Aeroponic V3: controlado por Arduino

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Los últimos meses estuve construyendo una nueva versión de mi sistema de control Aeroponic. Esta vez, dejé Raspberry Pi y me mudé a Arduino. Una de las razones para pasarse a Arduino es que es un microcontrolador y no tiene sistema operativo. Para que el sistema no falle en caso de cortes de energía. Raspberry pi, por otro lado, ejecuta Linux y, con frecuentes cortes de energía, podría dañar el sistema operativo. El nuevo sistema tiene todas las características de la versión anterior, además de algunas características adicionales.

Decidí usar Arduino Nano, pero para mi desarrollo usé clones baratos que me costaron alrededor de 200 INR (≈3 USD). El nano ocupa poco espacio y se puede conectar a una PCB. También diseñé una PCB para mantener juntas todas las piezas, que veremos en breve.

Pasé por varias iteraciones del diseño de PCB, inicialmente comenzando con módulos de relés integrados, luego decidí quitar los módulos de relés integrados y enchufar módulos de relés externos. Utilicé relés externos porque son fáciles de sustituir si se queman o si necesitas una bomba de agua con una corriente nominal diferente.

Aplicación movil: Al igual que en la versión anterior, creé una aplicación de Android para controlar el sistema, pero esta vez escribí una aplicación nativa. Anteriormente, usé Cordova para crear la aplicación.

Comunicación: La aplicación móvil y Arduino se comunican mediante Bluetooth. Para esto utilicé un módulo Bluetooth HC-06, pero para simplificar no incluí un módulo WiFi. Quizás en una versión posterior pueda incluir WiFi o pueda usar Arduino MKR1000, que tiene WiFi incorporado.

Fuerza: El sistema funciona con 12 V CC. La placa se puede alimentar de dos maneras diferentes: conecte un adaptador de corriente de 12 V con un conector cilíndrico estándar de 2,1 mm o utilice un convertidor de CC y suministre energía a través de un terminal de tornillo normal.

Control de la bomba de agua : Una de las partes cruciales de un sistema hidropónico/aeropónico es el ciclo del agua en intervalos periódicos. Se utiliza una bomba de agua para ciclar el agua. El controlador debe poder encender el motor a intervalos regulares y mantenerlo encendido durante un período preconfigurado; por ejemplo, el motor debe funcionar cada 30 minutos durante un período de 3 minutos. Esta configuración se puede configurar desde la aplicación móvil.

Alimentador de nutrientes: En aeropónico/hidropónico, los fertilizantes (llamados nutrientes) se mezclan con el agua. Normalmente necesitaríamos agregarlo manualmente; sin embargo, el sistema utiliza dos bombas dosificadoras para agregar nutrientes que se pueden activar de dos maneras, ya sea a través de la aplicación móvil o presionando manualmente un botón. A través de la aplicación móvil podemos especificar la proporción en ml de nutrientes a agua de la mezcla.

Mezclador de nutrientes:Utilice una pequeña máquina para hacer ondas para mezclar los nutrientes mientras los agrega.

Mantener el nivel de agua del depósito: Es importante que no dejes que la bomba de agua se seque, ya que esto te garantizará que tendrás que comprar una nueva. Por este motivo, he utilizado sensores de nivel de agua en la última versión para controlar el nivel del agua. El sistema utiliza una válvula solenoide que está conectada a una fuente de agua. Cuando el nivel del agua cae por debajo de cierto nivel, la válvula se activa y comienza a llenar el depósito. Una vez que el agua alcanza un cierto nivel, la válvula se vuelve a cerrar.

Pasé mucho tiempo diseñando la placa y se me ocurrió una placa muy simple con módulos de relés externos conectables. Soy nuevo en el mundo de la electrónica y los PCB y tuve que pasar las noches ensamblando el sistema en una placa para ver cómo se comportaría cada uno de los componentes. Para mí programar es fácil, pero jugar con componentes electrónicos no lo es. Por fin se me ocurrió un diseño de tablero. La siguiente gran tarea fue encontrar un fabricante para la placa prototipo. Me comuniqué con varios proveedores y algunos nunca respondieron. Finalmente, elegí Protocircuits para producir la PCB.

Protocircuits me fabricó una hermosa placa. Grabé varias tablas en casa pero esto fue increíble. Pasé otra noche soldando los componentes a la placa; vea la placa ensamblada a continuación:

Aquí, los módulos Arduino y Bluetooth no están soldados, sino conectados a un conector hembra. Los módulos de relé externos se pueden enchufar mediante terminales de tornillo.

Tuve una muy buena experiencia con Protocircuits, fueron muy profesionales y serviciales al responder todas mis consultas. En particular, me gustaría agradecer a Jeffrey Gladstone, director de desarrollo empresarial, por sus rápidas respuestas a todas mis consultas. Si alguien quiere crear un prototipo de una placa, recomiendo Protocircuits, puede comunicarse con ellos en [email protected]

Compra de componentes: Recomiendo encarecidamente comprar componentes electrónicos en el mercado en lugar de en tiendas online. Hice una comparación de los precios en el mercado y en algunas tiendas de electrónica online y el precio era mucho menor que el del mercado. Por ejemplo, un chip 24LC256 en ebay.in cuesta 100 INR (1,5 USD), en el mercado compré uno por 40 INR (0,6 USD). Si estás en Bangalore, ve a SP Road y estoy seguro de que obtendrás todos los componentes que deseas.

Publicado en DZone con permiso de Sony Arouje, DZone MVB. Vea el artículo original aquí.

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