🔹 🤨 🚙 Orchidarium automatizado 👆🏿 👩🏻‍🤝‍👨🏿 💨

Quero falar sobre o dispositivo que criei para o cultivo de plantas caprichosas e exóticas. As plantas que requerem uma certa temperatura, umidade e mudanças no período diurno se sentirão bem, crescerão e encantarão os olhos sem a necessidade de observação constante. A experiência de usar por dois anos, imagens são anexadas.

Por que isso é necessário?

Aconteceu que eu tenho um hobby muito peculiar - cultivar plantas exóticas. Mas para monitorá-los, mantenha a umidade, a água, o destaque no horário não funciona, porque a ~~preguiça~~ ocupa quase o tempo todo. Portanto, usando as habilidades de um técnico, engenhosidade e o livro “Tudo sobre plantas de interior”, decidi criar esse dispositivo. A ideia é simples. Criamos um ambiente isolado, penduramos sensores, adicionamos mecanismos de controle, um par de lâmpadas, uma bomba elétrica. Nós escrevemos o código ~~como de costume, de~~ maneira organizada, confiável e pronto! Com base nas informações dos sensores, horário e horário atuais, os mecanismos criam condições ideais para um crescimento rápido.

Compra e montagem de componentes

A primeira coisa que pedi foi um terrário ( assim ), e ele se encaixou perfeitamente. A parte inferior não deixa a água passar, a parte superior se abre e fornece bons acessos no interior.

Também exigia a compra de lâmpadas halógenas, que, de acordo com meus cálculos, deveriam ter sido suficientes para o crescimento ativo. Como a prática demonstrou, eles não têm poder suficiente e logo tiveram que comprar mais.

Quanto aos sensores, fiz o seguinte:
-
sensor de umidade, temperatura e pressão - sensor de luz - sensor
de concentração de dióxido de carbono
- sensor de temperatura do solo (na forma de um termopar)
- 2 webcams para fotografar o processo de crescimento das plantas de diferentes ângulos.

Fiz todos os pedidos aqui . Então eu conectei sensores e relés via usb através de um grande hub usb. O código de controle foi escrito em python. Obrigado a este artigo pela história sobre eles.

Além dos sensores, também comprei:
- 4 relés de controle
- um display LED
- outra lâmpada LED especial
- uma micropomba
- um cabo de aquecimento
- um cooler comum para computador
- um hub usb para conectar sensores.

Como "cérebro", escolhi o raspberry pi, que mais tarde foi substituído por um netbook antigo.

Coloquei os sensores dentro do orquidário, prendendo-o com cola de silicato. Os componentes restantes do sistema foram trazidos para a tampa superior. Inicialmente, essa tampa era de madeira, mas devido ao aumento da umidade, começou a úmida e dobrada. Eu tive que substituí-lo por papel grosso.

Para criar o ambiente ideal dentro do orquidário, foi necessário resolver os seguintes problemas:
- Criar a temperatura ideal.
- Criando o nível ideal de umidade.
- Regulação do horário de verão (dia-noite).
- Rega automatizada.
- ventilação periódica.
Vou falar mais sobre cada um.

Criando e mantendo a temperatura ideal

Como o dispositivo milagroso está localizado no apartamento, o problema de manter a temperatura ideal não era grave. O ar
foi aquecido devido a lâmpadas fluorescentes de terrário , que pouco iluminavam, mas aqueciam fortemente. No verão, quando a temperatura no terrário subia acima de 30 graus, a iluminação principal era desligada, apenas a lâmpada LED continuava funcionando. Quando a temperatura voltou ao normal, a iluminação foi restaurada.
No inverno (inclusive à noite) a temperatura nunca caiu abaixo de 24 graus.
Quando as lâmpadas foram desligadas à noite, a temperatura diminuiu e ocorreram flutuações diárias da temperatura.

Criando níveis ideais de umidade

Ao planejar o design, tive medo de que essa fosse uma tarefa difícil. Uma variedade de idéias veio à mente: do tecido úmido habitual (periodicamente umedecido) no interior, até a câmara preliminar com evaporadores. No final, tudo foi decidido muito mais simples. Coloquei um cabo térmico no fundo do terrário e uma camada de argila vermelha (Esquema 1). Esta parte do terrário está constantemente na água. Quando a umidade cai abaixo do limite, o cabo térmico liga, aquece a água, aumentando a evaporação e, portanto, aumentando a umidade. A temperatura da água aumenta apenas alguns graus. A umidade também é criada pelas próprias plantas. Como resultado, com o aumento da umidade, o cabo térmico é desligado. Como medida para combater a umidade excessiva, a ventilação foi realizada.

Regulação do horário de verão (dia-noite)

Também aqui tudo é relativamente simples: de acordo com o cronograma, ligue / desligue as lâmpadas usando um relé. Para simular o nascer e o pôr do sol, acendemos todos os holofotes de uma só vez, mas alternadamente.

Rega automatizada

A irrigação automatizada é implementada usando uma microbomba, que de acordo com o cronograma uma vez por semana bombeia a água do tanque para a parte inferior do orquidário. A rega de plantas individuais não ocorre pelos seguintes motivos:
- Devido à alta umidade, simplesmente não é necessário.
- Os danos à planta causados pelo excesso de umidade do solo são maiores do que por uma pequena falta de umidade.

Ventilação periódica

Implementado usando um relé de controle, programação e resfriador de computador

Dispositivo geral

A estrutura final consiste em:
Parte externa:
- A habitação do terrário;
- Lâmpada halógena + lâmpada UV;
- lâmpada LED;
- netbook;
- framboesa;
- hub USB;
- relé;
- Microbomba;
- Refrigerador.
Interior:
- Uma camada de argila expandida, constantemente na água;
- Uma camada de argila expandida não está na água;
- uma camada de musgo;
- Vasos com plantas tropicais.
O musgo foi comprado e colocado sobre uma camada de argila expandida. Tem uma função desinfetante e mantém a umidade. No momento, cada planta está em seu próprio vaso separado para maior comodidade e controle adicional do excesso de umidade das raízes. No futuro, pretendo jogá-los diretamente no musgo.
Uma planta é suspensa de uma parede traseira imitando uma pedra.

A dinâmica do desenvolvimento da planta em 2 anos

As plantas crescem muito ativamente. Se um tal dispositivo é uma espécie de orquídea crescer mais, libertando uma um par de folhas e raízes em um mês, em seguida, no interior da gaiola há ~~loucura~~ muito mais rápido crescimento: as raízes são vigas fabricada, e a folha pode subir para um par de semanas.

Inicialmente, uma filmagem de 10 centímetros de orquídea-liana de baunilha foi plantada no terrário. Por dois anos, tive que cortar e remover sua haste coberta de vegetação três vezes do terrário, porque enchia todo o orquidário.
O musgo que eu coloquei no fundo passou por vários estágios de desenvolvimento.

De entrar em um ambiente quente e úmido, ele ficou verde e até tentou crescer um pouco. Mas ou as condições não eram as mesmas ou não valia a pena experimentar com fertilizantes - no final, ele ficou cinza e depois enegreceu. Como não queria ver uma imagem semelhante, removi por algum tempo todo o musgo, para que apenas argila e água expandidas fossem deixadas temporariamente no fundo do terrário. A estética, é claro, sofreu com isso, e eu decidi fazer uma segunda tentativa. Comprei musgos de diferentes espécies (principalmente esfagno) e os coloquei em uma camada mais grossa. Não ajudou. O musgo ficou cinza e preto novamente. Frustrado, borrifei-o com os restos do musgo comprado, para que não fosse tão impressionante. E eis! Pequenos brotos verdes começaram a crescer no húmus. Honestamente, ainda não sei que tipo de espécie é essa, mas em alguns meses ela cresceu e inundou todo o orquidário. Parece bom.O único lugar em que não cresce é diretamente sob a lâmpada, onde, aparentemente, é brilhante demais para isso.

Também no orquidário estavam duas sementes de salgueiro que foram germinadas com sucesso. Um cresce bem na camada de musgo, e você deve cortá-lo regularmente para que as folhas não cubram o resto das plantas.

Fracassos, fracassos, momentos curiosos

No processo de uso deste terrário modificado, é claro, houve contratempos. Aqui estão alguns deles.
Talvez o maior fracasso tenha sido a morte de uma das orquídeas mais crescidas. A falta de experiência, informações sobre o cultivo de plantas em orquidários e o Efeito Pigmeu. Depois de ler alguns livros sobre a vida das orquídeas em condições naturais, descobri que as orquídeas frequentemente entram em simbiose com os cogumelos. Portanto, quando algo cinzento e vagamente reminiscente do micélio do fungo começou a crescer em um dos vasos, eu era feliz quando criança. O resultado foi triste - após um mês de crescimento tão ativo do “fungo”, a orquídea começou a ficar amarela e a deixar as folhas uma por vez a cada 2 dias. Depois de ler livros inteligentes mais de perto, percebi que este é um cogumelo parasita que surgiu por causa do excesso de umidade. Ele comeu uma orquídea por dentro, consegui economizar apenas 20% da planta. Eu tive que cortar quase todas as raízes e a parte superior. No entanto, novos pontos de crescimento se formaram e agora a orquídea continua a crescer.

Quando a preciosa orquídea em miniatura decidiu primeiro florescer (isso raramente acontece em condições normais), pensei que o caule estivesse muito esticado devido à falta de luz, corte o pedúnculo e aproxime a planta da luz. Mais tarde, percebi meu erro, agora a orquídea está prestes a florescer novamente.

Uma vez, para fins de experimento, troquei a lâmpada do LED por outra - com o espectro mudado para a parte vermelha. Todas as orquídeas pararam de crescer e, como se mandassem, floresceram.

Além disso, não consegui usar o raspberry pi como o "cérebro" do meu dispositivo. Constantemente havia erros na transmissão de dados dos sensores para a framboesa. Ao substituí-lo por um antigo netbook Linux, tudo funcionou bem.

Conclusão

Na minha opinião, acabou sendo um bom dispositivo para automatizar o processo de cultivo de plantas caprichosas. E, assistindo a um pequeno oásis tropical em casa, você pode obter prazer estético após um longo e difícil dia.

Orchidarium automatizado