Orchidarium automatizado

Quiero hablar sobre el dispositivo que creé para cultivar plantas caprichosas y exóticas. Las plantas que requieren una cierta temperatura, humedad, cambios en la duración de las horas del día se sentirán geniales, crecerán y deleitarán la vista sin la necesidad de una observación constante. La experiencia de usar durante dos años, se adjuntan imágenes.

Porque es necesario

Dio la casualidad de que tengo un pasatiempo muy peculiar: cultivar plantas exóticas. Pero monitorearlos, mantener la humedad, el agua, resaltar a tiempo no funciona, porque la pereza ocupa casi todo el tiempo. Por lo tanto, utilizando las habilidades de un técnico, ingenio y el libro "Todo sobre plantas de interior", decidí crear este dispositivo. La idea es simple. Creamos un entorno aislado, colgamos sensores, agregamos mecanismos de control, un par de lámparas, una microbomba. ¡Escribimos el código como siempre de manera clara y confiable y listo! Según la información de los sensores, la hora actual y la programación, los mecanismos crean condiciones óptimas para un crecimiento rápido.

Compra y montaje de componentes.

Lo primero que pedí fue un terrario ( como este ), y encajaba perfectamente. La parte inferior no deja pasar el agua, la parte superior se abre y proporciona un buen acceso al interior.

También requirió la compra de lámparas halógenas, que, según mis cálculos, deberían haber sido suficientes para un crecimiento activo. Como ha demostrado la práctica, no tienen suficiente poder, por lo que pronto tuvieron que comprar más.



En cuanto a los sensores, tomé lo siguiente:
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sensor de humedad, temperatura y presión - sensor de luz - sensor
de concentración de dióxido de carbono
- sensor de temperatura del suelo (en forma de termopar)
- 2 cámaras web para disparar el proceso de crecimiento de la planta desde diferentes ángulos.



Hice todos los pedidos aquí . Luego conecté sensores y relés a través de USB a través de un gran hub USB. El código de control fue escrito en python. Gracias a este artículo por la historia sobre ellos.

Además de los sensores, también compré:
- 4 relés de control
- una pantalla LED
- otra lámpara LED especial
- una microbomba
- un cable calefactor
- un enfriador de computadora ordinario
- un concentrador usb para conectar sensores.

Como "cerebro" elegí la frambuesa pi, que luego fue reemplazada por una vieja netbook.

Coloqué los sensores dentro del orquideario, asegurándolo con pegamento de silicato. Los componentes restantes del sistema salieron a la cubierta superior. Inicialmente, esta tapa era de madera, pero debido al aumento de la humedad, comenzó a humedecerse y doblarse. Tuve que reemplazarlo con papel grueso.



Para crear el ambiente óptimo dentro del orquideario, fue necesario resolver los siguientes problemas:
- Crear la temperatura óptima.
- Creando el nivel óptimo de humedad.
- Regulación de las horas del día (día-noche).
- Riego automatizado.
- Ventilación periódica.
Te contaré más sobre cada uno.

Crear y mantener una temperatura óptima.

Como el dispositivo milagroso se encuentra en el departamento, el problema de mantener la temperatura óptima no fue grave. El aire
se calentó debido a las lámparas fluorescentes de terrario , que se iluminaban tenuemente pero se calentaban fuertemente. En el verano, cuando la temperatura en el terrario aumentó por encima de los 30 grados, la iluminación principal se apagó, solo la lámpara LED permaneció en funcionamiento. Cuando la temperatura volvió a la normalidad, se restableció la iluminación.
En invierno (incluso de noche) la temperatura nunca bajó a menos de 24 grados.
Cuando se apagaron las lámparas por la noche, la temperatura disminuyó y se produjeron fluctuaciones diarias de temperatura.

Creando niveles óptimos de humedad

Cuando planificaba el diseño, temía que esta fuera una tarea difícil. Se me ocurrieron una variedad de ideas: desde la tela húmeda habitual (mojada periódicamente) en el interior, hasta la cámara preliminar con evaporadores. Al final, todo se decidió mucho más simple. Puse un cable térmico en la parte inferior del terrario y una capa de claydita (esquema 1). Esta parte del terrario está constantemente en el agua. Cuando la humedad cae por debajo del umbral, el cable térmico se enciende, calienta el agua, aumenta la evaporación y, por lo tanto, aumenta la humedad. La temperatura del agua aumenta solo unos pocos grados. La humedad también es creada por las propias plantas. Como resultado, al aumentar la humedad, el cable térmico se apaga. Como medida para combatir la humedad excesiva, se ha llevado a cabo la ventilación.

Regulación de las horas del día (día-noche)

Aquí, también, todo es relativamente simple: de acuerdo con el cronograma, encienda / apague las bombillas con un relé. Para simular el amanecer y el atardecer, encendemos no todos los focos a la vez, sino a su vez.

Riego automatizado

El riego automatizado se implementa utilizando una microbomba, que de acuerdo con el cronograma, una vez a la semana, bombea agua desde el tanque a la parte inferior del orquideario. El riego de plantas individuales no ocurre por las siguientes razones:
- Debido a la alta humedad, simplemente no es necesario.
- El daño a la planta por sobrehumectación del suelo es mayor que por una pequeña falta de humedad.

Ventilación periódica

Implementado usando un relé de control, horario y enfriador de computadora.

Dispositivo general

La estructura final consta de:
Parte externa:
- La vivienda del terrario;
- Lámpara halógena + lámpara UV;
- lámpara LED;
- netbook;
- frambuesa
- concentrador USB;
- relé;
- Microbomba;
- Enfriador.
Interior:
- Una capa de arcilla expandida, constantemente en el agua;
- Una capa de arcilla expandida no está en el agua;
- Una capa de musgo;
- Macetas con plantas tropicales.
El musgo fue comprado y colocado sobre una capa de arcilla expandida. Tiene una función desinfectante y mantiene la humedad. Por el momento, cada planta está en su propia maceta separada para mayor comodidad y control adicional de la sobrehumectación de las raíces. En el futuro, planeo dejarlos en el musgo.
Una planta está suspendida de una pared posterior que imita una piedra.

La dinámica del desarrollo de las plantas durante 2 años.

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10 - Vanilla. 2 , .
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Al entrar en un ambiente cálido y húmedo, se puso verde e incluso intentó crecer un poco. Pero o las condiciones no eran las mismas, o no valía la pena experimentar con fertilizantes: al final se volvió gris y luego se ennegreció. No quería ver una imagen similar, así que durante algún tiempo eliminé todo el musgo, de modo que solo quedaba arcilla y agua expandidas temporalmente en el fondo del terrario. La estética, por supuesto, sufrió esto, y decidí hacer un segundo intento. Compré musgos de diferentes especies (principalmente sphagnum) y los puse en una capa más gruesa. No sirvió de nada. El musgo se volvió gris y negro otra vez. Frustrado, lo rocié con los restos del musgo comprado para que no fuera tan llamativo. Y he aquí! Pequeños brotes verdes comenzaron a crecer en humus. Honestamente, todavía no sé qué tipo de especie es, pero en un par de meses ha crecido e inundado todo el orquideario. Se ve bienEl único lugar donde no crece es directamente debajo de la lámpara, donde, aparentemente, es demasiado brillante para ella.

También en el orquideario había dos semillas de sauce que germinaron con éxito. Uno crece justo en la capa de musgo, y hay que cortarlo regularmente para que las hojas no cubran el resto de las plantas.

Fracasos, fracasos, momentos curiosos.

En el proceso de uso de este terrario modificado, por supuesto, hubo contratiempos. Estas son algunas de ellas.
Quizás el mayor fracaso fue la muerte de una de las orquídeas más crecidas. La falta de experiencia, información sobre el cultivo de plantas en orquídeas y el efecto Pigmalión. Después de leer un par de libros sobre la vida de las orquídeas en condiciones naturales, descubrí que las orquídeas a menudo entran en simbiosis con los hongos. Por lo tanto, cuando algo gris y que recordaba vagamente el micelio del hongo comenzó a crecer en una de las macetas, fui feliz cuando era niño. El resultado fue triste: después de un mes de crecimiento tan activo del "hongo", la orquídea comenzó a ponerse amarilla y soltó las hojas una a la vez cada 2 días. Después de leer libros inteligentes más de cerca, me di cuenta de que este es un hongo parásito que apareció por la sobrehumedad. Se comió una orquídea desde adentro, logré salvar solo el 20% de la planta. Tuve que cortar casi todas las raíces y la parte superior. Sin embargo, se han formado nuevos puntos de crecimiento, y ahora la orquídea continúa creciendo.

Cuando la preciosa orquídea miniatura decidió florecer por primera vez (esto rara vez ocurre en condiciones normales), pensé que el tallo se estira demasiado debido a la falta de luz, corté el tallo de la flor y acerqué la planta a la luz. Más tarde me di cuenta de mi error, ahora la orquídea está a punto de florecer nuevamente.

Una vez, por el bien del experimento, cambié la lámpara LED a otra, con el espectro desplazado a la parte roja. Todas las orquídeas dejaron de crecer y, como por orden, florecieron.

Además, no logré usar raspberry pi como el "cerebro" de mi dispositivo. Constantemente hubo errores en la transmisión de datos desde los sensores a la frambuesa. Al reemplazarlo con una vieja netbook Linux, todo funcionó bien.

Conclusión

En mi opinión, resultó ser un buen dispositivo para automatizar el proceso de cultivo de plantas caprichosas. Y, viendo un pequeño oasis tropical en casa, puede obtener placer estético después de un largo y duro día.