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Controlador Arduino GrowBox

Componentes y suministros

Arduino Mega 2560
× 1
Arduino Ethernet Shield 2
× 1
Sensor de temperatura DHT22
× 2
Sensor de temperatura digital Adafruit Waterproof DS18B20
× 2
Arduino 4 Relys Shield
× 1
Seeed Grove - RTC
× 1

Herramientas y máquinas necesarias

Soldador (genérico)

Aplicaciones y servicios en línea

EmonCMS

Acerca de este proyecto

El controlador Arduino GrowBox está disponible en GitHub. Finalmente compartí, con licencia GPL3, el firmware que desarrollé en estos años para mi GrowBox.

En mi sitio web, ya compartí cómo construí mi GrowBox, las modificaciones que hice en el tiempo y las imágenes de crecimiento de las plantas.

Gracias a Arduino Mega 2560 Rev.3, este firmware de código abierto ofrece un pequeño servidor web para la configuración, la transmisión de datos a la instancia de EmonCMS y el registro de datos a la tarjeta SD. Los archivos de registro CSV se pueden descargar desde la página web de GrowBox Controller.

El controlador Arduino GrowBox utiliza sensores DHT22 para la lectura de temperatura y humedad, dentro y fuera de la caja. Los DS18B20 también se utilizan para un recipiente de muestra y para el control de la temperatura del suelo.

El Ethernet Shield permite una configuración remota, así como la visualización de datos y la descarga de registros. Esto hace que la pantalla LCD de 20x4 sea redundante, pero útil cuando no desea encender su teléfono o tableta.

La integración de EmonCMS con Arduino GrowBox Controller nos permite mantener un historial y monitorear tendencias, desde cualquier lugar. Si ya usa EmonCMS para aplicaciones de monitoreo de energía, también puede integrarlo.

Desde el año pasado solo cultivo pimientos, pero durante 2018 cultivo tomates, calabacines, pimientos (¡no los picantes!), Berenjenas, sandías y melones para plantar en mi huerto. Un comienzo más temprano ya que donde vivo el verano es corto y no pude comenzar desde la semilla en el campo. Además, ¡comer tomates en junio es increíble!

Funciones implementadas en el controlador Arduino GrowBox

¡Echemos un vistazo a lo que puede hacer este controlador!

Control de parámetros ambientales

Control de temperatura GrowBox

Es posible establecer umbrales de calefacción:

  • Temperatura mínima:por debajo de este umbral, se activará el calentador
  • Temperatura máxima:por encima de este umbral, el calentador se desactivará

Umbrales de humedad

Es posible configurar los umbrales del humidificador:

  • Humedad mínima:% RH Por debajo de este umbral, se activará el humidificador
  • Humedad máxima:% RH Por encima de este umbral, el humidificador se desactivará

Temperatura del suelo / arena

  • Temperatura mínima del suelo:el controlador puede activar la calefacción si la temperatura del suelo está por debajo de este umbral (si la temperatura interna también está por debajo del umbral mínimo)
  • Max Ground Temp:el controlador deshabilitará la calefacción también si la temperatura interna requiere calefacción. Esto es para prevenir daños causados ​​por la marihuana y los radicales

Control de luces

  • Hora de inicio:hora a la que el controlador encenderá las luces
  • Minuto de inicio:minutos en los que el controlador encenderá las luces
  • Hora de parada:hora a la que el controlador apagará las luces
  • Minuto de parada:minutos en los que el controlador encenderá las luces

Si necesitamos encender las luces a las 6:30 y apagarlas a las 22:30, configuraremos:

  • Hora de inicio:6
  • Minuto de inicio:30
  • Hora de parada:22
  • Minuto de parada:30

Red

Esta sección está relacionada con los parámetros de la red local.

  • Dirección IP:dirección IP estática de su elección
  • Máscara de subred:su máscara de subred
  • Puerta de enlace:dirección IP de su puerta de enlace
  • DHCP:compruebe si necesita DHCP. Se ignorará la configuración anterior.

Fans

Algunas lámparas se calientan dentro de las cajas de cultivo, por lo que podemos configurar diferentes programas para "noche" y "día".

Ventiladores:luz encendida

  • Duración:duración en minutos
  • Intervalo:intervalo entre activaciones, en horas

Ventiladores:luz apagada

  • Duración:duración en minutos
  • Intervalo:intervalo entre activaciones, en horas

Reloj en tiempo real

Configure su hora local para permitir registros precisos y reiniciar el programa en caso de falla de la red.

Frecuencia de adquisición y registro

Elijo mantener estos dos parámetros separados porque el controlador puede reaccionar rápido (frecuencia de adquisición rápida) pero no necesitamos todos estos datos, por lo que la frecuencia de registro es lenta. Con una frecuencia de registro más rápida, tendremos archivos CSV más grandes, más transmisión de datos a EmonCMS y un tiempo de descarga más lento.

  • Frecuencia de muestreo:frecuencia de muestreo, en segundos. El controlador puede reaccionar más rápido
  • Velocidad de transmisión y registro:minutos entre la actualización de CSV y la transmisión de datos de EmonCMS

PCB para controlador Arduino GrowBox

Comencé a diseñar un "escudo" para Arduino Mega, para que puedas conectar el escudo, los relés y los sensores de Ethernet fácilmente. Usé Eagle y las fuentes están disponibles en GitHub.

Pasos siguientes

Este es el tercer año que cultivo mis pimientos (y otras verduras también), pero todavía me faltan algunas funciones que integraré en el futuro:

  • PID para calefacción, mediante el uso de un relé de estado sólido (SSR) para controlar el elemento calefactor y aumentar la eficiencia energética y el control de temperatura
  • MQTT, para integrar este dispositivo en sistemas de automatización del hogar o plataformas de IoT como ThingsBoard.io
  • NTP para configurar el reloj en tiempo real y evitar errores
  • Precalentamiento:comience a calentar antes de apagar las luces para aumentar la estabilidad de la temperatura
  • Riego con sonda para recipiente de muestra.

¡Espero que disfrutes de este proyecto!

¡Comparte tu crecimiento!

Código

Controlador Arduino GrowBox
Firmware de Arduino para el controlador GrowBox https://github.com/Yarosia/Arduino-GrowBox-Controller

Esquemas

Arduino GrowBox Shield
Esquema de Eagle y PCB para el escudo (aún no fresado) https://github.com/Yarosia/Arduino-GrowBox-Controller

Proceso de manufactura

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