Serra con primo arduino...

Bungiorno a tutti, sono Riccardo e scrivo dalla provincia di Venezia.

Recentemente mi è balenata l'idea di costruire una serra automatizzata con l'arduino per i miei bonsai che dovrà:

  • contralle l'umidità dei terreni di più piante
  • in base all'igrometro, bagnarle (sarà difficile credo bagnarle selettivamente)
  • controllare temperatura ambiente
  • display per il controllo dell'umidità delle varie piante
  • alimentazione da pannello solare con batteria di accumulo (punto credo più difficile)
  • avviare una resistenza per l'aumento di temperatura
  • avviare delle ventole da pc per far girare l'aria
  • aprire una "finestra alta per arieggiare"

I primi quattro punti sono quelli fondamentali e quelli che cercherò di portare a termine per primi, successivamente implementerò gli altri...

Sono totalmente ignorante di arduino, me la cavo invece decentemente con l'elettronica :wink:

Grazie a tutti quelli che mi accompagneranno in questa avventura, incomincia lo studio :smiley:

Dimenticavo...
Secondo voi è fattibile? Con che componenti devo partire? Basta l'Arduino UNO rev3?

Grazie :smiley:

  • contralle l'umidità dei terreni di più piante
  • in base all'igrometro, bagnarle (sarà difficile credo bagnarle selettivamente)
  • controllare temperatura ambiente
  • display per il controllo dell'umidità delle varie piante
  • alimentazione da pannello solare con batteria di accumulo (punto credo più difficile)
  • avviare una resistenza per l'aumento di temperatura
  • avviare delle ventole da pc per far girare l'aria
  • aprire una "finestra alta per arieggiare"
  1. Credo ti basti impiantare un sensore di umidità come in questo modo

2)Per bagnarle bastano delle elettrovalvole collegate ad un tubo comune. Per controllarle selettivamente ti basta creare una matrice (per identificarle anche fisicamente magari, data la disposizione) oppure un array, dove in ogni posizione hai la temperatura e lo stato della relativa valvola (es: val[1]->temp= 10° val[1]->valvola= aperto (true) )

  1. Per la temperatura ambiente dipende da quant'è grande la stanza. Se è grande allora potresti installare più sensori di temperatura in giro per la stanza e poi fare una stima della temperatura generale. Invece se è abbastanza piccola oppure è tipo una scatola (non me ne intendo di serre :sweat_smile: ) basteranno meno sensori, anche 2.

4)Per il display dipende da te quale vuoi usare, ce ne sono di vari, dai più semplici a quelli full graphic e quelli touch screen. Ma anche qui è semplice perchè basterà inviare sul display i valori dell'array che hai creato

  1. Qui credo che arduino non abbia alcun compito da svolgere, ma sui pannelli solari non so nulla, quindi rimando la domanda ad altri

6)Per aumentare la temperatura potresti usare una lampadina come si fa a volte nelle gabbie dei rettili, oppure se è un'ambiente grande puoi utilizzare altro. In ogni caso basta collegare un relay ad arduino e al rispettivo elemento di riscaldamento e quando la temperatura è bassa, accendi la resistenza tramite il relay. Qui nota bene che ovviamente avrai grandi variazioni, quindi devi stabilire un range, non puoi accendere e spegnere la stufa per soli 1 o 2 gradi. Ovvero ad esempio imposti un range di 10° sotto la temperatura di riferimento e di 10° gradi al di sopra, in modo tale che se la temperatura voluta è 25° (ad esempio), starai sempre fra i 15° e i 35°; poi tutto dipende dalla dispersione di calore nell'ambiente.

7)Stesso ragionamento della resistenza. Piazzi le tue ventole e poi se richiedono più di 5v puoi utilizzare un alimentatore esterno e le comandi tramite un relay, altrimenti puoi provare ad alimentarle direttamente con arduino.

8)Qui dipende da quanto è grande questa finestra e dal meccanismo di apertura e chiusura. Puoi utilizzare un servomotore (abbastanza potente da aprire la finestra) oppure un motore passo passo se è una finestra che si apre girando una manovella. Per questa parte però avrai bisogno per forza di un circuito esterno per alimentare il motore e se usi uno stepper allora ti servirà anche un integrato per comandarlo.

Come puoi vedere il progetto è più che fattibile.
Personalmente ti consiglio un arduino mega così che puoi collegare più sensori e relay, inoltre se un domani vorrai ampliare la serra, non avrai problemi di mancanza di pin.
Gli altri componenti te li ho elencati sopra :slight_smile:

Spero ti sia stato utilie,
Salvatore

Ecco una prima lista della spesa:

-1 Arduino Mega 2560 rev3 39€ http://www.robot-italy.com/it/arduino-mega-2560-r3.html
-2 Kit base http://www.robot-italy.com/it/sidekick-basic-kit-for-arduino-v2.html
-3 Sensore umidità 6€ http://www.robot-italy.com/it/grove-moisture-sensor.html
-4 Sensore temperatura e umidità ambiente 8€ http://www.robot-italy.com/it/one-wire-temperature-sensor-ds18b20.html
-5 Per le elettrovalvole e pompa cosa mi consigliate? Non so proprio dove sbattere la testa
-6 Secondo voi, che potenza deve avere il pannello fotovoltaico, tenendo conto anche di eventuali ventole?

Per la resistenza vedrò in seguito, al massimo inserirò altri pannelli :wink:

Se ho scelto compenti di dubbia qualità, non esistate a dirmelo, per me è un mondo tutto nuovo!

Ciao Crive,
oltre ad essere appassionato di Arduino, mi procuro da vivere piantando ortaggi in qualche metro quadro di serre (30.000 mq.).
Chiedi pure senza esitazione.
Innanzitutto cerca di farci capire meglio di cosa parliamo, perchè Arduino ed i suoi sensori (nel tuo progetto) mi sembrano l'ultimo dei problemi.

  1. Quanti mq ?
  2. La serra già esiste ? Manda una foto
  3. Quante piante ? In che vaso si trovano (diametro).
  4. L'alimentazione con pannello solare e batteria di accumulo è il più facile (non il più difficile), ma prima spiegami: che acqua userai ? Pozzo? Rubinetto? A cosa serve rendere "autosufficente" Arduino se poi comunque dovrai avere la corrente a 220v per "riscaldamento", "motorizzazioni", "pompe" ed "elettrovalvole" ?
  5. Ventole "da PC" per far girare l'aria ??!!?? Ma che significa ??!!?? Forse faranno girare l'aria attorno ad una foglia !!!!

Tradotto: spiegaci meglio dimensioni e reali necessità

Un saluto

Uuuu, allora sarai sicuramente di grande aiuto!

La mini mini serra servirà a badare a 6 Bonsai in mia assenza, quindi la cosa essenziale umidità del terreno e pompa dell'acqua :wink:
Le dimensioni saranno 1x0,4x0,5m più o meno :wink: la cosa è molto contenuta

L'acqua sarà quella contenuta in una tanica, penso basti.
Per quanto riguarda elettrovalvole e pompe, non ne esistono a 12v? Volevo rendere la cosa autosufficiente con il pannello fotovoltaico.

Gentile Crive,
esiste tutto (anche le elettrovalvole a 9V), eccola:
http://www.ebay.it/itm/ELETTROVALVOLA-9V-CLABER-90881-IRRIGAZIONE-GIARDINAGGIO-/141826755574?hash=item2105888bf6

Solo che continuo a non capire le tue reali necessità!

La serra sarà in un campo a 500 metri dalla prima abitazione o "DENTRO" l'abitazione?

Non capisco l'ostinazione a voler rendere autosufficiente con le batterie a 12V una "cosa" che avrà bisogno di tanta energia per funzionare.
Qualunque impianto di riscaldamento elettrico consumerà la tua batteria in pochi minuti.
A meno che tu non installi una centrale fotovoltaica con 20 batterie ed inverter!!! :grin:

Comunque immaginando che tu voglia (come è logico) utilizzare l'impianto elettrico esistente:

  1. Non serve elettrovalvola... basta riempire una tanica ed introdurvi una pompetta (tipo acquari) che "invierà" l'acqua ai vasi (tubo da 20 con appositi gocciolatori... ne esistono decine di modelli)
  2. Il simpatico "Grove Moisture Sensor" che hai postato ha un difetto.... non può rimanere dentro al substrato per molto tempo... pena ossidazione! Quindi basterà temporizzare la pompa.
  3. Qualunque collegamento fra i relays e le utenze a 220V (leggi riscaldatore e mini pompa sommersa) dovranno prevedere degli appositi "contattori" installati da tecnico qualificato.... CON LA 220V NON SI SCHERZA!

Crive:
Bungiorno a tutti, sono Riccardo e scrivo dalla provincia di Venezia.

Ti invitiamo a presentarti (dicci quali conoscenze hai di elettronica e di programmazione) qui: Presentazioni
e a leggere il regolamento se non lo hai già fatto: Regolamento
Qui una serie di link utili, non inerenti al tuo problema:

Zamundo:
... qualche metro quadro di serre (30.000 mq.)...

... ma sei sicuro che ti bastano ? ... e se poi ti serve anche il prezemolo e non c'e' piu posto per piantarlo ?

(sto scherzando :stuck_out_tongue: :D)

In effetti il prezzemolo ed il basilico vado a comprarli al mercato !!!! :grinning: :grinning: :grinning:
Scherzo !!!

Mi sono presentato ora :wink: grazie anche per i link!

@Zamundo

La serra dovrà strare in terrazzo, per ora non voglio portar fuori alimentazioni elettriche, e siccome inizilamente vorrei solo l'irigazione, con la massimo uno schermetto, non credo ci siano problemi di potenze. Quando inzierò con ventole e riscaldamento, penserò ad una soluzione o le abbondonerò, visto che poi il riscaldamento non mi serve ad un gran che.

Ricapitolando, intanto provvedo all'irrigazione delle piante tramite sensore di umidità (anche se si ossiderà, intanto ci provo :smiley: )... le elettrovalvole mi seviranno a selezionare quale piantina irrigare, non voglio irrigarle tutte quando un solo sensore mi segna terreno secco...
quindi, prevedendo inizialmente 4 piante, avrò bisogno di 4 elettrovalvole.
In questo modo, quando un sensore sente il terreno secco, parte la pompa e si apre l'elettrovalvola interessata... che ne dite, fila come ragionamento?

Ciao Crive,
cosa intendi per schermetto ?
I problemi di potenza esistono.
Puoi acquistare delle pompe per acquari a 12 V come queste:

http://www.ebay.it/itm/Ultra-Silenzioso-DC-12V-3M-240L-H-Brushless-Motore-Sommergibile-Acquario-Pompa-/261514379187?hash=item3ce378bfb3:g:t0cAAOSwKIpWFLKh

.... ma vedrai che prosciugheranno la tua batteria (da auto?) molto rapidamente.

Per ricaricarla con pannelli devi dimensionarli adeguatamente e porre un regolatore di carica.... credo che il giochino costi parecchio.... vedi tu !

Per venire ad Arduino: ... ok l'idea di 4 sensori.... sapendo tuttavia che andranno "tarati" e che si ossideranno presto.

Per quanto riguarda le elettrovalvole invece devo sconsigliarti l'utilizzo per un semplice motivo:
Si "aprono" (alimentando il solenoide) solo se "in pressione".
Ossia: se tu compri una elettrovalvola, la colleghi ad un tubo con acqua senza la giusta pressione (tipicamente deve essere maggiore di 1 bar) e provi ad alimentare la bobina del solenoide... semplicemente non accade nulla! Non apre.
Visto il basso costo ti consiglio di comprare una pompetta per ogni vaso.
(Costa meno dell'elettrovalvola)

Potrai con Arduino leggere il valore "sonda" ed in caso il terreno sia troppo asciutto ... azionare la pompetta (che abbiamo detto pesca da una tanica) di quel singolo vaso.

Ma per esperienza mi chiedo: Perchè all'interno di una serra così piccola le piante dovrebbero avere esigenze idriche TANTO differenti ?????

Zamundo, hai perfettamente ragione:
1 per la storia delle elettrovalvole e la pressione necessaria all'apertura, quindi al max 4 pompe sono la soluzione migliore.
2 perchè effettivamente quando le bagno a mano le faccio tutte assieme, automatizzando volevo fare una cosa più fine, ma complica di molto il tutto.

Quindi secondo me, mi conviene:
1 sensore di umidità (o magari anche un altro e faccio la media fra i due valori)
1 pompa da 5w 12v
1 arduino uno (a questo punto, 6 ingressi analogici bastano anche per eventuali sviluppi futuri)
1 sensore di temperatura e umidità ambiente
1 pannello solare da 10W
1 regolatore di carica (su amazon costa sui 9€ ed ha buonissimi commenti)
1 batteria da 12V 7Ah

Un pannello da 10W perchè...
La pompa, consuma 5W, anche se sta accesa due ore in una giornata (la vedo dura per irrigare 5 piantine), ha un consumo totale inferiore ad un 1A.
Metti che il pannello al posto di 10W ne produca 6W, ad una tensione di 12V mi eroga 0.5Ah, in 6 ore 3A. Direi che ricarica abbondantemente la batteria, no?
Ed a mio avviso, ho sovrastimato per bene le ore di funzionamento e ridotto il giusto la potenza del pannello.
Quindi, anche se dovessi aggiungere una ventola per arieggiare come consumi ci starei benissimo, se non ho cannato qualche calcolo :wink:

Ditemi se sparo fesserie, ve le sto esponendo per avere un feedback e qualche consiglio :smiley:

............................per irrigare 5 piantine

Ma non erano 6 ?
Una e' già morta ?

La pompa, consuma 5W, anche se sta accesa due ore in una giornata

Visto che quella pompetta eroga 4 Litri/ al minuto....................

... secondo me', una cosa del genere sarebbe piu che sufficente ...

http://www.ebay.com/itm/12V-DC-CPU-Cooling-CAR-Brushless-Water-Oil-Pump-Waterproof-Submersible-HY-/311469215583?hash=item4885030f5f:g:LFsAAOSw14xWJ0On

La alimenti a 10V, che dura anche di piu e consuma 3.5W, e per l'estensione che hai da irrigare, probabilmente non rimarrebbe accesa piu di 5 minuti per volta ... cosi ad occhio ...

Buona la pompetta proposta dall'amico Etemenanki.

Per i pannelli il discorso è un pochino più complesso... visto che vuoi divertirti provo a spiegartelo:

La potenza nominale di un pannello (quando si dice ad esempio "pannello da 10W") è quella massima che il pannello eroga in condizioni ottimali, ovvero a mezzogiorno, rivolto verso sud, con irraggiamento solare di 1000W/mq e temperatura delle celle di 25°C.
La realtà è che in piena estate il pannello ti "produrrà" circa 4 Wh/giorno.
Valuta quindi il dimensionamento del tuo pannello per non buttare soldi!

La portata della pompetta è di circa 4 l/min... perfino sovradimensionata per irrigare 4 vasetti.

Immaginando che tu ponga alla fine del tubicino dei gocciolatori autocompensanti da 2 l/h e tu voglia dare 200ml a vaso al giorno (ma già è tanto) dovrai irrigare per circa 6 minuti al giorno.

Purtroppo la prevalenza di quella pompa è di soli 2 metri... ossia 0,2 bar ad altezza 0.
Non credo che i gocciolatori funzionino bene sotto gli 0,55 bar.
Comunque l'unica è comprare i pezzi e provare.

PS Apprezzo il tuo entusiasmo! Inizia a comprare i pezzi, monta tutto, studia un po' di linguaggio e parti !!!

Benissimo, ora mi sorgono altre domande:
questa pompa come la vedete? http://www.ebay.com/itm/321648370103

Per l'impianto vedrei bene un tubo da 1/4" (Zamundo consigliami :smiley: ) che dovrebbe essere 4 interno e 6 esterno, ma non credo vada bene con gli attacchi della pompa
Sulla descrizione della pompa trovo:" Entrata / Uscita Diametro: 6,3 millimetri (interno); 8,5 millimetri (esterno)".
Inserirsco il tubo da 1/4 all'interno con un po' di teflon? Oppure esistono dei conenttori? Perdonatemi ma riconosco di essere ignorante in materia idraulica :smiley:

Seconda domanda: va bene alimentare arduino da una batteria, che credo abbia normalmente più di 12V?

Terza domanda: per comandare la pompa (tenendo conto di una ventola futura) uso relè o transistor/mosfet?

Grazie a tutti dei consigli, una volta decisa la pompa e il metodo di comando, ordino tutto :smiley: :smiley:

La pompetta è ok.

Il tubo "di gomma" attaccato alla pompa dovrà avere 6,5 mm interno (vai al ferramenta e misura col calibro)... poi lo stringerai con una fascetta apposita.

Il tubo posto all'interno non terrebbe neanche 1/10 di secondo.

Compra un kit tipo questo:
http://www.bricobravo.com/gardena-kit-micro-irrigazione-per-fioriere-universale-con-gocciolatori-tubo-1402.html

Vi troverai l'attacco da tubo grande a tubicino piccolo.
Al tubicino piccolo innesterai i gocciolatori... con apposite "T" (non presenti nella foto).
In un negozio di giardinaggio trovi tutto.

Alimentare Arduino direttamente a "12V" crea problemi di "surriscaldamento"... puoi decidere se acquistare uno Step-Down che da 13-14 V della batteria arriva ai 9 V perfetti per Arduino (ovviamente non collegarlo al 5V, ma al jack)

Usa relè opportunamente dimensionati.... potresti avere problemi di interferenze elettromagnetiche (il discorso è lungo e complesso... vedi un mio topic apposito di qualche tempo fa).... affrontiamo un problema per volta.

PS Se i vasi sono disposti "in linea" le "T" della microirrigazione non ti servono!