Controlador GrowBox Arduino - Firmware y Hardware Open Source

Componentes y suministros

Arduino Mega 2560	1
Arduino Ethernet Shield 2	1
Sensor Temperatura/Humedad DHT22	2
Sensor Temperatura Estanco DS18B20 (Adafruit)	2
Shield 4 Relés Arduino	1
Seeed Grove - RTC	1

Herramientas y máquinas necesarias

• Soldador (genérico)

Aplicaciones y servicios online

• EmonCMS

Sobre este proyecto

Arduino GrowBox Controller está en GitHub. Finalmente compartí, con licencia GPL3, el firmware que desarrollé años para mi GrowBox.

En mi web ya compartí cómo construí mi GrowBox, modificaciones y fotos de cultivos.

Gracias al Arduino Mega 2560 Rev.3, este firmware open source ofrece: pequeño servidor web para configuración, envío de datos a instancia EmonCMS y registro en tarjeta SD. Archivos CSV descargables desde la web del controlador.

Usa sensores DHT22 para temperatura/humedad dentro y fuera de la caja. DS18B20 para temperatura de maceta de muestra y suelo.

El Ethernet Shield permite configuración remota, visualización de datos y descarga de logs. Hace redundante el display 20x4, pero útil si no quieres encender móvil/tablet.

Integración con EmonCMS permite histórico y tendencias desde cualquier lugar. Si ya usas EmonCMS para monitorizar energía, puedes integrar esto también.

El último año solo cultivo pimientos, pero en 2018 cultive tomates, calabacines, pimientos (no picantes), berenjenas, sandías y melones para trasplantar a mi huerto. Inicio temprano porque donde vivo el verano es corto y no se puede sembrar directo. ¡Comer tomates en junio es genial!

Funciones implementadas en Arduino GrowBox Controller

Control de Parámetros Ambientales

Control Temperatura GrowBox

Posible establecer umbrales de calefacción:

• Temp Mínima: Bajo este umbral, se activa calefactor
• Temp Máxima: Sobre este umbral, se desactiva calefactor

Umbrales Humedad

Posible establecer umbrales de humidificador:

• Humedad Mínima %HR: Bajo este umbral, se activa humidificador
• Humedad Máxima %HR: Sobre este umbral, se desactiva humidificador

Temperatura Suelo/Arena

• Temp Mín Suelo: Activa calefacción si temp suelo bajo umbral (y temp interna también bajo mín)
• Temp Máx Suelo: Desactiva calefacción aunque temp interna la requiera. Evita daños en maceta y raíces

Control Luces

• Hora Inicio: Hora encendido luces
• Minuto Inicio: Minuto encendido luces
• Hora Fin: Hora apagado luces
• Minuto Fin: Minuto apagado luces

Ejemplo: encender 6:30, apagar 22:30 → Inicio: 6/30, Fin: 22/30

Red

Parámetros red local:

• IP Estática
• Máscara Subred
• Puerta de Enlace
• DHCP: Marcar si necesitas DHCP (ignora configuración anterior)

Ventiladores

Algunas lámparas calientan mucho, programas distintos para "noche" y "día".

Ventiladores - Luz ENCENDIDA

• Duración: minutos
• Intervalo: horas entre activaciones

Ventiladores - Luz APAGADA

• Duración: minutos
• Intervalo: horas entre activaciones

Reloj Tiempo Real (RTC)

Configura hora local para logs precisos y reinicio tras corte eléctrico.

Frecuencia Adquisición y Registro

Separados porque el controlador puede reaccionar rápido (adquisición rápida) pero no necesitamos todos esos datos, así que registro es lento. Registro rápido = archivos CSV mayores, más transmisión a EmonCMS, descarga más lenta.

• Tasa Muestreo: Segundos entre muestras. Controlador reacciona más rápido
• Tasa Transmisión/Registro: Minutos entre actualización CSV y envío a EmonCMS

PCB para Arduino GrowBox Controller

Empecé a diseñar un "shield" para Arduino Mega para conectar fácilmente Ethernet shield, relés y sensores. Usé Eagle, fuentes en GitHub.

Próximos Pasos

Tercer año cultivando pimientos (y otras verduras), pero aún faltan funciones que integraré:

• PID para calefacción, usando relé estado sólido (SSR) para controlar resistencia y mejorar eficiencia/control temp
• MQTT para integrar en domótica o plataformas IoT como ThingsBoard.io
• NTP para ajustar RTC y evitar errores
• Precalentamiento: iniciar calefacción antes de apagar luces para mayor estabilidad térmica
• Riego con sonda maceta de muestra

¡Espero disfrutes el proyecto! ¡Comparte tus cultivos!

Código

Arduino GrowBox Controller

Firmware Arduino para Controlador GrowBox: GitHub Repository

Esquemáticos

Shield Arduino GrowBox

Esquemático y PCB Eagle (aún no fresado): GitHub Repository