Saltar al contenido

Garduino: Jardinería + Arduino

julio 10, 2021
FPC0NE4FOHU3GVE

Garduino es un Arduino de jardinería. Hasta ahora, Garduino:
Riega mis plantas cada vez que el nivel de humedad del suelo desciende por debajo de un valor predefinido.
-Enciende las luces de crecimiento, pero solo cuando está oscuro y solo el tiempo suficiente para que las plantas obtengan 15 horas de luz total (luz solar + luz suplementaria) al día.
-Me avisa si la temperatura alrededor de las plantas desciende por debajo de los 50 grados.

Esta es la primera configuración de luz de crecimiento y riego automático que conozco que tiene en cuenta la luz solar natural recibida y el nivel de humedad del suelo antes de encender el agua / luz.

Este y otros proyectos que he creado están disponibles como kits / productos en Mi sitio web.

Confié en gran medida en el conocimiento / la inspiración / el aliento de:
Mikey Sklary sus muchos proyectos de tecnología verde
Selwyn Pollit’s conocimiento de permacultura
Mitch Altman, por darme una lección muy esperada sobre cómo soldar correctamente

Las expansiones futuras pueden incluir:
-Enseñar a mi Garduino a preparar su propio té de abono a partir de aguas grises.
-Utilizando luces de crecimiento LED rojo y azul pulsadas (como Configuración de Mikey Sklar) para aumentar significativamente la eficiencia.
-Añadir un panel solar y baterías para eliminar cualquier necesidad de una red eléctrica.
-Prueba de nivel de pH del suelo y contenido de CO2 en el aire.

Paso 1: obtenga sus materiales

Obtenga sus materiales

Construí esto usando materiales reciclados / libres donde se me ocurrió. Cuesta significativamente menos de $ 100 en total. Esto es lo que usé:

Los relés:
2 http://www.jameco.com/webapp/wcs/stores/servlet/ProductDisplay?jameco_page=42&langId=-1&productId=187151&catalogId=10001&freeText=omron+g5le-1&storeId=10001&search_type=log&ddkey=hownttp:toreCatalog
Relés Omron G5LE-1]
2 http://www.jameco.com/webapp/wcs/stores/servlet/ProductDisplay?langId=-1&storeId=10001&catalogId=10001&productId=1537918&
Diodos 1N4004]
1 cable de extensión de CA
1 Cable de alimentación de CA
1 Salida de CA

El sistema de riego:
1 Pequeña bomba de agua limpia
1 jarra de leche de plástico
~ 2 tubos de bicicleta de carretera viejos
1 caja de leche
Cuerda

El sistema de iluminación:
1 lámpara fluorescente de 4 ‘
1 bombilla fluorescente “tipo planta” (utilicé el Ott-Lite, pero cualquier bulbo comercializado como para plantas debería estar bien)

El sensor de humedad del suelo:
2 clavos galvanizados, de 1 a 4 “de largo

El sensor de luz:
1 célula fotoeléctrica

El sensor / alerta de temperatura:
1 LED (cualquiera que use con un Arduino servirá)
1 Termistor de 10 k ohmios

Las plantas y los titulares:
Una variedad de semillas, preferiblemente que se convertirán en cosas que le gustaría comer. En todas partes, escucho que la gente recomienda la acelga como una planta de inicio fácil …

Contenedores de plantación:
Tantas jarras de plástico para leche como quieras. Usé ~ 30.
Recipientes de almacenamiento de plástico transparente de 28 galones. Necesitará uno por cada 6 jarras de leche.
~ 5 ladrillos rojos para cada recipiente de almacenamiento, o cualquier otra cosa que permita que las jarras de leche se mantengan al menos a una pulgada del fondo del recipiente.

Mezcla de suelo:
solía Mel’s Mix, la mezcla recomendada en “The Square Foot Gardener”. Consiste en 1/3 de turba, 1/3 de vermiculita gruesa y 1/3 de compost mixto, y el compost mezclado proviene de al menos 6 fuentes diferentes. He escuchado a mucha gente criticar la sostenibilidad de la turba y la vermiculita (sin mencionar el precio obscenamente alto de la vermiculita), así que definitivamente explore sus opciones aquí. Según tengo entendido, quieres algo con:
-muchos nutrientes vegetales (el compost mixto)
-retención de agua (turba / vermiculita)
-‘esponjoso ‘: el suelo debe ser liviano para que las plantas puedan hacer crecer fácilmente sus raíces y usted pueda quitarlas fácilmente (vermiculita / turba)

Herramientas / Varios
Multimetro
Pelacables
Soldar
Cinta eléctrica
Resistencias de 3 ~ 10k ohmios
Resistencia de 1 ~ 210 ohmios (para el LED)
varios pies de alambre de calibre 22
1 Arduino (en mi caso un Duemanilove, pero cualquiera debería funcionar)
1 Protoshield (modelo de Ladyada)
1 mini placa de circuito
Pistola de pegamento caliente, con pegamento

Paso 2: haz brotar tus plantas

Haz brotar tus plantas

Haz que tus plantas funcionen brotándolas. Hay muchas guías y dispositivos para ayudarlo a hacer esto, así que solo mencionaré que puede usar la vermiculita regada con regularidad y colocada en el alféizar de una ventana como una configuración de brotación ultra básica. Aquí está mi configuración de germinación favorita, y aquí hay una tabla útil sobre los tiempos de brotación para un montón de plantas diferentes. Asegúrate de recordar enjuagar los brotes con regularidad, o pueden ponerse mohosos y asquerosos.

Si eres más inteligente que yo, etiquetarás tu cuadrícula de semillas para que puedas recordar qué está creciendo en las diferentes áreas de tu germinador. A continuación se muestra mi intento de hacer esto, que se volvió inútil cuando planté las plantas en un desorden aleatorio.

Paso 3: construya sus relés

Construye tus relésConstruye tus relésConstruye tus relésConstruye tus relésConstruye tus relés

Esto era mucho más difícil antes. Sparkfun lanzó su guía; todos ustedes lo tienen fácil ahora 🙂

Usé relés Omron G5LE-1, uniendo cables con soldadura para las conexiones eléctricas y luego agregando pegamento caliente alrededor de ellos para una cierta integridad estructural.

Según esta guía, debe asegurarse de pasar el cable blanco directamente a la salida / extremo del cable de extensión y el cable negro a través del relé. Para que esto sea útil, también deberá asegurarse de conectar correctamente su creación a la pared: cable negro a una ranura pequeña …

Vea la foto 3 para ver cómo coloca el diodo.

Obviamente, ahora está lidiando con más posibilidades de lastimarse: ¡el aire acondicionado no se siente bien!

Ah, y no hay ninguna razón por la que no pueda usar enchufes o cables de extensión para ambos. Lo cambié por variedad 🙂

Paso 4: construya su sensor de humedad

Construya su sensor de humedadConstruya su sensor de humedad

Su sensor de humedad consta de clavos galvanizados a cierta distancia entre sí en la misma jarra de leche de tierra. Cuando el suelo está más húmedo, el sensor informará una menor resistencia.

Suelde un cable a la cabeza de cada clavo y sea generoso: será una conexión estructural y eléctrica. Un cable de clavo se conecta a + 5v en el Arduino, y el otro va tanto a una entrada analógica como a una resistencia (luego a tierra)

Paso 5: agregue sensores de temperatura y luz

Agregue sensores de temperatura y luz

Los sensores de temperatura y luz son fáciles: conecte un extremo de cada sensor a + 5v en el arduino y el otro extremo a una E / S analógica en el arduino y una resistencia de 10k. Luego, conecte el otro extremo de la resistencia a tierra arduino y disfrute de sus habilidades de construcción de sensores.

Paso 6: Haga y poble su suelo y jardineras

Haga y poble su suelo y jardinerasHaga y poble su suelo y jardineras

Deje volar su creatividad aquí, con un pequeño consejo:

-Tus macetas interiores (en mi caso, las jarras de leche) deben permitir que el agua se escurra y descanse sobre los ladrillos para dejar espacio debajo de ellos. Casi mato un poco de lechuga debido al riego excesivo y la falta de drenaje … gracias a ~ 20 orificios para clavos en el fondo de la jarra, la lechuga ahora se está recuperando bien

-Su maceta exterior no debe tener fugas, a menos que realmente desee agua en toda su casa

La tierra que utilicé es la Mel’s Mix descrita en el paso 1. Mezcle bien todos los ingredientes hasta obtener una tierra consistente.

Plantar es básicamente una cuestión de enterrar la mitad inferior de su brote en la tierra y esperar lo mejor. Asegúrese de no plantar demasiado densamente (como probablemente lo hice); puede obtener recomendaciones sobre la densidad de siembra en la parte posterior de los paquetes de semillas.

Paso 7: pruebe y calibre sus sensores

Pruebe y calibre sus sensores

Cargué este código en mi Arduino para leer los sensores conectados a los pines analógicos 0, 1 y 2 y los valores de salida a la pantalla:

int humedadSensor = 0;
int lightSensor = 1;
int tempSensor = 2;
int humedad_val;
int light_val;
int temp_val;

configuración vacía () {
Serial.begin (9600); // abrir puerto serie

}

bucle vacío () {
humedad_val = analogRead (sensor de humedad); // leer el valor de las sondas de detección de humedad
Serial.print (“lecturas del sensor de humedad”);
Serial.println (humedad_val);
retraso (500);
light_val = analogRead (sensor de luz); // lee el valor del fotosensor
Serial.print (“lectura del sensor de luz”);
Serial.println (light_val);
retraso (500);
temp_val = analogRead (tempSensor);
Serial.print (“lecturas del sensor de temperatura”);
Serial.println (temp_val);
retraso (1000);

}

Aquí hay algunos valores que mantuve de mis sensores:
humedad (clavos completamente en el suelo en los extremos opuestos de la jarra de leche:
uñas tocándose: 985
clavos en el aire, sin tocar: 0
suelo que parece demasiado húmedo: 889
suelo que está totalmente seco: 0
suelo que empieza a parecer demasiado seco: 707
suelo que parece correcto: 826

luz:
sol indirecto: 949
luz ambiental interior por la noche: 658
luz ambiental interior por la noche, mano proyectando sombra sobre el sensor: 343
~ 2 pies de la luz de crecimiento, por la noche: 832
~ 2 pies de la luz de crecimiento, por la noche, la mano proyectando sombra sobre el sensor: 797

temperatura (cable de temperatura usado en el multímetro para calibrar):
61 grados Fahrenheit = 901
90F = 949
51F = 877
32F = 796

Sobre la humedad del suelo, es una especie de conjetura a menos que obtenga una sonda elegante para comparar sus valores con lo que está produciendo su Garduino. O bien, puede agregar una cantidad fija de agua a una cantidad conocida de suelo para averiguar cómo varía el valor de resistencia con los cambios en el agua agregada … si lo hace, querrá montar los clavos a una distancia fija entre sí ( con algún material no conductor, obviamente). ¡Avísame si haces esto!

Paso 8: Haga que sus sensores controlen sus relés

Haga que sus sensores controlen sus relésHaga que sus sensores controlen sus relés

Según los valores que obtuvo en el paso 6, vamos a hacer que nuestro Arduino encienda y apague un relé dependiendo de la intensidad de la luz. Aquí está el código que usé:

int humedadSensor = 0;
int lightSensor = 1;
int tempSensor = 2;
int humedad_val;
int light_val;
int temp_val;

configuración vacía () {
Serial.begin (9600); // abrir puerto serie
pinMode (2, SALIDA);
pinMode (7, SALIDA);
pinMode (8, SALIDA);
digitalWrite (2, BAJO);
digitalWrite (7, BAJO);
digitalWrite (8, BAJO);
}

bucle vacío () {

humedad_val = analogRead (sensor de humedad); // lee el valor del sensor de humedad
Serial.print (“lecturas del sensor de humedad”);
Serial.println (humedad_val);
si (valor_humedad <850)
{
Serial.println (“encender la bomba”);
escritura digital (7, ALTA);
retraso (2000);
}
si (humedad_val> 850)
{
Serial.println (“apagar la bomba”);
digitalWrite (7, BAJO);
retraso (2000);
}

light_val = analogRead (sensor de luz); // lee el valor del fotosensor
Serial.print (“lectura del sensor de luz”);
Serial.println (light_val);
si (light_val <850)
{
Serial.println (“encender luces”);
escritura digital (8, ALTA);
retraso (2000);
}
si (light_val> 850)
{
Serial.println (“apagar luces”);
digitalWrite (8, BAJO);
retraso (2000);
}

temp_val = analogRead (tempSensor);
Serial.print (“lecturas del sensor de temperatura”);
Serial.println (temp_val);
si (temp_val <920)
{
Serial.println (“encender el LED de baja temperatura”);
escritura digital (2, ALTA);
retraso (2000);
}
si (temp_val> 920)
{
Serial.println (“apagar el LED de baja temperatura”);
digitalWrite (2, BAJO);
retraso (2000);
}
}

Para mi configuración particular, aquí están las respuestas que recibí:
– clavos de la sonda de humedad separados -> relé conectado al pin de salida 7 voltea, encendiendo cualquier cosa enchufada a ese enchufe. El relé debe apagarse cuando las uñas se tocan entre sí
-sensor de luz: enciende el relé conectado al pin de salida 8 cuando está sombreado, se apaga cuando la luz brillante / luz solar indirecta brilla en el sensor
-LED de temperatura: se apaga cuando lo tocas durante unos segundos o respiras de manera constante sobre él

Conecté LED para probar el relé sin apagar mis bombillas fluorescentes encendiéndolas y apagándolas demasiado rápido …

Paso 9: Configure su sistema de iluminación

Configure su sistema de iluminación

Un paso fácil aquí: después de verificar el funcionamiento de la luz, conéctela al relé que la controlará. Dejé la lámpara sobre el contenedor exterior de la planta, pero siéntase libre de hacerlo más elegante. La distancia óptima de estos fluorescentes para la intensidad de luz que desea es de solo unas pulgadas, así que asegúrese de acercarlos, personalizarlos y ajustarlos a medida que las plantas crecen.

Paso 10: Cree una configuración de riego automático

Crear una configuración de riego automáticoCrear una configuración de riego automático

Tienes una amplia variedad de opciones aquí. Así es como funciona el mío:
-la bomba se activa por relé; el relé está controlado por sensores de humedad
-La bomba mueve el agua de un balde de 5 galones a un trozo de cartón de leche
-La gravedad mueve el agua de un trozo de cartón de leche hacia los tubos de las bicicletas …

close