DIY Lämmönmittaus ja muut automaatiojärjestlemät chilien kasvatuksen yhteydessä

[m2]

Koteloinniksi voisi miettiä ihan jopa noita markettien sähkörasioita. Niitä kuitenkin aika hyvin on eri kotelointiluokissa. Lisäksi voi saumat ja läpiviennit saniteettisilikonilla vahvistaa ja käsitellä. Itse olen myös 1-wire antureita tehnyt ihan laittamalla DS1820 anturin vaikka tussinkorkkiin ja silikonilla sulkenut. Vuosia toiminut akvaarioon upotettuna.

Itselläni on pelkästään datankeräilyyn ollut tuollainen http://en.wikipedia.org/wiki/NSLU2, johon olen Debian linuxin asennellut alkuperäisen käyttiksen tilalle. Mysql ja web serverit ja muut hoitunut. Nyt tietysti kiinnostuksena ja itsellänikin suunnitelmissa Raspilla toteutella jatkossa.

[ChIlIDoG]

Koteloinniksi voisi miettiä ihan jopa noita markettien sähkörasioita. Niitä kuitenkin aika hyvin on eri kotelointiluokissa. Lisäksi voi saumat ja läpiviennit saniteettisilikonilla vahvistaa ja käsitellä. Itse olen myös 1-wire antureita tehnyt ihan laittamalla DS1820 anturin vaikka tussinkorkkiin ja silikonilla sulkenut. Vuosia toiminut akvaarioon upotettuna.

Itselläni on pelkästään datankeräilyyn ollut tuollainen http://en.wikipedia.org/wiki/NSLU2, johon olen Debian linuxin asennellut alkuperäisen käyttiksen tilalle. Mysql ja web serverit ja muut hoitunut. Nyt tietysti kiinnostuksena ja itsellänikin suunnitelmissa Raspilla toteutella jatkossa.

Datankeräilyyn itsellä on Dell Poweredge R610 serveri virtuaali käyttiksillä. Keskusmuistia pitäs vain hommata vähän lisää kun 6Gb alkaa olemaan jo rajoilla nykyisellä käytöllä. (reititin, nas, ja pari linux jakelua.) Koteloksi ajattelin tällaista http://www.biltema.fi/fi/Rakentaminen/Sahko/Kiintea-asennus/Laitekotelo-2000021290/ tosin tuota suurinta mallia.

[m2]

Kiinteätä kaapelointia haluaisin viimeiseen asti vältellä ja itselläni ei olisi tarpeellista aktiivisesti mitään ohjata. Eli riittäisi vain anturitietojen keräily langattomasti. Lämpötilan saanti langattomasti ja verkkoon Raspberryllä, mahdollisesti muutakin.

Lämpötilankeräilyyn: (hintaluokkaa noin 50e, ehkä hieman hinnakas vain lämpötilatiedon saamiseksi langattomasti)
http://www.instructables.com/id/Raspberry-Pi-Temperature-Logger-via-Radio/?ALLSTEPS
http://www.seanlandsman.com/2013/02/the-raspberry-pi-and-wireless-rf-xrf.html

Joku hakee myös releohjauksia jne, tuossa yksivaihtoehto.
http://www.piface.org.uk/products/piface_digital/


AirPi projekti, sääasema/ilmansaatemittaus: temperature, humidity, UV, NO2, CO, light and air pressure.
https://www.raspberrypi.org/airpi-the-next-step/

[kahvitahra]

Vastaavaa systeemiä olen itse rakennellut kanssa ja on käytössäkin.
Parhaaksi vaihtoehdoksi katsoin itselle Rasbperry 2+ serial yhteys gatewaynä toimivaan Arduinoon. Gatewayn ja Nodeina toimivien arduinojen välillä langattoman yhteyden hoitaa MySensors.
Raspberryssä tällä hetkellä Openhab. Tämäkin ajaa ihan asiansa. Pystyy piirtamään taulukot lämpötiloista, etäyhteyden/ohjauksen puhelimella ym. Haluaisin kuitenkin paremman ulkoasun tuohon ja helpomman mahdollisuuden tehdä automaatiota myös raspberryn ohjelmalla. Nyt olenkin tutustunut Domoticz:in. Tämä on nyt asennusta vaille, joten siitä ei osaa sen tarkemmin vielä sanoa. C:nä hoituu tuon koodaus ja helpot "blokit" automaation tekemiseen.

MySensorsin systeemissä on mahtavaa se että yhteys arduinojen välillä hoidetaan halvalla 2,4ghz lähettimellä. Uusia antureita ja nodeja pystyy siis todella helposti ja halvalla lisäilemään. Anturin pystyy myös tekemään paristokäyttöiseksi ja silti toiminta-aika parhaissa tapauksissa voi olla vuosia.

Parvekkeella on tällä hetkellä lämpötilan ja kosteuden mittaus, releillä ja "RealTimeClockilla" hoidettu EBB ja valaistuksen ohjaus. Valaistukseen myös lisätty LUX-mittaus, joka sammuttaa valot aurinkoisella säällä. Tarkoituksena vielä lisätä lämpötilan,kosteuden ja sateen mukaan hoidettu tuuletus. Servolla pystyy ohjaamaan ikkunan aukeamista ja releillä tuuletusta. Tulevaisuudessa myös tarkoitus lisätä EC- ja PH-anturit arduinoon. Automaattinen EC ja PH säätö erillisistä resoista, sekä säätö etänä puhelimella. Nuo mittarit vaan maksavat sen verran, että ei vielä ole ollut aiheellista. Kasvihuoneen jos omistaisin, niin olisi nuo varmaan jo kyllä testissä.. 

Mahdollisuudet arduinolla on kyllä rajattomat. Hinnatkin pääosin todella edullisia Kiinasta tilatessa. Osasta paikoista tulee tavarakin jopa viikossa. Toisista voi joutua kuukauden odottelemaan.

Itsehän en ole koodari, vaikka sähköpuolella töitä teenkin. Ohjeet ovat selkeät ja googlesta löytyy kyllä kaikki tarvitseva. Onnistuu kyllä "taviksilta", jos vain löytyy mielenkiintoa ja aikaa perehtyä. 

[Moose]

Etämittaussysteemi on suunnitelmissa täälläkin. Se tulisi Arduino-pohjaiseksi ja tarkoitus olisi laittaa ainakin ilman lämpö, -kosteus, -painemittaukset ja lisäksi valoisuus käyrien tulkintaa (ajoitusta) helpottamaan. Lisäksi resoon tulisi vähintäänkin lämpötilamittaus.

Arduino
Mega 2560 -klooni (paljon liitäntöjä)

Lämpötila, ilmankosteus
DHT22

Veden lämpötila(t)
Vedenkestäviä antureita Ebaysta.
http://www.ebay.com/itm/Waterproof-Digital-Temperature-Sensor-DS18B20-Thermometer-Rasberry-Pi-or-Arduino-/181283147652?hash=item2a35514f84

Valoisuus
valovastus

Ilmanpaine
BMP180

Reson vedenpinta
Ei yhtä yksinkertainen rasti jos haluaa halvalla päästä, mutta kuitenkin niin oleellinen, että pitäisi saada toimimaan jollain tavalla. Luonnollisin ratkaisu olisi reson pohjalla oleva painelähetin, mutta nuo maksavat yli satasen. Ultraääneen perustuvat kanteen kiinnitettynä eivät varmasti kestä 100% kosteudessa ja suolaveden vierellä. Etape-anturi näyttää kätevältä, mutta kestävyys huolestuttaa - ei saisi ohjeiden mukaan olla korrosoivissa olosuhteissa. Kellukytkimiä en halua käyttää, sillä en halua rei'ittää reson kylkeä vesirajan alapuolelta. Venymäliuska reson kyljessä menettää kalibroinsa heti kun lämpötila muuttuu.  Talven puolella on tarkoitus kokeilla saako Arduinon jännitenastoilla leikkimällä kasaan jonkinlaisen mittaussysteemin (maa- ja jännitepultipareja vierekkäin eri syvyyksillä, sekunnin jännitepulssi ja lukeminen johtiko väliaine vai ei).

lisäys: ja noissa ultraääniantureissa, jotka saattaisivat kestääkin näyttää olevan 25 cm katve-etäisyys.

pH
Ebay-ratkaisuja tarjolla muutamien kymppien hintaan. Epäilyttää pitävätkö nämä ollenkaan kalibrointiaan.

Sähkönjohtavuus
Ebay-ratkaisut samaa hintaluokkaa kuin edellä. En tiedä saisiko tätä mitattua Arduinon omin työkaluinkin. Ensi talvena pitää kokeilla.

Tiedonsiirto
Helppo ja kallis vaihtoehto on Arduino Wifi Shield (90€). Ei tule tapahtumaan. Ovat saaneet neljän dollarin ESP8266 wifi-moduuleita toimimaan Arduinon kanssa, joten niistä lähdetään ja moisia on pari kappaletta pöydällä odottamassa. Homma odottaa (muun muassa) 3,3V regua (Arduinon 3,3V linja ei jaksa syöttää tarpeeksi mehua, mutta 5V linja kai jaksaa).

Tiedot nettiin
https://thingspeak.com/

[Sholva]

Olen suunnitellut kaverin kanssa hyvin saman tyylistä laitosta, tosin raspi pohjaisena. Laittakaa ihmeessä väliaika tietoja näistä projekteista. Tarkoitus olisi itselläkin dokumentoida tätä ja kehittää logiikkaa jolla systeemin saisi mahdollisimman automaattiseksi.

[Kontti]

Kasvihuone pitäisi automatisoida, ja tässä kohtaa kuvittelen, että se voisi tarkoittaa tälläistä:
- Automaattiavaajat huolehtikoot luukkujen avauksesta. Jos auki/kiinni tiedon saisi, niin hyvä. Jos kulman saisi, niin parempi.
- Valoisuutta kasvihuoneessa (ja sen ulkopuolella) olisi kiva seurata.
- Blumat hoitakoot kastelun, mutta pitäisi tietää paljonko vettä säiliössä
- Jos ymmärtäisin PH:sta tai EC:stä, niin mikä jottei. Lisää dataa on enemmän dataa.
- Erillaisia sähkölaitteita pitäisi pystyä ohjaamaan. (Natikat, vesipumput, mitälie)
Eli hyvinkin samanlaisia tarpeita kun kaikilla muillakin.

Onko tosiaan niin, että ilman kolvia/hyppylankoja ei tämä homma onnistu? Vanhoja PC:tä pyörii nurkissa, eikä joku barebonekaan maksa kuin satasen pari, jolloin olisi ihan oikea tietokone käytössä. Voisi tehdä ohjelmia, voisi käyttää WLANia, voisi käyttää integrointiohjelmia. Ohjelmointia en pelkää, mutta aika harvoin todella tarvitsee enää koskaan ohjelmoida. Lähinnä sovelluksien/datan yhdistelyä ja integrointia. Kolvia ja elektroniikkaa vähän vierastan.

Kaikki Rasperry PI/Arduino anturit tuntuu olevan edullisia, kun yritän vastaavia antureita etsiä PC:lle, niin hinnat on kovia (=useita satoja euroja) jne. Eikö muka internetistä löydy valmista kasvihuoneen hallintaohjelmaa? Enko todella osaa enää googlettaa? Eikö tälle ole kaupallista tilausta? Vai pitäisikö jonkun tuotteistaa ja laittaa myyntiin ja tehdä itsensä miljonääriksi?

[Wolfman]

Kaikki Rasperry PI/Arduino anturit tuntuu olevan edullisia, kun yritän vastaavia antureita etsiä PC:lle, niin hinnat on kovia (=useita satoja euroja) jne. Eikö muka internetistä löydy valmista kasvihuoneen hallintaohjelmaa? Enko todella osaa enää googlettaa? Eikö tälle ole kaupallista tilausta? Vai pitäisikö jonkun tuotteistaa ja laittaa myyntiin ja tehdä itsensä miljonääriksi?

Moni noista Raspberry / Arduino antureista on 1-wire antureita ja ne saa kytkettyä PC:hen. Adaptereita löytyy valmiina eikä tekeminenkään ole kovin vaikeata jos PC:stä löytyy perinteinen sarjaportti (RS-232), USB:hen kannattaa suosiolla ostaa valmis adapteri.

Noita adaptereita löytyy varmaan muitakin ja muualtakin, tuo oli ensimmäinen hakutulos kotimaisista kaupoista http://www.vekoy.com/product_info.php?products_id=18577

Tuo Raspberryhän on "oikea tietokone" joskaan ei oikein Windowsille sopiva, Pi 2:lle tosin saa jonkinlaisen Windows 10 version mutta pikaisella haulla se näytti vähän oudolta (joku serverisysteemi ?). Raspberry toimii parhaiten linuxilla, kasvihuoneautomaatioon sopivien ohjelmien saatavuudesta en tiedä 

[karis]

Olisiko mahdoton tehdä kirkkaasta putkesta näkölasi johon metallinen koho ja pinnan luku induktiivisin sensorein? Nämä ohjaamaan mankkuventtiiliä tai pumppua riippuen toteutuksesta.

/Edit Tai vaaka pöntön alle? Sillä saisi jo hiukan tarkempaa infoa vesimäärästä.

[Wolfman]

Paineanturi altaan pohjalle mittaamaan veden syvyyttä ? Tarvittava herkkyys riippuu astian muodosta eli veden syvyydestä (1kg/cm² 10 metriä kohti eli 100g/cm² metriltä, muistelen että noita edullisia antureita löytyy kohtalaisen hyvällä tarkkuudella). Voima-anturia voi käyttää vaakana mittaamaan koko astian painoa tai tehdä siitä paineanturin, niitä löytyy muutamalla eurolla.

[Moose]

Päivitystä...

Tälle kesälle ei tullut vesiviljelyä, joten homma on tässä vaiheessa kalliin langattoman lämpömittarin tasolla. Lämmön lisäksi se mittaa ilmankosteuden, ilmanpaineen sekä valoisuuden. Tiedonsiirrossa en jaksanut alkaa säätämään, vaan ostin leikkikaluksi Raspberry pi kolmosen, jossa on integroitu wifi. Tuon hinta halvempi kuin mitä erillinen wifi shield maksaisi Arduinoon ja käytännössä se söi sisäänsa saman Python skriptin, jolla olin lukenut Arduinoa PC:llä (vain portin osoite piti muuttaa). Tämä on todella helppo tie tiedonsiirtoon, mutta tuo ongelmanaan "hienostuneemman" raudan, joka ei kestä sähkökatkoja. Toisin sanottuna kun Arduinosta voi vetää virrat pois miten miten haluaa niin Raspi pitäisi aina sulkea niin kuin isompikin tietokone.

Nyt siis käytännössä Raspilla pyörivä Python skripti pyytää Arduinolta dataa, johon Arduino vastaa lukemalla anturit ja lähettämällä kaikki neljä lukuarvoa välilyönnillä erotettuna. Raspi lisää tähän pötköön vielä oman lämpötilansa ja lähettää datan Thingspeakin palvelimelle.

Raspin kamera tipahti postista, mutta pidempi piuha on vielä matkalla. Ajattelin josko saisin vaikka timelapsen kerättyä kasvien kasvusta kesän aikana. Pelkkänä lämpömittarina nykyinen rauta on hieman yliammuttua.

[ChIlIDoG]

Päivitystä...

Tälle kesälle ei tullut vesiviljelyä, joten homma on tässä vaiheessa kalliin langattoman lämpömittarin tasolla. Lämmön lisäksi se mittaa ilmankosteuden, ilmanpaineen sekä valoisuuden. Tiedonsiirrossa en jaksanut alkaa säätämään, vaan ostin leikkikaluksi Raspberry pi kolmosen, jossa on integroitu wifi. Tuon hinta halvempi kuin mitä erillinen wifi shield maksaisi Arduinoon ja käytännössä se söi sisäänsa saman Python skriptin, jolla olin lukenut Arduinoa PC:llä (vain portin osoite piti muuttaa). Tämä on todella helppo tie tiedonsiirtoon, mutta tuo ongelmanaan "hienostuneemman" raudan, joka ei kestä sähkökatkoja. Toisin sanottuna kun Arduinosta voi vetää virrat pois miten miten haluaa niin Raspi pitäisi aina sulkea niin kuin isompikin tietokone.

Nyt siis käytännössä Raspilla pyörivä Python skripti pyytää Arduinolta dataa, johon Arduino vastaa lukemalla anturit ja lähettämällä kaikki neljä lukuarvoa välilyönnillä erotettuna. Raspi lisää tähän pötköön vielä oman lämpötilansa ja lähettää datan Thingspeakin palvelimelle.

Raspin kamera tipahti postista, mutta pidempi piuha on vielä matkalla. Ajattelin josko saisin vaikka timelapsen kerättyä kasvien kasvusta kesän aikana. Pelkkänä lämpömittarina nykyinen rauta on hieman yliammuttua.

Itsellä tällä hetkellä RPi2 mittailee lämpöjä kolmella dallas DS18B20 anturilla ja lähettää suoraan wifi:n kautta thingspeakiin. Anturit: ulkona, sisällä ja pikkukasvihuoneessa (kasvari kasvarin sisällä). Ulkona viimeyönä -2C ja samaa näytti myös kasvihuoneessa. Pikkukasvarissa, missä on öljylämmitteinen patteri lämpöä oli noin 10C ...tuonne ois tarkotus chilit viedä, toki vois hitusen nostaa vielä lämpöä. Ongelmana on vain päivällä oleva yli 50C lämpötila pikkukasvarissa.

[Jump]

Oma projektini on nyt edennyt  ja ajatus on että järjestelmään tuleen:

- Akun jännittevahti  (kyseessä siis aurinkosähköjärjestelmä), joka pudottaa tietyt pumput pois päältä jos akun jännite laskee liikaa 
- Amppeleiden Blumateille on erillinen vesisäiliö, johon nostetan vesi pumpulla. Säiliössä pari pintakytkintä, joilla ohjataan täyttöpumppua 
- IBC -kontin pinnan näyttö ja hälytys [nyt tekeillä]
- Lämpötilan mittaus 2kpl DHT22-anturia  ja koodaus jatkuu kun posti tuo lisää antureita
- Virtausanturi tai pari vedenkulutuksen seurantaan [kun ehtii]
- Näyttö johon lämpötilat yms. 
- Lämpötilojen yms. tallennus sdhc-kortille [kun ehtii]
- Hätykset tekstiviestinä [kokeiltu on, mutta kiinan gsm shield ei alkanut yhteistyöhön]
- ...

Alustana toimii kiinalainen Arduino Mega ja homma tökkii aina ajoittain kun ei ole aikaisempaa kokomusta ohjelmoinnista. Toisaalta joka päivä oppii jotakin uutta 

[Jump]

Keskustelu näyttää aika hiljaiselta, mutta päivitetään silti oman projektin etenemistä.

Sain IBC- kontin pintavahtin softan koodattua ja sitten oli tietenkin vuorossa "raudan" päivitys. Tässä tapauksessa se tarkoitti kontin jalustan rakentamista. Kontti oli ennen noin 20 - 30cm kasvarin lattiaa ylempän trukkilavojen päällä, mutta nyt se on noin 1,5m ylempänä. Samalla kun siirsin kontin laitoin kontin kylkeen pintakytkimet. Pintakytkimet on toteutettu jännitteejako-periaatteilla ja näin on säästetty Arduinon pinnejä ja samalla kaapeleita ei tarvi kuin yhden nelinapaisen, josta jäi vielä yksi napa yli.

Alla pari kuvaa projektista:

Jalusta odottomassa koeponnistusta:
DSC 0197

Pintakytkimien johdotus ja kytkentäkotelo:
DSC 0199

Kuvat kääntyy jostakin ihmeemsyystä, mutta kai noista selvän saa.

Nuo pintakytkimien läpiviennit meinasivat vuotamaan, vaikka niissä on jonkinlainen tiiviste ihan vakiona. Laitoin lopulta kaikkiin silikonia ja sen jälkeen tuntuivat pitävän. Myös vanhan kasvarin sokkelista ja parista laudasta kyhätty jalusta kesti täyden kontin painon.

Sitten jatketaan koodausta   

[ottulo]

Kuvat kääntyy jostakin ihmeemsyystä, mutta kai noista selvän saa.

Esim. IrfanView-niminen ohjelma on näppärä kuvien pikaiseen kääntelyyn/pienentämiseen/rajaamiseen, ilmainenkin. Jos päätät kokeilla, niin L/R napeista kiertää kuvaa vasempaan/oikeaan, S-napista tallentaa ja kysyy nimeä/kansiota. Onhan noita nettipalveluitakin ja windowsissa ainakin omat konstinsa, mutta IV musta helpoin ja nopein, ja toimii monessa muussakin.

Periaatteessa kiinnostaisi vastaavankaltainen näpräily itseänikin, mutta ei ole tullut mitään Arduinoa tai vastaavaa hommattua tai tutustuttua kummemmin ohjelmointiin (jos ei vuosien takaisia lukiokursseja lasketa, joissa mikropiirillä + palikoilla ohjelmoitiin mm. "lämpömittari" ja vilkutettiin ledejä). Ja kun oman kiinnostuskaareni tiedän, niin hankintojen jälkeen kokeilisin vähän aikaa, sitten jäisi lelut joko kaappiin tai passiivisesti hoitamaan hommaansa, kunnes ehkä joskus keksisin kokeilla jotain muuta. Mainitun lukiokurssin piiri ja muutamat kilkkeet löytyis kyllä edelleen laatikosta, kurssin ohjeet jostain vähän kauempaa. Arduino tai RasPi taitavat kyllä olla huomattavasti näppärämpiä näihin temppuihin, kun löytyy valmiita ratkaisuja ja ihan eri tavalla ohjeita kuin johonkin kellarikoodaajan itse tekemiin piireihin. RasPi Zero teki mieli hankkia, mutta loppuivat käytännössä heti joka paikasta niin ei ollut toivoakaan ehtiä mukaan.