Система автоматизації поливу

[DrRastafarai 43]

Всім привіт! 

45 днів тому я почав свій перший гров. Можливо пізніше я створю репорт на цю тему, але зараз  про інше. 

Готуючись до першого грову я читав багато літератури,  форумів та спілкувався в тематичних чатах. Там я отримав багато цінної інформації,  що стало корисним для мого куща.
Паралельно я думав про те,  що життя бентежне,  і інколи я можу відлучитися на декілька днів,  або і тижнів з дому,  а доглядати кущ нема кому. Тому почав думати в сторону автоматизації.
Спочатку була ідея зробити просто крапельний полив, але бистро була відкинута... Типу заздалегідь мішати добрива,  рівняти PH,  а потім це все може осісти,  а як бути якщо поїду на тиждень...

Тому я вирішив підійти до цього більш глобально та професіонально ( #ЯЖПРОГРАММІСТ)

Саме тому я виріши автоматизувати все. Це прийшло не відразу,  але поки я продумував логіку роботи поливу,  приходило багато нових ідеї.
Також, окрема подяка Косяку із тг чату Джа форума,  за ідеї та приклади для автополиву.

Не буду описувати версії моїх ідей та як вони розвивались, а почну з поточної версії, яка частково вже готова, і опишу принцип її роботи, та компоненти

Компоненти (які підключені на даний момент, список буде поповнюватись):

1. Raspberry PI 5
   Мікрокомп'ютер для управління системою,  сервер для зберігання даних та веб  інтерфейсу. Веб інтерфейс у мене доступний глобально, головне щоб був інтернет.
   Можна було б використати іншу, більш дешеву версію, але полки що, для прототипа буде так. 
2. Блок реле,  8 каналів (2шт)
   Тут все просто, використовую для управління насосами та іншим обладнанням. Зараз працює через MCP23017(двонаправлений 16-розрядний розширювач портів вводу/виводу з послідовним інтерфейсом I2C, для економії GPIO)
3. Блок живлення 12V
   Від нього йде розгалуження на 5v та 3v для різного обладнання 
4. Компресор повітряний (аератор), 12v
5. Насоси для подачі води в резервуар для змішування компоту та поливу,  працюють від 12v
6. Перистальтичні насоси, найменші які знайшов,  5шт працюють від 3v,  для подачі добрив та PH-down в резервуар для компоту
7. Вихід 5v для міксеру компоту в резервуарі
    

І фото,  як зараз це виглядає з підписаними компонентами. Розумію,  що все криво та косо,  але для прототипу піде.
Вже другу версію буду робити красиво,  а третя чи четверта буде на 3d принтері, і з можливістю розширювати функціонал,  але то все потім)  

Поки що так,  надалі мені треба буде калібрувати всі насоси,  та виміряти скільки кожен з них качає мілілітрів в секунду, для точних пропорцій добрив в компоті.

Також, до цього  моменту у мене вже був підключений та налаштований датчик вологості грунту, який виводив мені логи у веб інтерфейс. Він вже налаштований,  та чекає моменту) 

 

Сам веб інтерфейс на даний момент виглядає так (він буде доповнюватись та змінюватись)

- головна з налаштуваннями куща 

- лог вологості грунту

- Інфа та запуск обладнання

 

Також вивів інфу поточної фази, її тривалість
Загальний час (двк та тиждень),  ну і поточну вологість грунту в хеадері сайту. 

Трішки про резервуар. 
Зараз це обрізаний бутиль,  в кришці якого є кріплення для трубки на "вихід", а також аератор 
Верхня частина,  це міксер, для змішування води,  поки що  прикріплена скотчем,  напевне так і залишиться,  до версії 2.0

Міксер був зроблений із китайського обладнання за 200 грн)



На рахунок поливу. 
Я багато експерементував з каплями,  які можна використати, але поки що нічого цікавого не знайшов,  тому буду робити сам (думаю, це буде трубка з отворами в середину),  про це пізніше...



Що далі? 

1. Калібрування всіх насосів,  та підключення всіх шлангів до резервуару
2. Калібрування сенсорів та датчиків (уже все придбав, залишилось зробити)
   1. Датчик PH, який буде в резервуарі
   2. Датчик LUX
   3. Датчик вологості та температури повітря в боксі 
   4. Поставити камеру, для можливості в будь який момент глянути що і як там,  в боксі) 
3. Придумати каплю для поливу
4. Дописати код для управлінням всім цим ділом
5. Протестити все
6. Помістити в гроубокс та насолоджуватись) 
   
    

На перший погляд залишилось не багато,  але впевнений,  що не мало сюрпризів та не продуманих моментів мене чекає попереду.
По можливості буду доповнювати блог, та ділитись результатами. На жаль часу не так багато на все це)

Буду радий почути вашу думку,  та ідеї рахунок моєї системи!

 
  

[Shajtan 3 584]

Оце так підхід! Крутяк. Треба більш детальний гайд для тих, хто хоче повторити

[DrRastafarai 43]

35 минут назад, Shajtan сказал:

більш детальний гайд

Більш детальний гайд дам взимку,  коли буду робити v2.0
Тому що тут дуже багато чого зроблено методом "народного тика",  багато спроб та помилок,  але то досвід) 
Скоро доповню статтю) 

[Shajtan 3 584]

8 часов назад, DrRastafarai сказал:

Більш детальний гайд дам взимку,  коли буду робити v2.0
Тому що тут дуже багато чого зроблено методом "народного тика",  багато спроб та помилок,  але то досвід) 
Скоро доповню статтю) 

Буду чекати

[LeSt 154]

Бро, это очень сильная идея, с весьма серьезным подходом, желаю успеха!)

[DrRastafarai 43]

Всім привіт!

Хочу поділитись не великими оновленнями,  які відбулись. 
На жаль, далеко я не просунувся, але виявив проблемні місця,  над якими працюю.

 

В 26.09.2024 в 12:36, DrRastafarai сказал:

Що далі? 

1. Калібрування всіх насосів,  та підключення всіх шлангів до резервуару
2. ...
3. Придумати каплю для поливу
4. ...

Відразу прикріплю відео, з тим як це працює на даний момент, і відмічу декілька моментів нижче 
 

 

1. Перистальтичні насоси не підключені до резервуара. 
   Ох, тут у мене проблема,  в тому, що насос не утримує рідину в трубці, і вона зтікає назад. Для точних вимірів в мл так не спрацює,  і буде дуже велика похибка. Тому замовив зворотні клапани з аліку (надіюсь по розмірах все підійде), як тільки прийдуть, буду далі калібрувати
   Також, кількість добрив які я використовую збільшилась, і мені тепер треба додаткові 4 насоси... 
2. Насос для поливу не викачав всю воду з резервуара
   Тут у мене супер дивна ситуація, тому що я лінивий)
   Як я хотів щоб це працювало - я роблю 5-10 замірів по таймеру, визначаю скільки мілілітрів води насос качає за секунду, а далі проста математика)
   Якщо насос для наповнювання резервуара працює стабільно, то насос для поливу зовсім ні. В секунду він качає від 38 до 45 мл... а це дуже велика різниця...
   Тому я замовив декілька сенсорів,  а саме витрат води (яка пройшла через трубку),  а також фотоелектричний датчик. Останній працює з прозорими трубками і дає сигнал, коли в трубці присутня/відсутня вода. 
   Тому... я знову чекаю пакунок з аліка,  щоб продовжити роботу)
3. Капля для поливу
   Думаю для ґрунту вона підійде, на перший час. Тільки поливати треба буде поступово, типу 200мл,  потім ще 400, і потім залишок..
   І якщо її поставити по рівню,  то вона більш менш рівномірно поливає, але далеко від ідеалу.
   Я знайшов не погане готове рішення каплі,  де скоріш за все у мене вийде зробити компенсацію тиску,  і поливати все буде рівномірно, але це буде не скоро... 
    

Моя основна проблема - відсутність часу,  особливо в умовах,  коли мій кущ вже на 3 тижні цвітіння. І я реально розумію,  що просто не встигну все зробити. 
І це мій перший гров, я багато чого не розумію, у мене проблеми з кущем (були дефи), все це дуже уповільнює,  а іноді навіть демотивує..

Але,  я з впевненістю можу сказати,  що я закінчу цей проєкт,  скоріше за все, чинна версія буде тільки поливати готовим компотом кущ,  без автоматизації..
А можливо і ні))) 

 

Скрытый текст

Тож, якщо я говорю про чинну версію, то буде щось нове? З урахуванням всіх помилок та досвіду, де у мене буде більше часу та ресурсів? І все це буде мати гарний вигляд? 

 

[DrRastafarai 43]

Ну і так як все це про кущ, то поділюсь своїм BongSai

Ztrawberriez Auto фасти, 22 дні цвітіння

Изменено 8 октября, 2024 пользователем DrRastafarai

[jaHar 221]

Проект супер! Реально крутой! Особенно с веб управлением. Сам пробовал подобное собирать. Но брал уже готовые решения, такие как датчик солей и рН который передает данные в в систему умного дома - Tuya, их же переключатели к которым подключал насосы. И тоже нехватка времени и текущие события в стране не дали закончить идею...

К твоему проекту есть пара идей, надеюсь пригодятся.

В 08.10.2024 в 16:36, DrRastafarai сказал:

Ох, тут у мене проблема,  в тому, що насос не утримує рідину в трубці, і вона зтікає назад. Для точних вимірів в мл так не спрацює,  і буде дуже велика похибка.

Как идея - шаговый двигатель и шприц. 20-50 мл хватит. Просто с насосами с Алика точности для удобрений будет сложно добиться. Или придется искать насосы существенно дороже. Поэтому взять шприц, воткнуть с краю гайку, а в нее вкрутить шпильку нужной длинной. А второй конец шпильки присоединить к шаговому двигателю. Если есть доступ к 3д печати, то можно куда красивее сделать систему работы поршня и без шпилек)

В 08.10.2024 в 16:36, DrRastafarai сказал:

Насос для поливу не викачав всю воду з резервуара

А сильно ли нужно насосом качать воду из бака для полива? С твоей конструкцией достаточно держать резервуар  чуть выше уровня субстрата, может есть смысл оставит самоизлив? Это позволит уйти от насоса (который, кстати, может завоздушиться, и просто не качать). И ограничится клапаном вкл/выкл

 

В 08.10.2024 в 16:36, DrRastafarai сказал:

Капля для поливу

Может видел, на алике есть системы автополива - что-то около 5-6 баксов. Представляет из себя - 5 метров трубки, 6 настаиваемых капельниц и 7-9 коннекторов пластиковых для возможности показному подключить трубку и капельницы. Если через них направить поток воды, то можно каждую капельницу отдельно отрегулировать. 
И мне кажется, что если в прозрачной трубке, что на видео, сделать раза в 3-4 меньше отверстий. Может даже меньшего диаметра, то заливать почву так не будет. Вода будет наливаться меньшим потоком, и впитается быстрее. Но тогда и насос нужен слабее. (или самоизлив делать)))

 

Еще, это из личного опыта))) На бак можно поставить герконовый датчик уровня воды, на алике полтора бакса стоит. Эта штука прогарантирует, что перелива бака по вине насоса не случится никогда. Ставил себе такой в бак для гидропоники, очень хорошо себя показал, особенно если нужно оставить на несколько дней без присмотра)

[DrRastafarai 43]

Привіт @jaHar! Дякую за коментар та ідеї! 

На рахунок насосів,  я все ж таки виброав сторону електронити,  та придбав декілька датчиків обʼєму води.


Ще не тестив як працюють,  пізніше відповім на цей рахунок. Цей датчик буде використовуватись для набора води в резервуар. Також такі датчики планую використовувати для подачі добрив,  надіюсь підійдуть. (тому що алік суровий,  і розміри не зовсім зішлись) 

Також придбав фотоелектричний датчик води. Ще не прийшов,  виглядає ось так. Він буде для поливу. Тобто коли в трубці води нема,  буду вимикати насос. 


На рахунок каплі,  думаю, я придбаю готове рішення. 
Полив буде насосом, але скоріш за все буду регулювати напругу, щоб добитись гарного поливо,  можливо поступово збільшувати буду. Але поки не знаю.


Зараз все це думки,  буду перевіряти кожен логічний модуль окрепо,  і вже потім збирати все до купи.Тому що інакше,  як показує. практика,  нічого не виходить. 

[DrRastafarai 43]

Всім привіт!

Нарешті у мене невеличка перемога, якою я хочу поділитись з вами) 


Вище,  відповідаючи на ваші коментарі, я писав, що 

В 17.10.2024 в 20:50, DrRastafarai сказал:

придбав декілька датчиків обʼєму води.

 

В 17.10.2024 в 20:50, DrRastafarai сказал:

Цей датчик буде використовуватись для набора води в резервуар. Також такі датчики планую використовувати для подачі добрив

Що ж,  ні один із варіантів мені не підійшов. Для набору води в резервуар цей датчик замалий, некоректно працює та стопорить подачу рідини... 
Для подачі добрив він завеликий,  і мої перистатичні насоси з трубкою в 1.5мм внутрішнього діаметру не дають потрібний тиск для прокручування лопат датчика...


Тому я пішов далі 

Наступна ідея яка прийшла в голову (тому що щось віддалено подібне я знаходив в інеті), це рахувати оберти насоса! 
Так як у мене перистатичний насос, то кількість рідини за один оберт завжди буде однакова.

Як це виглядає:
- на одне з кріплень ролика приклеєний маленький магніт 3х1мм
- в корпусі насоса зроблено невеликий отвір для сенсору Хола А3144,  він передає сигнал на мікрокомп'ютер щоразу коли стикається з магнітом 
- і плата 3х4 для кріплення, підключення а також транзистора та стабілізатора (який вже їде з аліку) 
*пізніше зроблю гарно,  тестова версія



 

Все разом виглядає так

Із того, що можна виділити, це зворотній клапан на вході, щоб в системі завжди була рідина, і не було похибки, а також банка з шишками яка тримає всю конструкцію) 
Є

Звичайно,  я вже знайшов декілька проблем в цьому всьому.
Основна - це неможливість качати дуже густу рідину. Я перевірив на всіх добривах які зараз використовую,  і майже всі показали однаковий результат,  1мл рідини на 20 обертів,  супер! 

Але з одним добривом не вийшло,  а саме Alg-A-Mic BioBizz, він дуже густий і майже моментально забивається в трубці (її внутрішній діаметр 1.5мм) 

Рішення дуже просте,  додати в систему 2-3 насоси,  які мають більші трубки, і окремо їх калібрувати,  та використовувати для густої рідини,  або ж для добрив,  які подаються в більших обʼємах


В найближчих планах у мене зроби все теж саме ще з 4 насосами,  які в мене є,  та привести до гарного вигляду їх. Уже з наступної ЗП замовлю ще 4 насоси,  і буде весь комплект. Також,  буду працювати над корпусом та резервуаром,  вже майже всі компоненти є,  і я навість почав проектувати 3д модель,  щоб наперед знайти помилки в системі)


Тому залишаюсь на звяʼзку,  скоро будуть оновлення) 

Peace 
 

[Shajtan 3 584]

оце так проєкт! Найс, бро!

[DrRastafarai 43]

Джа Растафарай! 

Проєкт з кожним тижнем просувається,  але поки нічого глобального не відбулось, тому про це пізніше, прийду вже з результатами) 

Тим часом,  вчора закінчився мій перший гров,  і настав момент харву. 
92 двк (14 серпня скинула каску, 14 листопада харв) 
59 днів цвітіння 
Ztrawberriez Auto, від фастів, назвав його BongSai, думав буде гарне лтс) 

Бокс 120х60х150 см
Світло Samsung lm301h grow board 150w
Китайський вентиль 221m³/h та фільтр
Із приладів користувався PH/TDS метром від Milwaukee
Земля LIGHT MIX BIOBIZZ
Добрива теж від BIOBIZZ (додатково ще є PH-Down та CalMag (який. так і не використовував) від бізів

 

Почалось все так
 

Кущ ріс дуже гарно та впевнено (16 двк),  кормив то таблиці,  почав гнути)




29 двк,  майже цвітіння,  тут вже трішки видно результати мого ЛТС



20-й день цвітіння,  зʼявилась сітка скрог) 



36 днів цвітіння,  тут почались проблеми, були дефи,  недоливав
Саме на цьому моменті докупив ще частину добрив (Alg-a-mic, acti-vera, bio-heven), почав поливати більше та частіше, кущ відійшов за днів 7-10. 






86 двк
Лампа сильно потужна,  трішки горіло листя зверху (на скільки я зрозумів)
До наступного грову спробую дімер для драйвера зробити)

І результат,  розподілив шш по 3м групав,  самі верхні, середні та нижні шш)



Пізніше відпишу скільки сухого вийшло,  поки що в такому вигляді в боксі без світла, вологість наче не погана, буду спостерігати. 



В цілому, я. задоволений. Гарний досвід,  і на мую думку,  гарний резудьтат) 
Наступний гров буде весною,  вже з готовою системою автоматизації) 
Думаю,  в сторону кокоса, буду вивчати це направлення,  і можливо поїду на ньому, і вже з фотіком.
Так буде цікавіше,  думаю) 


 

Цитата

Погано,  що тільки зараз зрозумів,  що низи треба було не обрізати,  а дати їм ще набратись під лампою...

 

Изменено 15 ноября, 2024 пользователем DrRastafarai

[DrRastafarai 43]

Привіт усім! Давненько нічого не писав, але тепер маю, що показати. Хоча до фінальної версії модуля ще не дійшов, вирішив поділитися прогресом.

Трохи ліричного відступу
Останній врожай шишок, які я вирощував, вийшов чудовим: ароматний, м'який, з приємним сативним ефектом. Ще й насичений фіолетовий колір – справжня насолода. Результат перевершив очікування, і я задоволений, як ніколи.

Переходимо до справи
Минулого разу я зупинився на перистальтичних насосах для дозування добрив. Над ними досі активно працюю – хочеться максимально точно відкалібрувати, щоб мінімізувати похибки. Це, мабуть, найскладніший і найважливіший модуль моєї системи.

Що нового:

1. Каркас:
   Зібрав корпус, хоча стінок поки немає. Каркас майже готовий, і трохи пізніше повернуся до його доробки.

2. Насоси:
   Встановив усі 9 насосів, включаючи нові з більшим діаметром трубок. Вони справляються навіть із густими рідинами.

3. Проводка:

   • Зібрав шлейф для насосів разом із сенсорами Хола (для відстеження обертів насосів).
   • Виготовив тимчасову проводку на макетній платі для підключення до мікроконтролера.

 

Фото для наочності

1. Корпус виглядає далеко не ідеально, але виконує свою функцію. На іншому боці будуть розташовані банки з добривами.

2.Насоси і шлейф – зібрати їх було непросто, але все вдалося. Одну проблему з мотором вдалося вирішити за допомогою кількох конденсаторів, не стартував(


3.Проводка поки що виглядає тимчасово, але працюю над платою, щоб усе було компактно і без зайвих дротів.

 

Поточний функціонал:

• Управління всіма 9 насосами.
• Контроль об'єму рідини, яку вони подають.
• Можливість регулювати дозування.

Але є проблема:

В 29.10.2024 в 15:23, DrRastafarai сказал:

це зворотній клапан на вході, щоб в системі завжди була рідина,

Зворотний клапан на вході не працює, як хотілося б: через тонкі трубки й густу рідину клапан закривається не одразу, що призводить до появи повітря в системі та значної похибки. Від цієї ідеї довелося відмовитися.

Нове рішення:
Планую використовувати фотоелектричні датчики для відстеження моменту, коли добриво починає подаватися. Проблема в тому, що вони не реагують на прозорі рідини, тому вирішив зробити власний датчик на базі інфрачервоного лазера й сенсора. Поки що це тільки на папері, але найближчим часом почну експериментувати. Результат тестувань буде наступним коментарем в цій гілці)) 

Паралельно працюю над розробкою плати для підключення реле та сенсорів через інтерфейси I2C та SPI. На кожен вид заплановано по 32 піни – сподіваюся, цього вистачить. Про це також напишу окремо.

*Нещодавно отримав у подарунок паяльник FNIRSI HS-01, з яким робота йде значно легше.

 


Підсумок:
Попереду ще багато роботи, але мотивації й бажання вистачає. Вірю, що все вдасться! Дякую за увагу й до наступного оновлення!

Peace 

[LeSt 154]

16 часов назад, DrRastafarai сказал:

Привіт усім! Давненько нічого не писав, але тепер маю, що показати. Хоча до фінальної версії модуля ще не дійшов, вирішив поділитися прогресом.

Трохи ліричного відступу
Останній врожай шишок, які я вирощував, вийшов чудовим: ароматний, м'який, з приємним сативним ефектом. Ще й насичений фіолетовий колір – справжня насолода. Результат перевершив очікування, і я задоволений, як ніколи.

Переходимо до справи
Минулого разу я зупинився на перистальтичних насосах для дозування добрив. Над ними досі активно працюю – хочеться максимально точно відкалібрувати, щоб мінімізувати похибки. Це, мабуть, найскладніший і найважливіший модуль моєї системи.

Що нового:

1. Каркас:
   Зібрав корпус, хоча стінок поки немає. Каркас майже готовий, і трохи пізніше повернуся до його доробки.

2. Насоси:
   Встановив усі 9 насосів, включаючи нові з більшим діаметром трубок. Вони справляються навіть із густими рідинами.

3. Проводка:

   • Зібрав шлейф для насосів разом із сенсорами Хола (для відстеження обертів насосів).
   • Виготовив тимчасову проводку на макетній платі для підключення до мікроконтролера.

 

Фото для наочності

1. Корпус виглядає далеко не ідеально, але виконує свою функцію. На іншому боці будуть розташовані банки з добривами.

2.Насоси і шлейф – зібрати їх було непросто, але все вдалося. Одну проблему з мотором вдалося вирішити за допомогою кількох конденсаторів, не стартував(


3.Проводка поки що виглядає тимчасово, але працюю над платою, щоб усе було компактно і без зайвих дротів.

 

Поточний функціонал:

• Управління всіма 9 насосами.
• Контроль об'єму рідини, яку вони подають.
• Можливість регулювати дозування.

Але є проблема:

Зворотний клапан на вході не працює, як хотілося б: через тонкі трубки й густу рідину клапан закривається не одразу, що призводить до появи повітря в системі та значної похибки. Від цієї ідеї довелося відмовитися.

Нове рішення:
Планую використовувати фотоелектричні датчики для відстеження моменту, коли добриво починає подаватися. Проблема в тому, що вони не реагують на прозорі рідини, тому вирішив зробити власний датчик на базі інфрачервоного лазера й сенсора. Поки що це тільки на папері, але найближчим часом почну експериментувати. Результат тестувань буде наступним коментарем в цій гілці)) 

Паралельно працюю над розробкою плати для підключення реле та сенсорів через інтерфейси I2C та SPI. На кожен вид заплановано по 32 піни – сподіваюся, цього вистачить. Про це також напишу окремо.

*Нещодавно отримав у подарунок паяльник FNIRSI HS-01, з яким робота йде значно легше.

 


Підсумок:
Попереду ще багато роботи, але мотивації й бажання вистачає. Вірю, що все вдасться! Дякую за увагу й до наступного оновлення!

Peace 

Бро, а если поставить емкости с удобрением выше, чем сам насос, и перекрывать обычным клапаном, в таком случае обратный клапан ен понабоится, т.к. фотоелектрические датчики тоже долго не работают, любой перепад температуры, запотевание, пыль и они показывают не актуальную инфу? Или же как Вариант, добавить компрессоры, которые будут давать давление в емкости с удобрением, для того чтобы в системе благодаря этому никогда не было воздуха, или же как вариант поставить небольшой или аналог расширительного бака, который будет позволять выходить воздуху из системы?

[DrRastafarai 43]

Привіт @LeSt, дякую за коментар

На рахунок електричних клапанів це цікава ідея, після спроб з ІЧ сенсором можливо спробую, як мінімум парочку  замовлю з аліка,  для тестів. 
 

4 часа назад, LeSt сказал:

любой перепад температуры, запотевание, пыль и они показывают не актуальную инфу

Все ці проблеми я планую обійти корпусом для сенсорів,  думаю  проблем не буде. 

 

4 часа назад, LeSt сказал:

добавить компрессоры, которые будут давать давление в емкости с удобрением

в такому випадку зайві добрива будуть виливатись,  думаю. Тут важливо враховувати механізм роботи перистатичних насосів. 


Електричні клапани замовляю,  дякую з гарну ідею!