Робот-садовник на Arduino Mega. Эволюция

[mixturator 757]

Я снова выхожу на связь. Если кто помнит, зимой я разродился первым постом про робота-садовника на «детском» контроллере Arduino. Если лень читать всё это заново, кратко изложу...

 

Мир вам, ботаники-гидропонисты!

... Речь идёт об автоматической системе, которая поддерживает в растворе идеальные значения EC и pH, а также регулирует освещение, вентиляцию и влажность в палатке. Вслед за этим я замутил новый гроув на новой версии системы, и, пока куст неспешно подрастал, я понемногу вносил изменения в конструкцию. Для начала отчитаюсь, чего удалось достичь за полгода:

Главное – в полностью автоматическом режиме вырос симпатичный куст со здоровенными бошками. Вмешаться в процесс автоматического роста мне пришлось лишь трижды, когда подходило время для смены пропорций раствора с рассады на вегу, с веги на цвет и с цвета на пред-харвест. Еще раз в неделю я наполнял резервный 20-литровый бак свежей водичкой и пополнял бутылку новым концентратом удобрений.

Замечания про то, что моя система выглядит, как собачья какашка, утыканная проволочками, настолько глубоко меня уязвили, что я, немного покурив для храбрости, купил у ускоглазых братьев 3D-принтер за 200 баксов и погрузился в мир промышленного дизайна. Теперь моя система выглядит, как собачья какашка в аккуратном пластиковом корпусе. Результатами я поделюсь с вами ниже.

Проведена приличная работа над ошибками в программе контроллера и добавлен новый функционал. Моя идея была такой: контроллер должен иметь режим работы на все случаи жизни, даже на самые редкие. В итоге, кроме базовых режимов Seedling (рассада), Vega 1 (ранняя вега), Vega 2 (поздняя вега) и Flowering (цвет), реализованы следующие «эксклюзивные» режимы:

• Mixture Change (Смена раствора) - откачка всей жидкости из основного ведра с помощью помпы дриппера. В этом режиме отключаются все автоматические коррекции и все нагрузки, кроме освещения. Свет остается в том состоянии, в котором он был до перехода в этот режим.
• Cleaning day (День очистки) - при переходе между сменами состава удобрений и на финальной стадии перед харвестом рекомендуется давать кусту попить чистой водички в течение суток или более. Для этого я сделал режим, при котором отключается корректор EC, но продолжает работать корректор pH и корректор уровня воды. Освещение работает по графику предыдущего режима.
• Air Flush (Продувка) - это не особый режим, а просто полезная плюшка в стандартном режиме Flowering. Когда мой куст зацвел, выяснилось, что Siberian Haze просто термоядерно пахуч. Днем, при отключенном свете и вентиляции, из палатки через микро-дырочки просачивался духан, как из бороды Хорхе Сервантеса. Пришлось добавить включение вытяжки раз в час на 5 минут, чтобы духан улетал через фильтр в атмосферу. Ну и от плесени помогает, как я слышал.

 

ЭТОТ РЕПОРТ – НЕ РЕПОРТ

Глубокоуважаемый гроувер! Эта заметка немного похожа на гроурепорт, однако, им не является. Это репорт про эволюцию системы автоматического выращивания. Поэтому я не буду углубляться в животрепещущие вопросы о составе микстуры, пролечке керамзита, выборе семечек, методах проращивания и прочей ботанике. Дам всю информацию одной строкой и более к ней возвращаться не буду. Выбрано семечко феминизированного Siberian Haze от Kalashnikov, удобрения Flora Micro/Grow/Bloom, Diamond Nectar и Rippen по таблице от GHE, фито-лампа ДНАТ Sylvania GroLux 400.
 

КАК ЭТО БЫЛО?

В новогодние каникулы я собрал обновленную версию робота-садовника (рабочее название – WeedLife v.2.0), про которую и написал вот эту заметку, и, после короткого перекура, начал новый гроув. Семечку из пакета я поместил в маленький кубик из минваты, прикопал кубик в горшок с керамзитом, установил горшок в мою гидропонную систему, направил дриппер на керамзит рядом с кубиком и включил контроллер в режим Seedling (свет+вытяжка 18/6, дриппер 15 мин/час, аэратор). И всё – никаких проращиваний, пересадок и прочей возни, я был уверен в семечке и не ошибся.
Для определения базового уровня EC для каждого из режимов я использовал измерения микстуры, смешанной по стандартной табличке от GHE.
 

По мере взросления кустик становился круглым и очень симпатичным, поэтому я решил не портить ему форму скрогом. Тем более, что при аварийных ситуациях скрог очень сильно осложняет жизнь – куст, фактически, намертво привязывается к палатке. Примерно через месяц я сфоткал набирающий силу кустик и запостил предыдущую заметку.
 

 

Подержав куст на веге почти два месяца, я перевел контроллер в режим Flowering (свет+вытяжка 12/12, аэратор). К этому моменту переключение режимов я вывел на встроенную клавиатуру контроллера, так что подключать ноутбук и заливать новую прошивку не понадобилось.
Еще через две недели, когда пришла «осень» и начался желтый листопад, я перевел куст на Rippen. К этому моменту уже были реализованы режимы «Смена раствора» и «День очистки», так что возиться с отключением контроллера и всякими воронками-бутылками-тазиками не пришлось, просто поставил рядом пустую канистру и перекачал весь раствор с помощью насоса-дриппера.
 

 

После того, как куст провел сутки на чистой воде, я решил подвергнуть свою автоматику самому сложному испытанию за весь гроув – просто переключил контроллер в режим «цвет» и дал ему возможность самостоятельно скорректировать EC раствора от чистой воды до 1800 µS. Это заняло у робота целых 5 часов, так как программа подливает по 50 мл концентрата раз в 30 минут, чтобы дать датчику EC время на стабилизацию показаний не допустить передоза. Умная железяка справилась на отлично.

Когда в начале мая подошло время харвеста, контроллер обзавелся режимом «продувка», чтобы справиться с запахом. Режим «сушка» я реализовывать не стал – это уже, на мой взгляд, совершенно лишний наворот. Просто отключил всю автоматику, подвесил срезанный куст в боксе и включил вытяжку прямо в розетку.
 

 

 

 

 

Собственно, на этом гроув закончился. Теперь палатка освободилась и появилась возможность сделать нормальные фотки системы. После краткого перекура переходим к ним.

 

ДЕЛАЕМ «КРАСИВО»

Пока система была в стадии активной разработки, открытые проводочки, платы, насосы и трубочки были очень кстати, потому что я постоянно что-то переключал, добавлял и переделывал. Ко второму гроуву я определился с набором основных компонентов и решил, что пора спрятать все элементы в корпуса. Основная причина даже не в эстетике, а в безопасности – я пару раз проливал микстуру на открытые платы, что вызывало окисление и сбои.

На помощь была призвана китайская поделка под названием 3D-принтер Prusa i3. Угадайте, на какой базе чем он построен? На Ардуино, тысяча чертей! Бесплатный и сказочно простой в освоении 3D-редактор SketchUp от Google отлично подошел для разработки моделей корпусов.

Вообще, 3d-принтер – просто клад для гровера-индорщика! Помимо корпусов для системы, перечисленных ниже, я нарисовал и напечатал регулируемые крепления для вентиляторов обдува, уголки для крепления скрога, направляющие для проводов, подвес для веб-камеры и еще несколько мелочей для моего бокса, заметно облегчивших жизнь. Короче, вещь!
 

Вот здесь лежат 3D макеты блоков, которые я нарисовал для своего сетапа.

Робот-садовник WeedLife разбит на пять функционально разнесенных блоков:

«Голова»

В этот блок входит, собственно, сам контроллер Ардуино, плата преобразования сигналов от сенсоров, плата Ethernet, LCD экран с кнопками управления, блок стабилизированного питания на 5в и датчик внешней температуры/влажности. Это единственный блок, для которого я решил использовать красивый корпус заводского производства. Но и тут ЗD-моделирование помогло аккуратно скомпоновать все потроха в компактную коробочку.
 

 

 

 

 

«Блок измерений»

Сенсоры pH, EC, температуры воды, температуры и влажности в боксе, измеритель уровня воды – все эти устройства я решил разместить в закрытом блоке, устанавливающемся на крышку ведра. Причины такого решения:

1.     Блок получился легкосъемным, его можно просто поднять и вытащить из крышки ведра одной рукой, ничего не отвинчивая, не отсоединяя и не расплетая провода.

2.     Сенсоры pH и EC, которые раньше крепились под крышкой ведра, теперь можно вытащить, не залезая руками в воду и не снимая крышку.

3.     Датчик дистанции, в предыдущей сборке страдавший от брызг агрессивного раствора, теперь поднят на 30 см над уровнем воды и спрятан в узкую трубу, куда брызги не долетают.

4.     Датчик температуры/влажности воздуха, от которого зависит включение «приточки», раньше сильно нагревался под прямым светом лампы. Теперь он спрятан под крышку и стал давать более правдивые показания.

 

«Блок регулировки»

Блок состоит из модуля на четыре реле и четырех помп для подачи воды и концентратов. Удачная форма ведра позволила прицепить блок за ребро на крышке, откуда блок можно снять одним движением.
 

 

 

 

«Блок резервного бака»

В этом блоке, вставляющемся в родную крышку бака, встроен измеритель уровня воды и… более ничего :) Разве что через него же проходит трубочка от помпы, подкачивающей воду.
 

 

 

 

 

«Блок нагрузок»

Релейный модуль, управляющий розетками на 220v, в которые включаются все устройства в палатке. Блок оборудован «ушками», за которые вся сборка технично вешается на опору палатки. Блок розеток пришлось изрядно искромсать, чтобы сделать все розетки независимыми. Кстати, ушки на блоке розеток оказались настолько удобными в повседневной эксплуатации, что я смело советую сделать так же и тем, кто не растит ничего на автоматике.
 

 

 

 

ПОЛНОЕ РАСКРЫТИЕ

Собственно, все блоки вместе составляют полноценную систему жизнеобеспечения для куста на всем сроке гроува. Чтобы было всё понятно, вот полностью собранная система WeedLife («Робот-садовник») последней версии с комментариями, что в ней к чему.
 

 

 

 

 

Кто-то из олдовых выдал мне мудрость: лето – не время для гидры. Естественно, с первого раза я ему не поверил и намучался с температурой, водорослями, запашиной и всем прочим. Поэтому это лето я решил посвятить подготовке к новой зиме – постепенно уничтожая весенний урожай, изучу Raspberry p2. Моя следующая цель - управление питанием растений с помощью сухих удобрений. Думаю, будет интересно. Кто в теме – присоединяйся к обсуждениям и эксперименту.

На сегодня всё, до новых встреч в эфире! Искренне ваш, Микстуратор. 

 

Обсудить на форуме

[muslina 8,999]

У меня два вопроса.

1-Сколько кнопок на всей этой приблуде.

2-Сколько денег (на твой взгляд) всё это стоит?

Просто есть же специализированный магазин с такой замутой!

[mixturator 757]

У меня два вопроса.

1-Сколько кнопок на всей этой приблуде.

2-Сколько денег (на твой взгляд) всё это стоит?

Просто есть же специализированный магазин с такой замутой!

 

Хорошие вопросы, однако!

1) Кнопок - пять штук. Пользоваться ими не обязательно - всё, что нужно, регулируется на компьютере :)

2) Это всё стоит 170 долларов США. Подробнее про цены и компоненты я расписал в предыдущей серии. Конечно, я ещё купил 3д-принтер за 200 баксов, но он не считается :) Сколько хочет за это специализированный магазин, даже думать не хочу.

[muslina 8,999]

Хорошие вопросы, однако!

1) Кнопок - пять штук. Пользоваться ими не обязательно - всё, что нужно, регулируется на компьютере :)

2) Это всё стоит 170 долларов США. Подробнее про цены и компоненты я расписал в предыдущей серии. Конечно, я ещё купил 3д-принтер за 200 баксов, но он не считается :) Сколько хочет за это специализированный магазин, даже думать не хочу.

Вообще мой вариант!

А по деньгам уже дешевле. Там только удлинитель 7000 рублей и шесть кнопок которыми обязательно пользоваться.

[mixturator 757]

Вообще мой вариант!

 

тогда - вперёд! паяльник в руки, провода в зубы - всё получится!

 

и ещё ньюанс - я эти системы не изготавливаю и не продаю, просто рассказал, как сделать самому.

[muslina 8,999]

тогда - вперёд! паяльник в руки, провода в зубы - всё получится!

 

и ещё ньюанс - я эти системы не изготавливаю и не продаю, просто рассказал, как сделать самому.

А это надо сначала наверно в институт какой нибудь идти? Потом практики лет пять. Потом наверно посвящение что то типа - Укусить включенный паяльник. И т.д.

Наш путь на магазин я так поняла. :girl:

[mixturator 757]

А это надо сначала наверно в институт какой нибудь идти? Потом практики лет пять. Потом наверно посвящение что то типа - Укусить включенный паяльник. И т.д.

Наш путь на магазин я так поняла. :girl:

Вообще не угадала про институт и практику. В моем институте такому не учили :)

[Ambro 1,823]

Жесть! бывают же иногда у людей руки золотые! :hi2:

Сделать все так грамотно, да еще и за такую сумму!

[savenature 161]

Красиво все по корпусам распихал, плюсую :hi2:

А я вот только думаю что бы сделать со своей "какашкой с проволочками" :lol2: 3д принтер покупать не вариант, буду искать готовые корпуса подходящие под мою задумку :hello:

[mixturator 757]

Красиво все по корпусам распихал, плюсую :hi2:

А я вот только думаю что бы сделать со своей "какашкой с проволочками" :lol2: 3д принтер покупать не вариант, буду искать готовые корпуса подходящие под мою задумку :hello:

 

На барахолках вроде Авито можно найти услугу 3д печать.

Обычно, они продают в граммах на развес. Я не шучу :)))))))

За печать первого узла коррекции я заплатил 500 р. Столько же, сколько за акриловую коробочку.

[Гость Hеisenberg]

А напильником почему не обработал? :lol:

Надо было принтер за 500 брать.

[myhomor18 466]

хоспаде!когда же и у меня все так будет!!!???

[mixturator 757]

хоспаде!когда же и у меня все так будет!!!???

 

Так норм же, корпус есть :)

У меня на стадии разработки вообще всё на проводах болталось.

 

А напильником почему не обработал? :lol:

Надо было принтер за 500 брать.

 

Может и возьму. Когда 3DP или фотополимерные до 500 подешевеют :rolleyes: :rolleyes: :rolleyes:

[BlueMammoth 48]

Выложи плиз, код программы ардуинки, под твою заточку?

Сам приглядываюсь.

 

3D-принтер Prusa i3.

Обламывет в описании применяемого материала - саморазлагающийся пластик_PLA, HIPS, FilaFlex.

 

Был-бы обычный, я-бы копил. Коршок лепить замучился этажный, то паяльником, теперь на термоклее мучу.

[mixturator 757]

Выложи плиз, код программы ардуинки, под твою заточку?

Сам приглядываюсь.

 

 

Обламывет в описании применяемого материала - саморазлагающийся пластик_PLA, HIPS, FilaFlex.

 

Был-бы обычный, я-бы копил. Коршок лепить замучился этажный, то паяльником, теперь на термоклее мучу.

 

следи за темой, выложу сюда, когда закончу очередной эксперимент с регулирующим модулем и буду убежден в нормальных результатах.

 

а на pla насрать с колокольни! я уже четвертый вариант печатаю, они у меня морально устаревают намного быстрее, чем разлагаются :)

 

Обламывет в описании применяемого материала - саморазлагающийся пластик_PLA, HIPS, FilaFlex.

 

btw, экструдеры и abs вполне понимают.

[MajorLazer 416]

:cool2: круто :cool2:

[ЖелезныеРукава 3,772]

приветствую тебя! слушай тебя бы в е-мод лабороторию ты там до ума у них все довел)))) молодец не перевелись еще УМЫ респект за долгий и упорный труд!!!

[savenature 161]

E-mode барыги те еще, так ценник ломить из-за отсутствия конкуренции...

[wababai 1]

Во первых, дичайший респект за основательный подход в целом и няшные корпуса в частности.

Во вторых, расскажи поподробнее про питание всей системы. Помнится, у тебя стоял ups на 1,5 кВт с дополнительными батарейками? Есть в целом замечания к этому узлу?

 

Сам пока на стадии расчетов, изначально мысль сделать питание по такой схеме: питаемся от сети,заряжаем аккумуляторы -> уходим из дома, вырубаем от сети, питаемся то аккумуляторов -> приходим домой, врубаем в сеть, заряжаем аккумуляторы.

 

Понимаю, что удорожит систему и вообще плодит сущности, но доверия к электропроводке нет. И вообще паранойя, да.

[MajorLazer 416]

Привет, можешь сделать и скинуть графики кормления на весь цикл цвета. по ОХ дни, а по по ОY суммарное за день потребление воды, удоб, пш-апа

[mixturator 757]

Во первых, дичайший респект за основательный подход в целом и няшные корпуса в частности.

Во вторых, расскажи поподробнее про питание всей системы. Помнится, у тебя стоял ups на 1,5 кВт с дополнительными батарейками? Есть в целом замечания к этому узлу?

 

Сам пока на стадии расчетов, изначально мысль сделать питание по такой схеме: питаемся от сети,заряжаем аккумуляторы -> уходим из дома, вырубаем от сети, питаемся то аккумуляторов -> приходим домой, врубаем в сеть, заряжаем аккумуляторы.

 

Понимаю, что удорожит систему и вообще плодит сущности, но доверия к электропроводке нет. И вообще паранойя, да.

 

Упс с батареями отлично живёт,но дорого стоит. Посмотри на inelt. Неплохие.

А что такого может случиться из-за отсутствия света некоторое время? В худшем случае свет погаснет и вытяжка отключится. Я такие нагрузки через ибп не запитываю.

 

Привет, можешь сделать и скинуть графики кормления на весь цикл цвета. по ОХ дни, а по по ОY суммарное за день потребление воды, удоб, пш-апа

До анализа базы руки пока не дошли. Если сделаю, кину сюда.

[wababai 1]

Упс с батареями отлично живёт,но дорого стоит. Посмотри на inelt. Неплохие.

А что такого может случиться из-за отсутствия света некоторое время? В худшем случае свет погаснет и вытяжка отключится. Я такие нагрузки через ибп не запитываю.

 

 

До анализа базы руки пока не дошли. Если сделаю, кину сюда.

 

Я, собственно, хочу питать все от батарей из-за нежелания оставлять все работающим на целый день. Вытяжка мне без надобности, угораю по овощам, а вот свет и полив хотелось бы видеть работающими по графику.

[Method 3,644]

Нет слов Бро!!! :thum: :thum: :thum:

:hi2: :hi2: :hi2:

Я сделал перекур, и зашёл в первый почитать за твоего робота!!!

Грамотно писец как!!!

Хатабыч помню осваивал такую ардуину), интересно было очень!

В шоке от простоты по сути самой платы,

Но от колличества возможностей таких разносторонних одновременно ....

Очень полезно!

Спасибо, что делишься такими работами, особенно устройством и принципом!!! :hi2:

 

Зы, принтер на сколько максимально большую деталь нарисует???

 

[mixturator 757]

Я, собственно, хочу питать все от батарей из-за нежелания оставлять все работающим на целый день. Вытяжка мне без надобности, угораю по овощам, а вот свет и полив хотелось бы видеть работающими по графику.

Тогда рекомендую промышленные аккумуляторы delta для ибп. Они разработаны для циклического разряда-заряда. Еще достаочно неплохие AQQU.

 

Но такие игрушки ядерно стоят, в два раза дороже автомобильных. Автомобильные аккумы в режиме "от упора до упора" достаточно быстро сдохнут.

 

Но, честно говоря, применять такой режим при наличии хоть какого-то напряжения в розетке - это неправильно.

Возьми хороший ИБП, который анализирует и стабилизирует входящую напругу, и выдет чистую синусоиду по частоте.

APC SmartUPS, Ippon. Такие ибп пересаживаются на батареи только при конкретных проблемах в розетке, и надежно защищают всё, что через них включено, от перепадов напряжения и пляске частоты.

 

Нет слов Бро!!! :thum: :thum: :thum:

:hi2: :hi2: :hi2:

Я сделал перекур, и зашёл в первый почитать за твоего робота!!!

Грамотно писец как!!!

Хатабыч помню осваивал такую ардуину), интересно было очень!

В шоке от простоты по сути самой платы,

Но от колличества возможностей таких разносторонних одновременно ....

Очень полезно!

Спасибо, что делишься такими работами, особенно устройством и принципом!!! :hi2:

 

Зы, принтер на сколько максимально большую деталь нарисует???

 

моя пруса теоретически печатает кубик 20x20x20 сантиметров. думаю, в реале стоит рассчитывать на фигуру с основанием 15x15 максимум, потому что пластик при остывании немного усаживается и большую деталь просто оторвет от стола.

 

я узел регулировки длинной 18 см напечатал только раза с 5-го, и то не совсем ровно получилось, один край оторвался под конец и немного повело всю конструкцию.

[mixturator 757]

приветствую тебя! слушай тебя бы в е-мод лабороторию ты там до ума у них все довел)))) молодец не перевелись еще УМЫ респект за долгий и упорный труд!!!

у разработчиков е-моде всё сделано по уму и аккуратно, так что до ума доводить ничего не надо. несколько дорого, но это - понятно при крайне ограниченном рынке сбыта для таких девайсов. не стоит считать, что ребята купаются в золоте за счет несчастных гроверов. когда ты делаешь заводской продукт, малосерийность просто убивает - нужно кормить технолога, программера, покупать и тестировать кучу сторонних компонентов, искать смежников, кто возьмется за изготовление серии в 100-200 штук, а это очень непросто. наверное, еще и за аренду офиса платить надо, и даже уборщице :)

 

моя идеология в том, что такие мелкосерийные вещи намного дешевле делать самому, если руки прямо вставлены и есть время для экспериментов. если бы мне понадобилась бы такая система завтра, а не через пол-года, и сразу работающая, я, несомненно, не стал бы ее делать сам, а купил бы ее в магазе, даже зная про 500% добавленную стоимость.

[Method 3,644]

Я вот думаю, какие функции добавить к моей системе, при помощи ардуино..)))

Мне по сути только раствор надо месить и заливать его в бак,

И кнопки бацать на таймере.

 

Вот чтобы она сама программы полива составляла, в зависимости от стадии роста и состоянии субстрата

Для начала, а потом можно было бы, чтоб и месила и корректировала раствор и его значения)))

Вообще б огонь тада!!!))))

Изменено 17 июня, 2016 пользователем BolaBolala

[wababai 1]

Спасибо за рекомендации и самое главное - за вдохновение!

Реально, подбивает сразу собрать что нибудь эдакое и вообще, канифолькой подымить.

[Xupypr 13]

У меня вообще всё на Raspberry Pi и вайфай и защищенныйканал связи видео датчики присутствия и всё что есть у тебя, строит графики отправляет смс емаил всё настраивается, программы кормления концентрации и всё такое, одно только лампу не поднимает :Ь

[mixturator 757]

У меня вообще всё на Raspberry Pi и вайфай и защищенныйканал связи видео датчики присутствия и всё что есть у тебя, строит графики отправляет смс емаил всё настраивается, программы кормления концентрации и всё такое, одно только лампу не поднимает :Ь

 

Поделись, пожалуйста, с народом своим решением.

 

Меня вот жизненно интересует, какие сенсоры ты использовал для ec. Где и как реализована компенсация температуры? У меня из-за этого сейчас головная боль.

[mixturator 757]

Я вот думаю, какие функции добавить к моей системе, при помощи ардуино..)))

Мне по сути только раствор надо месить и заливать его в бак,

И кнопки бацать на таймере.

 

Вот чтобы она сама программы полива составляла, в зависимости от стадии роста и состоянии субстрата

Для начала, а потом можно было бы, чтоб и месила и корректировала раствор и его значения)))

Вообще б огонь тада!!!))))

 

Думаю, что будет очень затруднительно в автоматическом режиме определить стадию роста. Скорее - вообще невозможно. Время от посева - не вариант, например, если у растения какой-то стресс. Можно сделать несколько режимов с разными крайними значениями EC. Я сначала хотел подогнать систему под трехкомпонентные удобрения от GHE и сделать 4 режима, как в их табличке, с разными пропорциями и, соответственно, с тремя отдельными помпами на каждый компонент. Потом подумал и решил, что проще самому заранее смешивать концентрат, а автоматикой регулировать только EC, что значительно упрощает систему и не так морочит голову.