Aeroponic V3 — Contrôlé par Arduino

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Ces derniers mois, je construisais une nouvelle version de mon système de contrôle Aeroponic. Cette fois, j'ai abandonné Raspberry Pi et suis passé à Arduino. L'une des raisons de passer à Arduino est qu'il s'agit d'un microcontrôleur et qu'il n'a pas de système d'exploitation. Ainsi, le système ne plantera pas en cas de panne de courant. Le Raspberry Pi, quant à lui, fonctionne sous Linux et, en cas de pannes de courant fréquentes, il pourrait corrompre le système d'exploitation. Le nouveau système possède toutes les fonctionnalités de l’ancienne version, ainsi que quelques fonctionnalités supplémentaires.

J'ai décidé d'utiliser Arduino Nano, mais pour mon développement j'ai utilisé des clones bon marché qui m'ont coûté environ 200 INR (≈3 USD). Le nano a un faible encombrement et peut se brancher sur un PCB. J'ai également conçu un PCB pour maintenir toutes les pièces ensemble, ce que nous verrons bientôt.

J'ai parcouru plusieurs itérations de conception de PCB, en commençant initialement par les modules de relais intégrés, puis j'ai décidé de retirer les modules de relais intégrés et de brancher des modules de relais externes. J'ai utilisé des relais externes car ils sont faciles à remplacer s'ils grillent ou si vous avez besoin d'une pompe à eau avec un courant nominal différent.

Application mobile: Tout comme la version précédente, j'ai créé une application Android pour contrôler le système, mais cette fois j'ai écrit une application native. Auparavant, j'utilisais Cordova pour créer l'application.

Communication: L'application mobile et Arduino communiquent via Bluetooth. Pour cela, j'ai utilisé un module Bluetooth HC-06, mais pour faire simple, je n'ai pas inclus de module WiFi. Peut-être que dans une version ultérieure, je pourrai inclure le WiFi ou utiliser l'Arduino MKR1000, qui dispose du WiFi intégré.

Pouvoir: Le système fonctionne sur 12V DC. La carte peut être alimentée de deux manières différentes, soit en connectant un adaptateur secteur 12 V avec une prise jack standard de 2,1 mm, soit en utilisant un convertisseur CC et en fournissant l'alimentation via une borne à vis normale.

Contrôle de la pompe à eau : L'une des parties cruciales d'un système hydroponique/aéroponique est le cycle de l'eau à intervalles périodiques. Une pompe à eau est utilisée pour faire circuler l'eau. Le contrôleur doit être capable d'allumer le moteur à intervalles réguliers et de le maintenir allumé pendant une période préconfigurée, par exemple le moteur doit fonctionner toutes les 30 minutes pendant une période de 3 minutes. Ces paramètres peuvent être configurés depuis l'application mobile.

Nourrisseur de nutriments : En aéroponie/hydroponie, les engrais (appelés nutriments) sont mélangés à l’eau. Normalement, nous devrions l'ajouter manuellement, le système utilise cependant deux pompes doseuses pour ajouter des nutriments qui peuvent être déclenchées de deux manières, soit via l'application mobile, soit en appuyant manuellement sur un bouton. Grâce à l'application mobile, nous pouvons spécifier le rapport en ml de nutriments/eau pour le mélange.

Mélangeur de nutriments :Utilisez un petit appareil à vagues pour mélanger les nutriments tout en les ajoutant.

Maintenir le niveau d’eau du réservoir : Il est important que vous ne laissiez pas la pompe à eau fonctionner à sec, car cela garantirait que vous devrez en acheter une nouvelle. C'est pour cette raison que j'ai utilisé des capteurs de niveau d'eau dans la dernière version pour surveiller le niveau d'eau. Le système utilise une électrovanne connectée à une source d’eau. Lorsque le niveau d'eau descend en dessous d'un certain niveau, la vanne s'active et commence à remplir le réservoir. Une fois que l’eau atteint un certain niveau, la vanne est à nouveau fermée.

J'ai passé beaucoup de temps à concevoir la carte et j'ai abouti à une carte très simple avec des modules de relais externes enfichables. Je suis nouveau dans le monde des PCB et de l'électronique et j'ai dû passer mes nuits à assembler le système sur une planche à pain pour voir comment chacun des composants se comporterait. Pour moi, programmer est facile, mais jouer avec des composants électroniques ne l’est pas. Finalement, j'ai trouvé un design de planche. La prochaine grande tâche consistait à trouver un fabricant pour le prototype de carte. J'ai contacté un certain nombre de fournisseurs et certains n'ont jamais répondu. Finalement, j'ai choisi Protocircuits pour produire le PCB.

Protocircuits m'a fabriqué une belle carte. J'ai gravé plusieurs planches à la maison mais c'était génial. J'ai passé une autre nuit à souder les composants à la carte, voir la carte assemblée ci-dessous :