maanantai 15. kesäkuuta 2015

Arduino mikroprosessorin ohjelmointia kasvihuone automatiikkaan

Mikä ihmeen Arduino?
Arduino on avoimelle lähdekoodille rakennettu helppokäyttöinen alusta jolla jokainen, jota kiinnostaa, voi rakennella interaktiivisia elektroniikka kytkentöjä helposti. Netti on täynnä valmiita koodeja ja oppaita, ikävä kyllä 99% on englanniksi, mutta jotakin löytyy myös suomeksikin.
Tarkoituksena on tuonne kasvihuoneeseen vähän lisätä automatikkaa, lämpötilojen mittausta ja hälyytysrajat lämpötiloille. Lämpötilojen tallennus onnistuu halutessaan, vaikka linux palvelimen mysql tietokantaan. Sieltä voi halutessaan taas katsella menneitä lämpötiloja ja rakentaa niistä kaikenlaisia tilastoja, oman mielen mukaan.
Tässä ensimmäisessä prototyypissä on vain sisä ja ulkolämpötilojen mittäus ja lasketaan niiden erotus. Tilauksessa on uudet osat, millä tuo näytön ohjaaminen onnistuu kahdella datajohdolla ja kahdella virtajohdolla. Johtohässäkkä näyttää sen jälkeen huomattavasti siistimmältä. Mutta tästä aiheesta lisää varmaankin parin viikon päästä, kun tilatut osat ovat saapuneet perille. Lähinnä siksi tästä kirjoittelen, jos joku muukin saisi kipinän ruveta rakentelemaan vastaavaa.

Arduino ohjelmointialusta, kytketään tietokoneeseen USB-johdolla.arduino


Arduino päälle on asennettu koekytkentä alusta, mihin on mukava rakennella prototyyppejä ja ruuvikantoihin on mukavampi liitellä johtoja, kun noihin pelkiin nastoihin.ruuvaus2


Kuvassa johon päissä testissä Dallasin18B20 lämpötila-anturit, minkä mittaus-alue on -55°C - +125°Cruuvaus

Mitä näillä sitten voi rakennella?
Kasvihuoneen lämpötilan noustessa tiettyyn asteeseen, voidaan antaa releelle käsky, että moottori avaa tuuletusluukun tai käynnistää tuuletuspuhaltimen. GSM-lisäosalla voidaan lähettää puhelimeen hälyytys, kun lämpötila on liian alhaalla tai ylhäällä, samoin sen voi internet-lisäosalla lähettää hälyytyken sähköpostiin. Antureita löytyy erittäin paljon, on olemassa esim: lämpötila, kosteus, valo, hiilidioksiidi, EC-johtokyky, ph, savu, paino ym ym antureita.
Kasvatuspurkista voidaan mitata johtokyky ja päätellä siitä, koska on niin kuivaa, että kännystetään kastelupumppu. Vesiviljelyssä voidaan mitata EC(Lannoitevahvuus) ja ohjata annostelupumppua lisäämään ravinnetta liokseen. Samoin voidaan mitata PH ja tarvittaessa lisätä automaattisesti PH- tai PH+ liosta, joten PH on kokoajan optimitasolla.
Mahdollisuuksia rajoittaa pelkästään oma mielikuvitus.
Samalla ohjelmoitialustalla jotkut ovat rakentaneet robottiruohonleikkureita, radio-ohjattuja ruohonleikkureita, videoyhteydellä ja tietokoneella ohjattuna. Eräskin ruohonleikkuri toimi GPS-paikannuksen ohjaamana. GPS-koordinaattien mukaan leikkasi vaan oman pihan, eikä lähtenyt kiertämään koko naapuristoa läpi.
Itsellä on pannuhuoneessa anturit mittaamassa lämmityskattilan toimintaa ja tuvan seinällä on näyttö, mistä näkee patteriverkoston meno ja paluuveden lämpötilan, kattilan lämpötilan, ulkolämpötilan ym. Servo ohjaa nelitieventtiilillä oikean lämpöisen lämmitysveden patteriverkostoon. Haluttu lämpötila patteriverkostoon lasketaan ulkolämpötilan mukaan.

Alla pieni video prototyypistä, mitä eilen rakentelin, alkää piitatko sekavasta johtohässäkästä, näissä protoissa kuuluukin näyttää tältä. Leveä hymy

5 kommenttia:

  1. Täälläkin oli tarkoitus rakennella ohjausta arduinolla, mutta oma osaaminen tällä saralla on vähän kehno. Onneksi netistä löytyy kaikenlaista... ei tosin sitä kaivattua aikaa tämän kaltaisille projekteille. :D

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Tuossa ohjelmointiympäristössä on aika hyvät esimerkkikoodit, mistä soveltamalla pystyy tehdä jo vaikka mitä. Näytön ohjaukset, lämpötila-antureiden luku ym. Kerran testasin, kukkapurkkiin kaksi kuparilankaa, mitattiin vastusmittaukena johtavuuden kuivana ja koodilla pumppu käynnistettiin releohjauksen kautta kastelemaan 10s. Hyvin kasvoi rönsylilja.

      Joskus myös koodasin sähkömittariin ohjelman näyttämään tämän hetkistä sähkönkulutusta, laski kyseiselle käytölle hinnan kuukaudessa, viikossa, päivässä ja tunnissa. Samoin näytti kWh kulutuksen. Luki valovastuksella sähkömittarin päältä ledin vilautukset. Noissa etäluettavissa yksi led vilautus 1 kulutettu kWh



      Tälläinen systeemi ohjaa tuvan lämmönsäätöä:
      https://www.facebook.com/juhapihlajamakii/videos/vb.691653388/10151625904158389/?type=3&theater

      Pikkupojan kanssa rakenneltiin vanhaan radio-ohjattavan ajamaan itsekseen. Ultra-ääni sensorilla mittaa lähestyvän esteen, sen jälkeen laskee onko enemmän tilaa oikealla vai vasemmalla ja sen mukaan kääntyy siihen suuntaan, missä enemmän tilaa.
      https://www.facebook.com/juhapihlajamakii/videos/vb.691653388/10152084619638389/?type=3&theater

      Poista
    2. Löysin mä sen videon siihen sähkömittarihommaankin.
      https://www.facebook.com/juhapihlajamakii/videos/vb.691653388/10152196529928389/?type=3&theater

      Poista
    3. Aika harva vaan pääsee oikeen lopulliseen pisteeseen saakka, eli koteloituna ja siistinä pakettina. Ebaysta on tulossa kyllä tällä hetkellä koteloita, mihin menee hyvin sisälle arduino ja siinä on paikka 2x16 ldc näytölle. Hintaakaan ei muistaakseni ollut kun joku 4e pintaan.

      Poista