первом посте всё отлично расписано=)

    • хммм. Скорость заполнения на самом деле не так важна. Тут опять же все зависит от субстрата. У меня цикл в моем мини мировом потопе — 15 минут затопление — 3 раза за 12 часов — чаще растение задыхается, реже подсыхает. Но у меня субстрат — внутри патрон кокосового волокна (он хорошо держит воду) а вокруг него керамзит. При другом раскладе все по другому. Время заполнения 2,5 минуты, объем резервуара 2 л, слив в течении 5 минут. Я потом фотку выложу че у меня за аппаратик. Из автоматизации пока только таймер на ардуине. Щас мне важно разобраться на практике со всеми нюансами, чтобы потом уже что то мудрить с автономностью.

    • ну если скорость не важна — тогда вообще сам бог велел эрлифтом качать, особенно если всё равно воздухом насыщать надо.
      Дёшево и сердито=)

    • А на какую высоту можно эрлифтом поднять? Там высота порядка метра получается

    • эээ… тут чуть хуже.
      Это дело эффективно при соотношении высота подъёма к высоте погружения =0,8-1.
      То есть хорошо поднимает приблизительно на столько же на столько погружена труба.
      Но тут можно выйти из положения развернув вашу систему — в ваших схемах, я так понял, затопление идёт самотёком, а осушение насосом, можно ведь и наоборот.
      Высокий бак внизу, из него качаем в трубу с рассадой находящуюся выше, потом всё это каскадом вниз течёт самостоятельно, через клапана.
      Помидороносные трубы выйдут как раз повыше(можно на уровне рук) — удобнее будет обслуживать, и урожай жрать не нагибаясь=)
      М?

    • Вобщем и целом стоит резюмировать, что товарищ Zoltberg привнес нечто новое, теперь только практика покажет.

    • Да надо попробовать в любом, случае. Прикольно же)

    • Если наоборот делать тогда время перекачивания сокращается до времени затопления. то есть раз в 3000 секунд закачивать жидкость на 60 секунд (из нижнего бака выкачать в верхнюю трубу за 60 секунд), а не закачивать 3000 секунд и некачать 60 секунд (из нижней трубы, даже наверно из нижнего резервуара. потихоньку выкачивать в верхний что бы потом слить самотеком за 60 секунд.)

    • Это фатально?
      Скорость слива можно снизить, изменив диаметр трубки, или поставить шаровый кран которым отрегулировать скорость слива.
      Можно и на ходу регулировать, например сервой открывая-закрывая такой же шаровый кран на побольше/поменьше, тогда и клапан не нужен=)

Добавить комментарий

Arduino

Что такое Arduino?
Зачем мне Arduino?
Начало работы с Arduino
Для начинающих ардуинщиков
Радиодетали (точка входа для начинающих ардуинщиков)
Первые шаги с Arduino

Разделы

  1. Преимуществ нет, за исключением читабельности: тип bool обычно имеет размер 1 байт, как и uint8_t. Думаю, компилятор в обоих случаях…

  2. Добрый день! Я недавно начал изучать программирование под STM32 и ваши уроки просто бесценны! Хотел узнать зачем использовать переменную типа…

3D-печать AI Android Arduino Bluetooth CraftDuino DIY IDE iRobot Kinect LEGO OpenCV Open Source Python Raspberry Pi RoboCraft ROS swarm ИК автоматизация андроид балансировать бионика версия видео военный датчик дрон интерфейс камера кибервесна конкурс манипулятор машинное обучение наше нейронная сеть подводный пылесос работа распознавание робот робототехника светодиод сервомашинка собака управление ходить шаг за шагом шаговый двигатель шилд

OpenCV
Робототехника
Будущее за бионическими роботами?
Нейронная сеть - введение