Cet article n'est pas qu'une liste d'instructions pour répliquer ma serre intelligente, j'ai essayé de faire une véritable présentation de l'automatisation pour serre pour vous inspirer.

Je voulais fabriquer de mes propres mains une serre aussi intelligente sur un microcontrôleur, dans laquelle les plantes ne sécheraient pas sans surveillance pendant plusieurs jours. Les deux principaux facteurs de la vie végétale dans une serre sont l’eau et la température, c’est pourquoi l’accent a été mis sur ces facteurs dans le système de contrôle.

Brève description du système :
L'eau de pluie est collectée sur le toit et stockée dans des réservoirs. Un réservoir de pluie est équipé d'une pompe submersible. Il pompe de l'eau dans un réservoir d'alimentation dans la serre. Le réservoir d'alimentation contient 7 pompes qui arrosent directement les plantes.

Toutes les plantes sont plantées dans des pots, chacune des sept pompes est reliée à quatre pots. Dans chaque groupe de quatre pots, un contient un capteur d'humidité du sol qui transmet les données au module Arduino. À l’aide d’une application sur mon téléphone, je peux régler le niveau d’humidité pour arroser automatiquement ces quatre pots.

Il y a deux capteurs de température installés dans la serre. S'il fait trop chaud, un ventilateur se met en marche pour amener l'air frais de l'extérieur dans la serre (il y a également des bouches d'aération automatiques sur le toit de la serre). Si la température descend trop bas, un petit chauffage à l’intérieur de la serre se met en marche pour empêcher les plantes de geler.

Dans les paragraphes suivants, j'expliquerai les principaux points de fonctionnement des différentes parties du système.

Étape 1 : Réservoirs de pluie

J'ai deux citernes d'eau de pluie reliées à une gouttière. Les réservoirs sont équipés d'une protection automatique contre le trop-plein, qui nécessite de régler le niveau de remplissage. Les réservoirs sont reliés entre eux par un tuyau, donc un déversoir siphon est réalisé entre eux pour atteindre le même niveau d'eau dans les deux réservoirs.

Le réservoir le plus proche de la serre contient une pompe submersible et un capteur à ultrasons qui mesure la distance à la surface de l'eau. Ils sont connectés à un module Arduino situé dans la serre, qui envoie des données à mon téléphone. Mesurer la distance à la surface empêchera également la pompe de s'allumer si le niveau d'eau est inférieur à la prise d'eau.

Étape 2 : Réservoir de maquillage

La pompe alimente l'eau du réservoir de pluie vers le réservoir d'appoint situé dans la serre. Il contient sept pompes provenant de lave-glaces bon marché. Un capteur à ultrasons surveille le niveau de remplissage du réservoir ; je fixe les limites à 50 % et 75 % pour le mode automatique. Le remplissage s'effectue à partir d'un réservoir d'eau de pluie.

Les pompes 1 à 4 sont connectées à des groupes de quatre pots, les pompes 5 et 6 sont de rechange et la pompe 7 est connectée à une buse d'humidificateur. J'ai fait ce dernier à titre expérimental, en poursuivant les objectifs suivants : le premier est de refroidir l'air et le second est d'augmenter l'humidité, ce que les concombres aiment beaucoup.

Étape 3 : Capteurs d'humidité du sol dans les pots

Les capteurs d'humidité du sol collectent et envoient des données toutes les demi-heures. La valeur définie et les données des capteurs sont reflétées sur l'écran du téléphone et je peux également modifier les paramètres depuis le téléphone.

Étape 4 : Support à casseroles turbulent

Des tuyaux relient la pompe aux entretoises de turbulence dans les quatre pots.

Étape 5 : Ventilateur

Le fonctionnement du ventilateur dépend de la valeur définie dans le téléphone et est contrôlé par PWM (Pulse width Modulator), en fonction de la température actuelle supérieure aux valeurs définies.

Étape 6 : Capteurs de température

Pour mesurer la température, j'ai installé deux capteurs DS18B20 monofilaires, un en haut et un en bas. Les données d'eux sont transmises toutes les dix minutes. En fonction des lectures, j'allume le ventilateur ou le chauffage.

Étape 7 : Humidificateur

Buse de pulvérisation pour augmenter l'humidité de l'air et refroidir si le ventilateur ne peut pas faire face.

Étape 8 : Système de contrôle Arduino

Maintenant, je ne donnerai pas de programme de contrôle pour Arduino, alors que je joins une photo de la connexion de la carte avec divers relais et autres similaires. Cet enchevêtrement de fils est dû aux modifications que j'ai apportées après chaque test.

Étape 9 : Interface Blynk

Je joins des photos de l'interface pour l'automatisation des serres. Il a été réalisé à l'aide de l'application Blynk.

Première image : montre une indication de faible niveau d'eau dans les réservoirs ou une erreur de signal. Dans les deux cas j'arrête les pompes. Ainsi qu'un graphique des données historiques sur les niveaux d'eau dans les deux réservoirs.

Deuxième image : données de surveillance de la température, également avec un graphique d'historique des données. Ici vous pouvez voir les valeurs définies pour les températures maximales et minimales dans la serre. Les températures moyennes sont affichées ainsi que le pourcentage de puissance du ventilateur lorsque les températures dépassent les valeurs définies. Vous pouvez également voir si le chauffage fonctionne.

Troisième image : données des capteurs d'humidité du sol et valeur réglée pour le début de l'irrigation. Compte à rebours jusqu'à la prochaine mesure, intervalle de 30 min. Un graphique de l'historique des mesures avec les lectures obtenues.
Quatrième image : la possibilité de contrôler le fonctionnement des pompes directement depuis le téléphone, principalement à des fins de débogage. Ici aussi, je peux mettre certaines parties du système en mode automatique. Et réglez la durée des séances d’arrosage.

Pompes automatiques : la pompe du réservoir de pluie et les pompes du réservoir d'alimentation passent en mode automatique, c'est-à-dire que l'eau remplit le réservoir d'alimentation et que les plantes sont arrosées.
Arrosage 13h00 (arrosage 13h00) : en mode automatique, les plantes sont arrosées une fois par jour, à 13h00.

Refroidissement automatique : le ventilateur est en mode automatique et commencera à fonctionner lorsque la température dépasse la valeur définie. Plus la température augmente, plus la puissance du ventilateur est élevée.

Chauffage Auto : Le chauffage est en mode automatique et commencera à fonctionner dès que la température descend en dessous de la valeur définie. L'hystérésis est de 1°, c'est-à-dire que le chauffage s'éteindra dès que la température dépasse la valeur réglée de 1 degré.

De nombreux adeptes du jardinage, cultivant diverses cultures, commencent par construire une serre ordinaire. Après avoir planté les graines, diverses tâches commencent pour entretenir et préserver les récoltes. Si la serre est petite, cela ne posera pas beaucoup de problèmes. Mais qu’en est-il de ceux qui font construire sur leur chantier une structure massive qui nécessite une surveillance quasi constante ? Notre matériel vous expliquera les caractéristiques des « serres intelligentes », qui peuvent grandement faciliter le travail des jardiniers.

Ce que c'est?

Beaucoup de gens cultivent des légumes en serre pour le processus lui-même, car il est agréable de sentir que ces produits ont été pratiquement créés de leurs propres mains. Certains propriétaires de chalets d'été prendraient avec grand plaisir une telle question encore plus au sérieux, mais ils n'ont tout simplement ni l'énergie ni le temps pour cela. Un système automatisé contrôlant l’arrosage, la ventilation et l’approvisionnement en engrais reste encore le rêve ultime de certains résidents estivaux. En fait, tous les rêves se réalisent déjà avec succès dans la vraie vie.

Grâce aux progrès constants, la « serre intelligente » existe bel et bien. Le développement du marché de la construction et des technologies associées a conduit au fait qu'aujourd'hui une machine automatique peut gérer tous les processus.

En fait, pourquoi une serre a-t-elle besoin d’être automatisée ? Il suffit de prendre comme exemple une serre ordinaire et de considérer les processus qui s'y déroulent. Considérant que le contrôle climatique y est effectué correctement, mais cela se fait plutôt chaque fois que cela est possible, bien que quotidiennement.

Avec l'arrivée des premiers rayons du soleil, la température dans la serre commence à augmenter fortement. C'est une période très favorable aux plantes. Le seul problème est qu’en même temps la différence de température entre le sol et l’air augmente. À cet égard, les racines, restant froides, ne peuvent pas fournir pleinement l'humidité aux pousses. Ce phénomène n’a pas d’effet très bénéfique sur la croissance de l’ovaire.

La ventilation est encore pire. Généralement, le propriétaire aère la serre lorsque la température à l’intérieur dépasse 40°C. Lorsque les portes et les fenêtres sont ouvertes, le courant d’air et l’air chaud évacuent l’humidité restante, créant ainsi un climat désertique. Cela crée un environnement idéal pour la prolifération des ravageurs et des maladies.

Le soir, lorsque la température retrouvera son équilibre, les plantes reviendront à la normale. Mais si vous comparez les résultats de la récolte, il y aura plus de légumes provenant de la serre automatisée et ils seront beaucoup plus jolis. Il s'avère que la tâche principale d'une serre « intelligente » est de fournir un microclimat confortable aux plantes.

Particularités

Cette œuvre d’art du « jardin » est apparue il y a assez longtemps et jouit d’une popularité bien méritée depuis de nombreuses années. Seuls les retraités peuvent se permettre de passer tout leur temps dans leur chalet d'été. D'autres catégories de personnes, dans la mesure où elles sont occupées, ne peuvent visiter leurs jardins que périodiquement.

La serre automatique est une conception unique conçue pour rendre le travail des jardiniers aussi simple que possible. De plus, n’importe quelle serre peut être rendue « intelligente ». Tout dépend de l'ingéniosité du jardinier et de l'utilisation des technologies modernes.

Pour obtenir son titre « intelligent », une serre « intelligente » doit répondre aux caractéristiques suivantes :

• la température à l'intérieur de la serre doit être ajustée automatiquement à l'aide d'un capteur d'air ;
• présence obligatoire d'un système d'irrigation goutte à goutte;
• le sol de la serre doit être restauré sans aide humaine.

Il n’est pas vraiment nécessaire qu’une serre automatisée soit remplie de haut en bas des dernières innovations des systèmes de production modernes. L'équipement d'une serre peut se faire à un coût minime. L'aspect principal est la fonctionnalité cohérente de tous les systèmes installés. Cela garantit une efficacité maximale.

Types et conceptions

Tous les avantages de votre propre serre sont visibles dès que des légumes frais et savoureux apparaissent sur la table. De plus, cela se produit tous les jours, et pas seulement lors des chaudes journées d'été. Il n’est pas nécessaire de les mettre en conserve ou de les congeler pour une utilisation future. La serre offre tout ce qui est frais, naturel et unique.

Pour choisir une conception de haute qualité, vous devez prendre en compte les paramètres du terrain et, bien sûr, décider du choix de la culture à cultiver. Il est difficile de ne pas se laisser tromper par la variété des options proposées, car il existe aujourd'hui un large assortiment de modèles sur le marché, et l'un est meilleur que l'autre. Et les artisans des campagnes modernes proposent leurs propres inventions, bien plus avancées que certains développements d'usine. Alors que choisir ?

Vous devez d’abord décider à quoi sert la serre :

• qu'est-ce qui y poussera et dans quels volumes ;
• la structure sera utilisée uniquement en été ou toute l'année ;
• dimensions de la structure;
• le nombre de légumes cultivés (pour les besoins personnels ou également pour la vente) ;
• degré d'automatisation des serres, etc.

On trouve principalement sur le marché des serres en verre sur une charpente métallique en forme de maison, ainsi que d'intéressantes structures cintrées en polycarbonate. Il est plus facile de plier une feuille de ce matériau en arc que de la couper, de plus, le facteur d'étanchéité à l'air de la structure est ici important. Avant de faire un choix, il faut considérer tous les inconvénients et avantages de ces serres.

En forme d'arc

• petit plan de réflexion, donc plus de lumière solaire entre ;
• une grande quantité d'espace libre - les plantes ont de la place pour croître en longueur ;
• le design a une belle apparence ;
• simplicité de construction et facilité de transport;
• la possibilité d'ajouter de nouveaux segments pour étendre la superficie ensemencée.

Inconvénients de conception :

• La neige ne tombe pratiquement pas d'une telle serre et il est possible que la structure se plie et se brise ;
• s'il est mal assemblé, l'étanchéité peut être rompue et, en plus de l'eau, des insectes nuisibles peuvent pénétrer dans la serre ;
• Si la fixation à la fondation n'est pas suffisamment fiable, la structure peut être emportée par le vent.

Serre-house

Avantages :

• une telle structure est facile à réaliser de vos propres mains;
• la neige ne s'attarde pas sur le toit, il n'y a donc pas lieu de s'inquiéter des déflexions ;
• dans une serre de ce type, il est plus facile d'installer divers systèmes d'automatisation ;
• le choix des matériaux de construction est très diversifié ;
• il y a la possibilité d'améliorer encore l'apparence.

Défauts:

• la serre a un fort degré de réflexion en raison de sa surface plane, donc la chaleur solaire peut ne pas être suffisante pour les plantes ;
• à l'avenir, si une expansion de la zone est nécessaire, cela sera difficile à faire ;
• un grand nombre de composants nécessitant une surveillance constante ;
• Le toit de ces serres est assez lourd, donc lors de la construction d'une structure, une fondation puissante et durable est nécessaire.

En plus des formes traditionnelles, vous pouvez envisager d'autres types de serres. Tout dépend de la commodité du travail et des exigences imposées par les plantes elles-mêmes. Par exemple, les concombres nécessitent un grand espace, tandis que les tomates nécessitent de la hauteur.

Aujourd'hui, une serre appelée « Umnitsa » est très demandée par les résidents d'été. Étant donné que la conception de cette serre est très pratique et durable, elle servira très longtemps. Mais la chose la plus importante qui distingue cette serre des autres est qu’elle possède un toit ouvrant.

Tous les avantages de « Umnitsa » peuvent être regroupés comme suit :

• fiabilité et simplicité de conception;
• type de toit pratique;
• réglage facile des paramètres d'humidité et de température.

Pour faire fonctionner le toit, on utilise un élévateur spécial sur rouleaux, dont l'utilisation ne nécessite pas de compétences particulières. Pendant l’hiver, la serre peut rester découverte. Grâce à cela, le sol sera saturé d'humidité, évitant ainsi le gel du sol et une éventuelle déformation du toit.

De plus, cette serre « intelligente » est capable de créer indépendamment le microclimat nécessaire à l’intérieur. Le nom de la serre lui-même suggère que la qualité est ici à son meilleur. Eh bien, l'avantage indéniable est le faible coût, qui vous permettra d'amortir les coûts en peu de temps.

Vous pouvez créer une serre « intelligente » de vos propres mains. L'automatisation de la serre sera facilitée par le système de contrôle Arduino, grâce auquel une surveillance constante des principaux processus est possible. L'automatisation Arduino informe le propriétaire du fonctionnement du système de ventilation, de l'humidité, des pannes de courant et d'autres fonctions. Les données peuvent être affichées sur un écran d'ordinateur ou de tablette, ou une notification peut être effectuée à l'aide d'une alarme lumineuse.

Le fonctionnement autonome d'une serre maison est obtenu en installant un kit comprenant des circuits électriques, des fermetures avec capteurs de température et des modules à des fins diverses.

La conception de base d'une serre « intelligente » faite maison vous permet d'exécuter automatiquement les fonctions suivantes :

• contrôle et régulation de la température à l'intérieur de la serre ;
• surveillance de l'humidité de l'air;
• humidité du sol;
• éclairage des plantes.

Meilleures options

Dans la plupart des cas, les résidents d'été privilégient les modèles de production étrangers, estimant que les fabricants étrangers fabriquent des produits de meilleure qualité. En fait, les analogues nationaux ne leur sont en aucun cas inférieurs en termes de qualité et de fonctionnalité.

La serre « intelligente » de Kurdyumov en polycarbonate implique l’utilisation d’un système d’irrigation goutte à goutte et d’une ventilation automatique sans utilisation d’électricité. Il est équipé d'un système de ventilation automatique pour assurer un climat confortable et propice à la croissance des cultures.

Le principe de fonctionnement du mécanisme est assez simple :

• un vérin hydraulique avec du liquide est installé sur le tableau arrière, qui peut en fait être appelé capteur de température ;
• lorsque l'air de la serre est chauffé, le liquide se dilate, pousse le piston et la fenêtre s'ouvre ;
• lorsque la température baisse, le processus inverse se produit.

Le piston est capable de développer une force allant jusqu'à 100 kg, ce qui permet de déplacer une fenêtre d'une superficie allant jusqu'à 2 mètres carrés. M. La durée de vie d'un tel appareil atteint plusieurs années, le prix peut donc être considéré comme tout à fait acceptable. Les évents sont généralement situés de manière à ne pas provoquer de vent excessif, sinon la serre pourrait être détruite en cas de fortes rafales de vent.

L'irrigation goutte à goutte est une méthode d'apport d'humidité, dans lequel l'eau est délivrée en petites portions directement au système racinaire de la plante. Pour cela, un simple ensemble de tubes, tuyaux et pulvérisateurs est utilisé. Grâce à cela, le niveau d'humidité requis est toujours maintenu dans le sol. De plus, l'eau a le temps de se réchauffer jusqu'à la température ambiante, ce qui a un effet bénéfique sur la croissance des plants.

L'article décrit la mise en œuvre matérielle d'un système de contrôle du microclimat dans une serre. Ce système fait partie d'une véritable parcelle domestique. Avec son aide, le processus de culture des plantes est devenu partiellement automatisé et ne nécessite plus de présence humaine constante.

Un exemple spécifique de ce système est testé sur une serre à ossature de verre de 6 mètres de long, 3 mètres de large et 2 mètres de haut. La serre a une porte et 2 fenêtres, électricité et eau courante. L'eau est chauffée dans un récipient de 70 litres. La pression dans le récipient est d'environ deux atmosphères. Environ 35 plantes sont cultivées en serre.

Le système ressemble à ceci :

Figure 1. Schéma du système de contrôle du microclimat dans la serre

La place centrale du système est occupée par la carte Arduino Mega (sur la Fig. 1-1) :

Figure 2. Arduino Méga

Arduino est une plateforme complètement ouverte composée d'une carte et d'un environnement de développement qui implémente une version repensée du langage Processing/Wiring.

La plateforme matérielle utilisée est basée sur le microcontrôleur ATmega1280.

Ce système utilise 8 entrées/sorties numériques (il y en a 54 au total sur la plateforme) et 10 analogiques (il y en a 16 au total). La carte est alimentée par une alimentation externe.

Le tableau présente les caractéristiques suivantes :

• tension de fonctionnement : 5 V ;
• Tension d'entrée recommandée : 7-12 V ;
• tension d'entrée limite : 6-20 V ;
• 54 ports d'E/S numériques ;
• 16 entrées analogiques ;
• consommation de courant sur une sortie : jusqu'à 40 mA ;
• Consommation de courant de sortie 3,3 V : 50 mA ;
• Mémoire Flash : 128 Ko, dont 4 Ko sont utilisés par le chargeur de démarrage ;
• RAM : 8 Ko ;
• mémoire non volatile : 4 Ko ;
• fréquence d'horloge : 16 MHz ;
• taille : 75x54x15 mm ;
• poids : 45 g ;

Les capteurs et modules nécessaires sont connectés à Arduino Mega.

L'activation/désactivation de l'irrigation dépend d'un certain nombre de paramètres :

• humidité du sol;
• la température de l'eau;
• Heures du jour.

Ce système utilise 4 capteurs d'humidité du sol (Fig. 1 - 2).

Pour mesurer l'humidité du sol, un capteur fait maison est utilisé, composé de deux clous et d'une résistance. Le principe de fonctionnement repose sur la dépendance de la résistance électrique du sol à sa teneur en humidité.

Des clous insérés dans le sol à une certaine distance les uns des autres font office de sondes entre lesquelles on vérifie la résistance. Sur la base du signal analogique final, vous pouvez juger du degré d'humidité.

Le schéma du capteur est présenté sur la figure :

Pour mesurer la température de l'eau, un capteur de température analogique LM335Z est utilisé (diode thermozener, sur la figure 1 - 3) :

Figure 4. Capteur thermique analogique LM335Z

Le capteur utilisé présente les caractéristiques suivantes :

• plage : -40…+100 ;
• précision : 1°C ;
• dépendance : 10mV/оС.

Pour connecter le capteur à la carte, une résistance d'une résistance de 2,2 kOhm est nécessaire. En réglant le courant traversant le capteur dans la plage de 0,45 mA à 5 mA (avec la résistance R1), nous obtenons la tension aux bornes du capteur, qui en dizaines de mV représente la température absolue en Kelvin.

Le schéma de connexion est le suivant :

Pour garantir que l'arrosage n'est activé que dans l'obscurité, 2 capteurs de lumière Light Sensor-BH1750 sont utilisés (sur la Fig. 1 - 4) :

Ce capteur est utilisé pour mesurer l'éclairage dans la plage de 1 à 65 535 lux.

Il présente les caractéristiques suivantes :

Tension d'alimentation : 3-5 V ;

Résolution : 16 bits ;

Dimensions : 19x14x3 mm ;

Précision : ± 20 %.

Le capteur est connecté comme suit :

Figure 7. Connexion du capteur de lumière-BH1750

Lorsque les lectures reçues des capteurs satisfont certaines conditions (elles diffèrent pour chaque type de plante), l'arrosage est activé. Une vanne électromagnétique est utilisée pour réguler l'arrosage. Il est connecté à la carte à l'aide d'un relais (sur la Fig. 1 - 5). À savoir, le module relais pour les projets Arduino Relay Module 2 DFR0017 est utilisé. Il utilise un relais Omron G5LA de haute qualité. L'état de la sortie relais est indiqué par une LED. Ce module est contrôlé à l'aide d'un port d'E/S numérique. Le temps de commutation des contacts est de 10 ms. Comme les capteurs de mesure de la température et de l'humidité du sol, le module relais est connecté à l'électronique de commande via trois fils :

Figure 9. Capteur de température et d'humidité DHT11

En plus de l'arrosage, ce système contrôle également la température de l'air dans la serre.

Pour mesurer simultanément la température et l'humidité de l'air, le capteur de température et d'humidité DHT11 est utilisé (Fig. 1 - 6).

Il est connecté à l'électronique de commande via trois fils : alimentation (Vcc), masse GND) et signal.

En plus du capteur, la carte contient un microcontrôleur dont la mémoire contient des corrections d'étalonnage pour les capteurs. Le signal de l'appareil est transmis numériquement sur le bus. Cela permet de transmettre des données sur une distance allant jusqu'à 20 m.

Ce capteur présente les caractéristiques suivantes :

• tension d'alimentation : 5 V ;
• plage de température : 0-50°C, erreur ±2°C ;
• Humidité : 20-90 %, erreur ±5 %.

Pour réguler la température de l'air dans la serre, deux modes sont utilisés : la ventilation passive et active. La ventilation passive est l'ouverture/fermeture des bouches d'aération, et la ventilation active est l'allumage/l'arrêt du ventilateur.

Les fenêtres sont ouvertes à l'aide de deux servos Futaba T306 MG995 (un par fenêtre) (sur la figure 1 - 7) :

Figure 10. Servomoteur Futaba T306 MG995

Le servo variateur utilisé présente les caractéristiques suivantes :

• vitesse de fonctionnement : 0,17 s / 60 degrés (4,8 V sans charge) ;
• couple : 13 kg-cm à 4,8 V ;
• couple : 15 kg-cm à 6 V ;
• tension de fonctionnement : 4,8 - 7,2 V ;
• longueur du fil : 300 mm ;
• dimensions : 40 mm x 19 mm x 43 mm ;
• poids : 55 g.

Les données reçues des capteurs sont enregistrées sur une carte mémoire SD (sur la Figure 1 à 8). Ensuite, ils sont traités, analysés et, sur la base d'eux, des graphiques de diverses lectures sont construits. Pour cela, utilisez le module carte SD DFRobot :

Figure 11. Module de carte SD

Le ventilateur est connecté de la même manière que la vanne (via un module relais).

Vitaly

Contrôleur de serre utilisant Arduino

Cette année, j'ai construit une serre d'une superficie de 30 mètres carrés. M. pour les tomates. Au départ, j'avais prévu de le recouvrir de polycarbonate, cependant, après avoir pesé le pour et le contre, j'ai décidé d'utiliser un film copolymère éthylène-acétate de vinyle. Eh bien, maintenant que la saison se termine, je peux déjà dire que j'ai fait le bon choix et que la serre m'a plu avec une récolte assez décente (environ un centième et demi). Les dimensions de la serre sont de 3,8 * 8, soit environ 30 mètres carrés. m de superficie totale, dont environ 24 m². M. utile. La ventilation s'effectuait naturellement par des portes ouvertes et des bouches d'aération situées aux extrémités de la serre. La température maximale dans la serre avec les portes et fenêtres ouvertes n'a pas dépassé la température extérieure au maximum de plus de 5 degrés, bien qu'il n'y ait aucune fenêtre sur les surfaces latérales de la serre. Si j'avais utilisé du SPK (polycarbonate cellulaire) pour couvrir la serre, la température en l'absence d'aérations dans le toit aurait atteint plus de quarante. De plus, la transparence du film utilisé, comme celle d'un PC monolithique, est élevée - 92%, ce qui garantit que les tomates portent très bien leurs fruits et sont clairement en mode génératif en raison de l'abondance de lumière. Avec SPK, bien que la transparence de chaque couche soit à peu près la même, le pourcentage de lumière passant dans la serre est nettement inférieur - 92 % * 92 % = 84 %, et une partie est perdue sur les cloisons, ce qui donne finalement une transparence pas supérieure à 82%. En conséquence, les plantes reçoivent beaucoup moins de lumière et entrent dans un mode plus végétatif, produisant plus de masse de feuilles et moins de tomates. Et de plus, il faut constamment faire face à la formation de masse foliaire, qui est excessive en raison de la compétition des plantes due au manque de lumière.
Dans ma serre, grâce à l'abondance de lumière, je n'avais pas du tout à craindre d'arracher les feuilles, j'ai juste cassé les beaux-fils : il y avait peu de feuilles sur les plantes, mais beaucoup de fruits. Cependant, un autre problème est apparu : une légère brûlure des feuilles et des fruits. Sur les feuilles, cela s'est manifesté par le jaunissement des jeunes feuilles, qui se sont formées peu de temps avant le début de la chaleur, et sur les fruits, par l'apparition de côtés blancs sur les fruits du côté exposé au soleil. Ce facteur a eu un impact très négatif sur la récolte, qui aurait pu être beaucoup plus importante, et a également conduit au fait qu'à l'automne, les buissons ne conservaient pas toute leur apparence et que même le mildiou essayait. Ensuite, je ne savais toujours rien du mildiou - comment il apparaît, ce qui contribue à sa propagation. Ensuite, j'ai appris que ce n'est pas tant le froid qui est terrible pour les tomates, mais le « bain » - lorsque les plantes passent beaucoup de temps dans la journée, comme dans un hammam, ce qui se produit si le soleil est déjà dans le ciel et la serre est complètement fermé. Tout l'été, je n'ai pas fermé la serre du tout : ni de jour ni de nuit, quels que soient les changements climatiques, les portes et les fenêtres étaient constamment ouvertes. Cependant, plus près de l'automne, lorsque, en raison des nuits froides, la serre doit être fermée la nuit, lorsque les maladies fongiques commencent à faire rage et que les changements de température entre la nuit et le jour, et donc la condensation, augmentent fortement, les fenêtres non ouvertes à temps peuvent vous aider à terminer la saison. C'est exactement ce qui m'est arrivé - les tomates étaient presque « mouillées » toute la journée à une température de 20 à 30 degrés. et tout le monde est tombé malade du mildiou car pour le moment je n'avais pas d'automatisation de ventilation et je ne pouvais pas venir à la serre tous les jours. En conséquence, j'ai dû jeter 7 seaux de tomates, pour la plupart presque rouges et roses mûres.
Ce qui est intéressant, c'est que, malgré la maladie totale du mildiou, dès que j'ai éliminé les causes de la maladie et commencé à surveiller l'ouverture et la fermeture des fenêtres en temps opportun, les buissons ont commencé à continuer à pousser et à produire plus ou fruits moins sains, donc en septembre j'ai pratiquement enlevé presque toute la récolte. Courant octobre, nous avons réussi à récolter environ 8 seaux de fruits supplémentaires, et il y en a encore aujourd'hui une centaine en train de mûrir.
À l'avenir, je continuerai à décrire comment je suis arrivé à la conclusion sur la nécessité d'utiliser un système de contrôle automatique de la température et de l'humidité et pourquoi il est préférable de créer un système de contrôle basé sur un contrôleur. Ensuite, je pense déjà à passer directement au projet. En général, ce sujet ne concerne pas ce qui a déjà été fait, mais ce que je suis sur le point de faire - le sujet concerne l'amélioration supplémentaire de la serre, et j'ai fermement décidé de développer et de mettre en œuvre le système. Si vous souhaitez participer à la discussion sur ce sujet, vous êtes les bienvenus ; vous n'êtes pas obligé d'attendre que j'aie fini de présenter ce prélude, d'autant plus qu'il n'est, en général, pas obligatoire.

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Vitaly

Inscription : 23/06/13 Messages : 5 837 Remerciements : 6 261 Adresse : Bryansk

Je suis rentré chez moi et j'ai continué. Ci-dessous vous pouvez voir plusieurs photos de la construction de la serre et de la maturation de la récolte. Cette année, je n'avais pas de plants - il n'y avait que suffisamment de variétés hautes pour les plates-bandes extérieures, et même pas complètement, le reste était planté de variétés basses. De plus, la moitié des grands et tous les petits étaient gelés sur la fenêtre et leur développement a été retardé de près de 2 mois. Nous avons planté les plants dans un endroit permanent tard - les 1er et 2 juin, et j'ai couvert la serre seulement le 21 juillet, et seulement parce que le temps dehors à ce moment-là s'était complètement détérioré, il faisait froid, il pleuvait continuellement, alors j'ai J'ai dû le couvrir d'un vent fort et dès qu'ils ont mis le film, il a commencé à pleuvoir. Et littéralement le deuxième jour après l'abri, le temps a brusquement changé et il est devenu chaud. Les tomates n'ont pas supporté très facilement une transition aussi soudaine, étant donné que le soir, lorsque j'ai couvert la serre, je n'ai pas eu le temps de faire des fenêtres et des portes, et la serre est restée le lendemain jusqu'à midi, complètement couverte , pendant que je venais le terminer.
Littéralement après 2-3 jours, j'ai réalisé que je ne pouvais pas supporter des températures supérieures à 30 dans la chaleur, ne serait-ce que parce qu'il faisait parfois jusqu'à 33 dehors. J'ai longtemps réfléchi à la manière de résoudre le problème, je ne voulais vraiment pas couvrir la serre du soleil, car une diminution de l'éclairement de 1% équivaut à une diminution du rendement de 1%, et au printemps c'est encore plus - la récolte est perdue de 1,5%. L'une des options consistait à installer des pulvérisateurs sur le toit de la serre, qui se déclencheraient lorsque la température dans la serre dépassait 30 degrés, l'autre consistait à réaliser 3 portes de chaque côté, dont la possibilité était incluse lors de la conception. stade de développement. De plus, les portes étaient censées être réalisées comme des ouvertures dans lesquelles on pouvait insérer des cadres recouverts de moustiquaire ou des cadres recouverts de film s'il faisait froid, mais j'ai décidé de ne pas le faire au stade de la fabrication.
Il m'a fallu du temps pour apprendre qu'il existe un moyen très efficace de baisser rapidement la température dans une serre à l'aide de brumisateurs, qui permettent en même temps d'ajuster l'humidité dans la serre. Maintenant, j'ai décidé d'inclure des brumisateurs - des brumisateurs - dans le système de climatisation et de revenir à l'ombrage si, pour une raison quelconque, cette mesure s'avère insuffisante pour maintenir la température à 25-30 degrés. et l'exception est la formation de fûts blancs sur les tomates en raison d'une combinaison d'éclairage fort et de température élevée, même si je pense que tout ira bien.
Ensuite, je vous parlerai de mes conclusions sur les conditions de température que les tomates doivent respecter pendant la journée pour leur croissance et leur développement normaux, comment cela peut être assuré et pourquoi les ventilateurs basés sur des vérins hydrauliques sont totalement inadaptés à ces fins.
Et voici quelques photos :

Pièces jointes :

Dernière édition : 20/10/15

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Vitaly

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Température

Sur la base de l'expérience initiale d'exploitation d'une serre acquise cette année, j'ai conclu par moi-même qu'il n'y a pas de tâche plus importante dans le processus de culture des plantes que la tâche de régulation de la température. Ceci est tout aussi important pour une serre avec n'importe quel revêtement, qu'il s'agisse d'un film, de SPK ou d'un polycarbonate profilé. Bien sûr, il existe des revêtements dans lesquels cette question n'est pratiquement pas pertinente - ce ne sont pas des revêtements transparents, mais des revêtements blancs et des serres grillagées, mais nous n'examinerons pas ces options ici. D'ailleurs, dans ce sujet j'ai décidé de me limiter à considérer la régulation des paramètres d'une serre réalisée exclusivement pour les tomates.
Le fait est que chaque plante a sa propre plage préférée de températures, d’humidité et d’autres paramètres. Afin de ne pas perdre la tête sur l'origine de ces niveaux de température spécifiques requis par les tomates, que je donnerai ci-dessous, je vous laisse, si le besoin s'en fait sentir, les vérifier et les clarifier. Je n’en reparlerai même pas, mais je copierai simplement ce que j’ai dit récemment dans ce fil :

Que faut-il exactement pour créer le contrôle climatique le plus primitif dans une serre ? Pour les tomates par exemple ?
Tout ce que vous avez à faire est de surveiller la température extérieure et d'ouvrir les fenêtres le plus tôt possible le matin, lorsque la température extérieure dépasse environ 12 degrés, afin de sécher les feuilles et les fruits de la condensation, vous devez ouvrir les fenêtres et portes lorsque la température dans la serre dépasse 25 degrés. et allumez les brumisateurs lorsque la température dépasse 30, et allumez le chauffage de la serre lorsque la température à l'intérieur descend en dessous de 12.
C'est probablement tout. Si vous ajoutez une autre automatisation, je crains que ce ne soit pas mieux, mais pire. Pour les serres amateurs de ce niveau, ce minimum est peut-être optimal, leur permettant d'obtenir une récolte décente de produits sains, et non les miettes dont dispose désormais la majorité.
Et un autre fragment :
La question est de savoir quelle est la demande ?
Pas du tout, malheureusement. Pour qu’une chose soit demandée, il faut au moins en avoir conscience. Et à quel niveau beaucoup de gens argumentent ici peut être jugé par une déclaration assez typique : mes concombres poussent dans la même serre que les tomates et portent de beaux fruits. Eh bien, que pouvez-vous expliquer à une personne qui ne connaît pas les bases de la technologie agricole ? Et comme il n’a aucune compréhension de la nécessité de maintenir une certaine sorte de climat dans la serre, il n’a naturellement aucune demande pour les systèmes qui le soutiennent. il lira ceci et dira quelque chose d'emphémiste, comme : « Les tomates seront dorées », ou peut-être s'exprimera-t-il plus clairement et grossièrement, comme : « Le chat n'a rien à faire... eh bien, etc.
Beaucoup de gens préfèrent simplement construire des sarcophages entiers pour des usines dotées de systèmes de stockage de chaleur souterrains complexes et payer 200 000 ou plus pour cela (ne les offensez pas, ils ne le font pas pour des raisons mercantiles), au lieu d'installer au moins le système de thermorégulation le plus simple, et ils prétendent aussi qu'il n'y a pas d'autre moyen (mais c'est une insulte).
Maintenant, regardons les choses de l'autre côté. Il y a des gens qui connaissent bien l'électronique et la programmation, et ils peuvent facilement fabriquer un système de contrôle très peu coûteux, mais je n'en vois pas un seul dire : pour une tomate, il faut fournir ceci, cela et cela. Et puis leur développement pourrait devenir très précieux pour beaucoup, du moins pour ceux dont la conscience n'est pas aveuglée par la nécessité de construire des sarcophages - les mêmes dinosaures du point de vue de la régulation automatique, comme un tunnel de cinéma ordinaire, même s'il s'appelait avec prétention, disons, "le végétarien solaire d'Ivanov"
Oui, à propos de la nécessité d'un thermostat spécial. Si vous utilisez un appareil séparé pour réguler chaque paramètre individuel, cela ne fonctionnera ni de manière simple ni fiable. J'ai peur que pour mettre en œuvre le minimum que j'ai précisé, il ne soit plus possible de se passer d'un contrôleur.

Oui, dites-vous, nous allons fabriquer l'appareil sous une forme minimaliste, puis il s'avère qu'il y a encore un tas de choses à régler, les modifications vont commencer et le coût va augmenter. Heureusement, l'automatisation basée sur des dispositifs logiciels diffère des schémas d'automatisation durs dans la mesure où la modification des paramètres de contrôle et l'introduction de nouvelles fonctions ne sont pas difficiles, et les coûts n'augmentent principalement que pour les capteurs et actionneurs supplémentaires, et seul le programme change dans le système lui-même. Par conséquent, il est tout à fait raisonnable, dans les premières étapes, de limiter autant que possible le nombre de fonctions exécutées en régulant uniquement la température et l'humidité, afin de ne pas gaspiller d'efforts et d'argent supplémentaires.
L'humidité dans une serre est un paramètre aussi important que la température, mais ces paramètres sont fortement liés, donc, en ajustant la température, on va en même temps modifier l'humidité, et ce n'est pas l'humidité absolue qui est importante, mais l'humidité relative. humidité. Par souci de simplicité, cela ne vaut pas la peine de trop s'en soucier pour l'instant, il vaut mieux se concentrer uniquement sur la régulation de la température, mais plus là-dessus la prochaine fois, où j'essaierai de lister tous les équipements nécessaires pour créer un système de contrôle minimal et estimez approximativement combien cela coûtera.

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Vitaly

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En savoir plus sur la température

Je pensais que je devrais probablement décrire un peu plus en détail les raisons pour lesquelles la température dans la serre devrait être régulée exactement dans les limites que j'ai décrites ci-dessus.
Le fait est que les plantes du sud poussent à des températures inférieures à 12 degrés. cela s'arrête complètement, et s'il est encore plus bas, ils commencent à se faner et à contracter diverses maladies, vous ne pouvez donc pas ouvrir la serre lorsque la température extérieure est inférieure à 12. En revanche, le matin, une condensation abondante s’accumule sur les feuilles et les fruits de la serre. Si vous autorisez un « bain » lorsque les buissons sont mouillés et que la température monte à 20 et plus - c'est le paradis du mildiou - il vaut mieux ne pas le faire. De cette façon, vous pouvez ruiner toute la récolte très rapidement. Par conséquent, vous devez ouvrir les fenêtres le plus tôt possible. En été, dans la zone médiane, le moyen le plus simple est simplement de ne pas fermer du tout les fenêtres et les portes, mais quelque part en août, en fonction de la météo, vous devez tout mettre en automatique.
La température optimale pour les tomates est de 25 degrés. S'il monte plus haut, il vous suffit d'ouvrir les bouches d'aération. Si la température dépasse 30 degrés, cela entraîne des dommages aux feuilles dus à la surchauffe, à la stérilisation du pollen, aux coups de soleil et à d'autres problèmes, donc lorsqu'elle atteint 30 degrés. les brumisateurs - des brumisateurs qui abaissent efficacement la température de plusieurs degrés - devraient fonctionner.
Si la température dans la serre descend en dessous de 12 degrés, alors, je pense, c'est déjà clair - je l'ai décrit ci-dessus - tout type de chauffage doit s'allumer. À l'automne, lorsqu'il suffit d'assurer la croissance des fruits noués, je pense qu'on peut abaisser ce seuil à 6-10 degrés afin d'économiser de l'énergie. À propos, chauffer jusqu'à 40 degrés pendant la journée n'est pas si dangereux, car les tomates sont déjà au stade de croissance et la stérilisation des inflorescences n'est pas dangereuse. Si vos tomates sont déjà infectées, un tel chauffage à haute température tuera le mildiou. Par conséquent, à des fins de désinfection, vous pouvez intentionnellement laisser la serre complètement fermée pendant plusieurs heures par une journée ensoleillée, juste pour que la température dans la serre monte au-dessus de 30 degrés. Après cela, la serre doit être soigneusement ventilée. En fait, c’est exactement ce que j’ai fait et c’est peut-être pour cela que les tomates de ma serre sont encore en vie.
Eh bien, c'est probablement tout. Même si cela est seulement mis en œuvre, les plantes seront dans des conditions beaucoup plus confortables et produiront une récolte beaucoup plus importante que dans une serre, dans laquelle la température grimpe de 35 degrés. pendant la journée jusqu'à 5 degrés. la nuit. Dans tous les cas, un tel algorithme constitue une base fiable tout à fait appropriée, et la question d'une optimisation ultérieure deviendra alors plus claire au cours du fonctionnement pratique.

Et maintenant - sur l'ensemble minimum d'équipements qui sera nécessaire pour le système de contrôle.

Ensemble d'équipement pour le contrôleur

1. Contrôleur - 1
2. Unité d'affichage (écran) pour le contrôleur - 1
3. Alimentation 12 V pour le contrôleur - 1
4. Sonde de température extérieure - 1
5. Capteur de température interne - 1
6. Pistolet thermique - 1
7. Entraînements de portes électriques (actionneurs) - 2
8. Entraînements électriques pour traverses (actionneurs) - au moins 2, pour serres en SPC - plus
9. Foggers (brumisateurs) - pour une serre de 8 m de long environ 8
10. Armoire pour placer l'équipement - 1
11. Dispositif à courant résiduel - 1
Eh bien, pour assurer l'autonomie, en cas de panne de courant, un panneau solaire - et une batterie - 1. Et, en chemin, il y a diverses autres petites choses, comme les tuyaux pour le câblage électrique, les fils eux-mêmes, etc.
Je ne donne pas le coût de chaque équipement maintenant - je suis juste un peu paresseux et j'ai un peu de temps, de toute façon, cela sera progressivement clarifié, les meilleures options, fournisseurs, modèles seront sélectionnés, donc j'espère que cela sera intéressé les participants aideront à décider de cette question.

Dernière modification : 21/10/15

Vitaly, on ne sait pas clairement à qui s'adresse votre discours aussi détaillé. À en juger par le fait que vous examinez les bases en détail, il s'agit probablement d'un programme destiné aux débutants, car tout le monde semble connaître ce qui précède. Le sujet de l’automatisation des serres que vous avez évoqué est sans doute nécessaire et important, mais la voie que vous avez choisie suscite un certain scepticisme.
Je ne prétends pas être la vérité ultime, mais à mon avis, le projet démarre généralement un peu différemment. Tout d'abord, les buts et objectifs sont discutés et définis, les spécifications techniques sont élaborées et les solutions appropriées sont sélectionnées. Parfois, même un petit point de la spécification technique raye l'utilisation de toute méthode de solution, réduisant ainsi les domaines des outils disponibles. Quelque chose comme ça en un mot. Vous avez déjà immédiatement choisi la plateforme Arduino. Expliquez ensuite pourquoi exactement elle, et pas, par exemple, Raspberry PI ou autre chose. Arduino Très plateforme élémentaire. Lors de son choix, vous devez lui attribuer un ensemble de tâches très limité, ce qui réduit considérablement vos envies. Jusqu'à présent, des objets artisanaux très basiques y étaient fabriqués. Les passionnés qui y travaillaient ont regretté qu'il « ne fasse pas face » à de nombreuses tâches. Il semble également que le nombre de capteurs nécessaires soit très limité. Je ne suis pas contre l'automatisation et la discussion, mais, pour moi personnellement, construire un système sur Arduino n'a aucun intérêt pratique. Alors je serai curieux, peut-être que je viendrai le lire et c'est tout.
Ne limitez pas le sujet à une seule plateforme et n'écartez pas les possibilités pour les passionnés d'autres plateformes. Le sujet peut alors devenir plus complexe et des solutions utiles apparaîtront plus souvent.

P.S. Si ce sujet a été créé uniquement pour décrire vos expériences avec Arduino, alors je m'excuse par avance de m'être trompé d'endroit avec mes conseils. Je parle déjà de ce que je souhaite avoir dans la serre, pour ainsi dire, de la spécification technique minimale visible pour moi.

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Vitaly

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Vitaly, on ne sait pas clairement à qui s'adresse votre discours aussi détaillé.
...à mon avis, le projet démarre généralement un peu différemment. ...Vous avez déjà immédiatement choisi la plateforme Arduino. Expliquez ensuite pourquoi exactement elle, et pas, par exemple, Raspberry PI ou autre chose. Arduino Très plateforme élémentaire. Lors de son choix, vous devez lui attribuer un ensemble de tâches très limité... Jusqu'à présent, des travaux manuels très basiques ont été réalisés dessus. Les passionnés qui y travaillaient ont regretté qu'il « ne fasse pas face » à de nombreuses tâches. Il semble également que le nombre de capteurs nécessaires soit très limité. ...pour moi personnellement, construire un système sur Arduino n'a aucun intérêt pratique. ...Ne limitez pas le sujet à une seule plateforme et ne gâchez pas les possibilités offertes aux passionnés d'autres plateformes. Le sujet peut alors devenir plus complexe et des solutions utiles apparaîtront plus souvent.
...Je parle déjà de ce que je souhaite avoir dans la serre, pour ainsi dire, des spécifications techniques minimales...

En général, pour chaque participant actif au forum qui écrit des commentaires, à en juger par les statistiques, il y en a 200 à 300 qui lisent simplement. Alors à qui les référer ? Sont-ils des débutants ? Ou y a-t-il parmi eux beaucoup de personnes avancées qui ne veulent tout simplement pas entrer dans une discussion qui leur semble insignifiante, ou n'ont-ils tout simplement pas assez de temps pour participer aux discussions ? En revanche, s’il y a un groupe qui n’a pas besoin d’apprendre les bases, alors on ne le voit pas se développer dans ce domaine. De telles discussions ont eu lieu plus d'une fois sur ce forum, mais le résultat n'est pas perceptible. Je ne connais que 3 exemples d’automatisation de serre peut-être réussie. Le premier exemple - j'ai donné le lien ci-dessus, le deuxième ici : je ne me souviens cependant pas s'il a réellement une implémentation sur un microcontrôleur, et même la serre de SergeiL fonctionne sous le contrôle d'un contrôleur basé sur Samsung.

Naturellement, j'ai choisi la plate-forme Arduino pour moi-même et si, lors de la mise en œuvre du système, je rencontre des difficultés, j'en serai, comme on dit, responsable. Mais j'ai immédiatement précisé que je n'avais pas l'intention de limiter d'une manière ou d'une autre la liberté de discussion sur ce sujet et que je suis prêt à discuter de tous les aspects, sauf, bien sûr, en laissant simplement échapper la question. Veuillez donc discuter de n'importe quelle plateforme si vous trouvez un correspondant. J'ai déjà décidé où m'arrêter, car si parmi ceux qui discutent il n'y en a pas un seul qui ait décidé, alors, en conséquence, il n'y aura finalement aucun résultat.

Et concernant le fait qu'Arduino est une plateforme très élémentaire, j'aimerais clarifier ce que vous entendez par là ? L'avis des passionnés ? Regardons spécifiquement qui sont ces passionnés et ce qu'ils ont essayé de faire sur Arduino avant d'arriver à cette conclusion ? Arduino est simplement un langage orienté circuit, ce qui le rend compréhensible pour les personnes connaissant l'électronique. Il s'agit d'une plate-forme ouverte, elle propose donc de nombreuses solutions toutes faites, elle est conçue pour que même les non-spécialistes puissent commencer à faire quelque chose par eux-mêmes en utilisant la technologie logicielle, ce qui a conduit à l'émergence de nombreux passionnés. Oui, cela permet, mais cela n'exclut pas la nécessité d'une éducation sérieuse, et c'est précisément ce qui manque souvent aux passionnés, alors ils commencent à passer d'une tête douloureuse à une tête saine. Et donc, avant d'abandonner la technologie Arduino, j'aimerais savoir quelle limitation fondamentale des capacités de ce langage vous pouvez citer ? Est-ce qu'il pèse beaucoup ? Le système de commande manque-t-il de fonctionnalités ? Les performances sont-elles faibles ? Extrêmement gênant en programmation ? Quoi exactement?
Je vais vous dire un petit secret. Le fait est que vous n’aurez rien de spécial à faire pour développer des circuits ou une programmation pour automatiser une serre. Cela a déjà été fait avant nous et les serres fonctionnent depuis longtemps, et pas seulement une personne. Vous pouvez tout répéter bêtement, sans rien inventer, si cela vous suffit et que vous ne voulez rien ajouter de votre côté. Familiarisez-vous avec le matériel, vous changerez peut-être votre opinion sur Arduino.

Inscription : 11/03/13 Messages : 651 Remerciements : 766

Je comprends, je n'interviendrai pas dans la discussion. Je souhaite un peu plus d'automatisation, c'est pourquoi Arduino ne me convenait pas, même si, je le répète, mes connaissances à ce sujet sont superficielles, apprises en lisant les forums sur cette plateforme, et peuvent être insuffisantes.

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Vitaly

Inscription : 23/06/13 Messages : 5 837 Remerciements : 6 261 Adresse : Bryansk

Arduino Très plateforme élémentaire. Lors de son choix, vous devez lui attribuer un ensemble de tâches très limité, ce qui réduit considérablement vos envies. Jusqu'à présent, des objets artisanaux très basiques y étaient fabriqués. Les passionnés qui y travaillaient ont regretté qu'il « ne fasse pas face » à de nombreuses tâches.

Ce sujet vous aidera à définir votre attitude envers Arduino. Pour autant que moi, qui n'est pas programmeur, j'ai compris le différend entre deux programmeurs, les plaintes contre Arduino ne résident pas dans la faiblesse de la plate-forme. Les allégations étaient liées, d'après ce que j'ai compris, à son niveau insuffisamment élevé, selon l'opposant. Cependant, un niveau faible, voyez-vous, augmente la puissance et la vitesse du langage - n'importe quel programmeur système vous le dira. Et le fait qu'un faible niveau complique l'écriture d'un programme, comme il le prétend, dépend de qui. Après tout, Arduino est un langage conçu pour les ingénieurs électroniciens, il sera donc pour eux, en tant que langage spécialisé, beaucoup plus pratique qu'un langage universel. C'est une autre affaire pour les programmeurs qui ont peu de connaissances en électronique, mais dans les langages de haut niveau, ils ont mangé le chien - leur opinion peut donc être comprise.

Dernière modification : 21/10/15

Inscription : 20/10/11 Messages : 1 177 Remerciements : 570

À mon avis, avant de discuter sur quoi construire l'automatisation, vous devez décider des spécifications techniques, sinon vous allez maintenant insérer une CNC industrielle dans une serre afin d'ouvrir quelques évents en fonction de la température. Bien que, encore une fois, si quelqu'un est à l'aise avec un contrôleur particulier et a la possibilité de l'utiliser, alors pourquoi pas, même s'il est redondant. Dans tous les cas, vous devez commencer par des spécifications techniques et construire un algorithme de contrôle. Jusqu'à présent, de ce qui a été écrit ci-dessus, il s'ensuit que : en dessous de 12, allumez le chauffage, au dessus de 25, ouvrez la fenêtre, au dessus de 30, allumez les brumisateurs. Bien que le circuit soit très simple, vous pouvez même vous passer de contrôleur.

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Vitaly

Inscription : 23/06/13 Messages : 5 837 Remerciements : 6 261 Adresse : Bryansk

... Dans tous les cas, il faut commencer par les spécifications techniques et construire un algorithme de contrôle. Jusqu'à présent, de ce qui a été écrit ci-dessus, il s'ensuit que : en dessous de 12, allumez le chauffage, au dessus de 25, ouvrez la fenêtre, au dessus de 30, allumez les brumisateurs. Bien que le circuit soit très simple, vous pouvez même vous passer de contrôleur.

Eh bien, essayez-le. Je ne suis pas sûr que vous puissiez vous passer d'un contrôleur même avec un algorithme aussi simple. Mais vous avez déjà simplifié l'algorithme que j'ai proposé, car j'ai écrit qu'il y a 2 capteurs : un dans la serre, l'autre dans la rue, je viens de proposer le même seuil dans les deux cas - 12 g.

Pensez-vous qu'il sera facile de mettre en œuvre même un algorithme aussi très simple dans un objet aussi inertiel qu'une serre ? Nous pouvons déjà supposer que de nombreux obstacles surgiront sur le chemin de sa mise en œuvre. Par exemple, les brumisateurs réduisent instantanément la température au sommet de la serre, mais la surchauffe reste en dessous, ce qui signifie qu'un mélange d'air intensif et des capteurs supplémentaires seront nécessaires, ce qui, bien sûr, compliquera le programme de contrôle. L'humidité ne peut pas non plus être augmentée de manière incontrôlable - cela commencerait à nuire à la récolte et une réduction efficace de la température deviendra impossible. Par conséquent, on suppose qu'à l'avenir l'algorithme et l'ensemble du système deviendront plus compliqués, il sera nécessaire d'introduire des ventilateurs pour le mélange de l'air et pour la ventilation par aspiration afin de réduire l'humidité.
C’est juste qu’à ce stade, on ne peut pas prévoir grand-chose, d’autant plus que, par exemple, je n’ai jamais rien fait de tel auparavant. C’est pourquoi j’ai proposé une option peu complexe, qui ne peut toujours pas être réalisée par des moyens plus simples, par exemple à l’aide d’un thermostat. L’intérêt de cette approche est qu’il n’est pas difficile de compliquer le dispositif à l’avenir. Par conséquent, je voudrais maintenant faire la partie circuit - essayer de dessiner un schéma de circuit du cœur de l'appareil. Éditeur pour dessiner des e-mails. J'ai vu les schémas dans le sujet que j'ai déjà cité plus haut. Je l'ai déjà téléchargé moi-même, mais je ne sais toujours pas comment y travailler. C’est difficile et long de bouger seul, surtout quand on ne sait pas grand chose, donc tout ira très lentement. Aujourd'hui, j'ai passé toute la journée à choisir des appareils sur Internet - tout ce qui doit être acheté, j'ai examiné de nombreuses options et, peut-être, j'ai fait loin du meilleur choix, mais le processus a progressivement commencé.
L'éditeur peut être trouvé ici : sPlan- Peut-être que quelqu'un le connaît ou peut recommander le meilleur, mais pour l'instant je vais essayer de l'utiliser.

J'ai eu l'idée de réaliser une serre automatique il y a longtemps. Cela s’est concrétisé et j’ai commencé à étudier l’agriculture en serre et l’automatisation des serres. Il s'avère qu'une serre intelligente n'est pas si simple, il y a beaucoup de subtilités qu'il faudra prendre en compte. Je commencerai probablement par l'essentiel : comment se produisent la croissance et la maturation des différentes cultures et quels paramètres environnementaux doivent être maintenus pendant ces périodes.

Température de l'air

Si les tomates et les concombres poussent dans une serre, les paramètres environnementaux de ces cultures sont similaires. Les tomates se sentent bien à des températures de l'air de +18 à +25°C le jour et d'au moins +16°C la nuit. Température du sol de +10°C et plus. Pour la floraison et la fructification, la température peut être légèrement augmentée afin que les fruits mûrissent plus vite et soient plus gros.
La nuit, les substances des feuilles se dirigent vers les fruits. Si la température augmente, les fruits se rempliront plus activement. Si la température se situe dans les limites inférieures, cela favorise la croissance des pousses et des racines - pour une fructification prolongée.

Pour maintenir la température souhaitée dans la serre, il est nécessaire de prendre en compte les fluctuations saisonnières de température dans la zone où se trouve la serre. S'il s'agit de la partie sud de la Russie, vous pouvez alors vous concentrer sur la baisse automatique de la température, et s'il s'agit de la partie nord de la Russie, vous devrez également vous occuper des radiateurs.

Je vais donc commencer par les moyens de réduire la température dans une serre. Le moyen le plus simple d’abaisser la température dans une serre est de créer une ventilation. Pour la ventilation, on utilise des « actionneurs » qui ouvrent les bouches d'aération lorsque la température augmente.

Il existe des « ventilateurs à huile » autonomes - l'essence de leur travail est simple : lorsque la température de l'air augmente, l'huile hydraulique se dilate et pousse la tige, ouvrant ainsi la fenêtre. Lorsque la température baisse, il se ferme sans aucun automatisme. Mais ils ont aussi des problèmes, le premier problème est que si la température de l'air est élevée et qu'un cyclone passe soudainement avec un vent accru, la fenêtre peut tout simplement ne pas avoir le temps de se fermer et elle peut être arrachée par de forts courants de vent. Eh bien, le deuxième problème est la fuite des cylindres, mais cela peut être remarqué avec le temps.

Actionneurs pour serres

J'ai quand même décidé de rendre la ventilation plus intelligente. Les magasins vendent des actionneurs linéaires qui peuvent être utilisés pour ouvrir et fermer les bouches d'aération selon des conditions spécifiées. Parce que l'automatisation fonctionne toujours, alors la ventilation peut être connectée au système général, car L'actionneur ne coûte pas plus cher qu'un vérin hydraulique et offre bien plus de possibilités. En combinaison avec un capteur de vent, un capteur de pression atmosphérique et un capteur de température, vous pouvez étendre les capacités de votre serre. Par exemple, un capteur de pression atmosphérique peut surveiller les changements de pression, car on sait depuis longtemps que lorsque la pression atmosphérique chute rapidement, des vents forts sont plus susceptibles de passer à travers, et le capteur de vitesse du vent indiquera certainement que toutes les fenêtres doivent être fermées.

L'humidité de l'air

C'est un paramètre aussi important dans une serre que la température : elle ne doit pas descendre en dessous de 60 %. Pour différentes cultures, ce paramètre peut différer de 60 % à 90 %. Et pas seulement cela, le paramètre d'humidité de l'air change en fonction du stade de croissance, de floraison et de fructification. Par conséquent, l’automatisation des serres devrait offrir la possibilité de modifier les conditions ou de sélectionner des programmes déjà établis pour différentes cultures et stades de croissance.

Méthodes d'humidification des serres

Pour humidifier l'air d'une serre, on utilise des humidificateurs et des capteurs d'humidité ; il peut s'agir d'humidificateurs à ultrasons ou de pulvérisateurs à haute pression. Pour les humidificateurs à ultrasons, il est nécessaire d'utiliser des filtres à osmose inverse, car... L'élément piézoélectrique deviendra rapidement inutilisable à cause du soleil et autres incursions. Mais les buses du pulvérisateur haute pression se bouchent également, c'est pourquoi un filtre fin est nécessaire.
Pour l'humidification par ultrasons, il convient de considérer un fait : avec l'humidification par ultrasons, la température de la vapeur est de près de 40 degrés, c'est-à-dire Une fois humidifiée, la température globale dans la serre augmentera légèrement. Mais les humidificateurs à ultrasons sont une option économique, il est bien sûr préférable d'utiliser une pompe haute pression et des buses de pulvérisation spéciales.

Humidité du sol et arrosage

Un autre paramètre important pour les serres est l’humidité du sol. Ce paramètre change à différents stades de croissance et de maturation. Les plantes ont le plus grand besoin d'humidité pendant la période de semis - jusqu'à 90 à 95 %, ainsi que pendant la phase de formation des fruits et de fructification.

Systèmes d'arrosage automatiques

L'arrosage automatique dans une serre fonctionne de différentes manières, mais au final, tout le monde arrive à doser l'arrosage. Des capteurs d’humidité du sol peuvent être utilisés mais avec des modifications minutieuses. Les capteurs d'humidité chinois fabriqués à partir de cartes de circuits imprimés peuvent afficher des données précises pendant un mois maximum, après quoi la surface métallique des contacts est détruite et oxydée. Si vous utilisez ce capteur, le moment viendra éventuellement où vous entrerez dans la serre et où vous aurez une piscine, tout sera inondé et vos plantes mourront probablement. Par conséquent, les capteurs d’humidité peuvent être utilisés conjointement avec un capteur de débit d’eau (compteur d’eau). Vous devez mesurer la quantité d'eau consommée par jour et définir ce paramètre. Un capteur d'humidité du sol peut être utilisé mais avec modification ; les contacts doivent être constitués d'un matériau conducteur du courant électrique et s'oxyde le moins possible. C'est peut-être du cuivre, mais il s'oxyde aussi avec le temps, mais c'est déjà bien, car Vous pouvez nettoyer les contacts une fois par an et les réutiliser. Mais il vaut mieux essayer des tiges de graphite : le graphite conduit l'électricité et ne s'oxyde pas. Je ne l'ai pas encore essayé, mais j'aimerais fabriquer un tel capteur pour le tester. En général, vous devez vous baser sur les relevés du compteur d'eau et vous pouvez désactiver l'irrigation avec un capteur d'humidité s'il affiche les valeurs maximales. Par exemple, par temps de pluie, le débit d'eau diminue considérablement et la quantité d'eau réglée pour le capteur de débit peut être trop élevée. Il est donc préférable d’utiliser une commande combinée pour l’irrigation.

L'arrosage est activé à l'aide d'un relais basé sur le signal d'un capteur ou en fonction du temps. Le récipient d'arrosage doit être en hauteur et il est préférable d'arroser par gravité, simplement en ouvrant ou en fermant l'électrovanne. De cette façon, vous pouvez créer un système plus autonome, car Pour alimenter le contrôleur et les vannes, une batterie ordinaire et une batterie solaire suffisent. Ce principe de fonctionnement de l'irrigation conviendra dans les endroits où l'électricité est souvent coupée pendant une longue période.

Température du sol

La température du sol est également importante à réguler, car... Maintenir la température du sol dans certaines limites contribuera à accroître les capacités de votre serre. Par exemple, vous pouvez ainsi augmenter la durée d’utilisation de la serre du début du printemps à la fin de l’automne et faire pousser des plantes exotiques. Le réglage de la température dans une serre automatique peut être effectué à l'aide de serpentins chauffants. Les magasins vendent des fils chauffants posés au bas des lits. Le chauffage est contrôlé par un contrôleur qui lit en permanence les données d'un capteur de température qui doit être situé dans le sol. Ceux. Le capteur de température doit être étanche. Lorsque la température baisse, le contrôleur enverra un signal de relais pour allumer l'alimentation pour le chauffage. Dès que la température du sol atteint les limites spécifiées, le contrôleur coupe l'alimentation du radiateur. Pour éviter que l'élément chauffant ne soit endommagé en raison d'allumages et d'extinctions fréquents, il est préférable d'utiliser des gradateurs spéciaux qui appliqueront progressivement une charge au radiateur.

Serre sur Arduino

Équipement de serre

1. Contrôleur Arduino Mega - prix sur aliexpress 10 $
2. Bloc relais pour 8 canaux - prix sur aliexpress 10 $
3. Capteurs de température DHT - prix sur aliexpress 1 dollar
4. Capteurs de température DS1820 - prix sur aliexpress 1 $
5. Module d'affichage de données LCD I2C - prix sur aliexpress 3 $
6. Capteurs d'humidité du sol - prix sur aliexpress 1 $
7. Capteur de lumière - prix sur aliexpress 1 dollar
8. Vannes électromagnétiques pour l'irrigation goutte à goutte - 150 roubles par pièce dans un magasin automobile
9. Une alimentation sans interruption de 12 volts sans batterie coûte 700 roubles, avec une batterie 2 000 roubles.
10. Entraînement de serrure de porte électrique pour voitures (pour fenêtres) - 250 roubles dans un magasin automobile
11. Capteurs de niveau d'eau à flotteur - 200 roubles

Gestion de la charge électrique

Une carte Relay Shield convient au contrôle des équipements électriques, le nombre de relais doit correspondre au nombre d'appareils + réserve pour le futur, vous pouvez toujours en ajouter. L'image montre une carte à 4 canaux. Nous allons allumer/éteindre la pompe et les vannes électromagnétiques. Si vous utilisez un servomoteur ou un entraînement de serrure électrique pour une voiture, vous pouvez ouvrir/fermer les fenêtres.

Paramètres environnementaux

Les paramètres environnementaux sont relevés dans la serre à l'aide de capteurs de température et d'humidité. Ces données peuvent être utilisées pour la ventilation.

Contrôle d'éclairage

Vous avez également besoin d'une photorésistance qui allumera l'éclairage.

Arrosage automatique

Un capteur d'humidité est nécessaire pour un arrosage rapide si le sol s'assèche. Mais l'arrosage automatique doit être régulé par plusieurs capteurs, car... les lits sont généralement longs et le capteur ne sera pas en mesure d'afficher des données précises pour l'ensemble de la zone.

Minuteur

Pour des circuits d'automatisation supplémentaires, vous devriez vous procurer une carte d'horloge pour Arduino. Pour l'arrosage, il vaut la peine d'utiliser une minuterie en conjonction avec un capteur d'humidité de l'air. Vous pouvez faire beaucoup de choses avec la minuterie, et si vous utilisez également le calendrier, vous pouvez augmenter ou diminuer l'intervalle d'éclairage en fonction des besoins des plantes de différentes cultures

Accès à la serre via Internet

Si vous ne souhaitez pas vous limiter à la version hors ligne de la serre automatique, vous pouvez acheter un bouclier réseau spécial pour 10 dollars sur Aliexpress afin de pouvoir contrôler la serre via Internet. Nous pouvons également utiliser le réseau pour connecter des caméras vidéo. Vous pouvez surveiller nos usines via Internet.

Notification d'urgence par SMS

Je ne veux pas prendre d’avance, mais une idée m’est venue à l’esprit. Par exemple, si l'eau n'est pas pompée dans le réservoir, si la pompe est bouchée ou si la fenêtre est bloquée et que la température dans la pièce dépasse 80 degrés, tout cela peut entraîner la mort des plantes. Si nous vivons dans une maison de campagne, nous pouvons examiner la serre une fois par jour pour voir si tout va bien pour les plantes. Mais que se passe-t-il si nous sommes dans une autre ville ? Je pense qu'il est nécessaire de créer un algorithme de sécurité pour vérifier les paramètres limites de la serre. Si l'un des paramètres s'approche d'un niveau critique, vous pouvez envoyer un SMS à l'aide d'un bouclier GSM pour Arduiono, cela coûte environ 50 dollars sur Aliexpress. Nous serons toujours conscients si nos plantes sont inconfortables et nous pourrons appeler un voisin pour vérifier si tout est en ordre avec la serre.

Ventilation

Il existe plusieurs façons de maintenir une température optimale. Pour les serres, la température optimale est de +22 degrés, maximum +30 degrés et minimum +16 degrés. Pour commencer, nous utiliserons un entraînement thermique à huile, je ne connais pas le prix, car... un amortisseur spécialisé coûte à partir de 1 500 roubles, mais vous pouvez le fabriquer vous-même à partir d'un vieil amortisseur de voiture et d'une capacité supplémentaire pour une meilleure expansion. En général, l'idée est la suivante : lorsque la température dans la serre augmente, l'huile contenue dans le cylindre d'entraînement thermique se dilate et pousse le piston qui est relié à la fenêtre, l'ouvrant ainsi. Et vice versa, à mesure que la température baisse, le moteur thermique ferme la fenêtre. Si tout est calculé correctement, alors des appareils électroniques ne sont pas nécessaires pour maintenir la température, mais nous réaliserons une serre entièrement automatisée en cas de chaleur extrême. Et nous ajouterons plus de ventilateurs qui s'allumeront s'il n'y a pas assez d'entraînements thermiques à huile.

Arrosage

Nous avons déjà beaucoup lu sur la culture de plantes en serre, nous faisons donc aussi un arrosage dynamique, et peut-être même une adaptation à certaines plantes. Nous recevons des données de base pour l'arrosage des capteurs d'humidité, mais il arrive que nous devions effectuer un arrosage spécial à l'aide d'une minuterie au moment de la maturation ou de la croissance. Pour ce faire, nous écrirons un script pour un type spécifique de plante, mais dans la principale nous utiliserons un capteur d'humidité. Pour l'arrosage, utilisez un grand tonneau, de préférence de couleur foncée, pour que l'eau y soit chauffée ; vous ne pouvez pas arroser avec de l'eau froide. Le canon est placé en hauteur pour qu'il y ait une légère pression. Une vanne est connectée au baril, qui libère l'eau dans le système goutteur. Pour un contrôle complet, vous pouvez le diviser en sections avec des vannes afin de ne pas trop ou pas assez remplir à différents endroits, et utiliser votre propre capteur d'humidité pour chaque section. Vous devez installer deux capteurs de niveau d'eau dans le réservoir (minimum et maximum). Sur la base de ces capteurs, la pompe remplira le baril s'il y a peu d'eau et l'éteindra s'il y a suffisamment d'eau dans le baril.

Donnons vie à tout cela avec l'aide du programme

Une fois que nous avons trouvé le schéma d’automatisation exact, nous pouvons commencer à programmer des croquis. L'écriture du programme est basée sur le langage de programmation C++. Vous pouvez trouver de nombreux exemples sur Internet qu'il vous suffit d'adapter à vos tâches et de modifier les chiffres. Au début, vous devrez ajuster les paramètres et tout configurer presque manuellement, et le déboguer au cours du processus, vous devrez donc constamment surveiller et ajuster. Cela prend généralement quelques jours, un pour régler l'autre pour vérifier, mais il serait préférable d'être constamment conscient de ce qui se passe dans la serre la première fois, sinon le capteur pourrait ne pas être au bon endroit et réagir mal à changements. Mais ensuite, lorsque tout sera réglé, vous n’aurez plus à vous soucier du microclimat dans la serre et vous n’aurez qu’à cueillir des légumes frais et des baies dans les plates-bandes. La programmation sur Arduino n'est pas difficile, il existe de nombreux exemples sur Internet. Cette activité peut être qualifiée de constructeur pour adultes, elle est ludique et utile. La seule chose que je voudrais dire à tout le monde, c'est qu'Arduino peut tout résoudre, mais son utilisation à l'échelle industrielle ou sa haute fiabilité est discutable. Pour plus de fiabilité, il est préférable d'utiliser des appareils prêts à l'emploi, même si mon Arduino fonctionne sans problème depuis plusieurs années.