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pajehali

G Box con tappetino riscaldante autocostruito ed arduino

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pajehali

Ciao a tutti,

su suggerimento di big jolokia espongo qui il progetto del mio primo G Box.

Nulla che non si sia già visto in giro ma magari può servire come spunto a qualche utente...

 

Ho utilizzato una scatola con coperchio in PVC presa da leroy merlin dimensioni 37x26x41 (costo 3.5euro) e l'ho foderata al suo interno con del polistirolo spessore 2 cm (costo 1.2euro).

 

Dopo l'applicazione del polistirolo mi sono accorto che l'altezza della scatola doveva essere almeno 5 cm più alta perchè seminando in bicchieri di plastica comuni (non quelli da caffè) resta poco meno di 1cm...

 

Con una tale coibentazione ho calcolato che avevo bisogno di una potenza di 4W per tenere i vasini a 28°C nell'ipotesi di una temperatura fuori dalla scatola di 18°C ed ho optato per un tappetino riscaldante di bassa potenza termostatato.

 

Il tappetino scaldante non è altro che un filo di acciaio inox diam. 0,6 mm di opportuna lunghezza sagomato a serpentina ed alimentato, nel mio caso, a 12V.

L'idea del tappetino riscaldante non è farina del mio sacco, ma l'ho presa da qui:

http://www.pepperfri...__fromsearch__1

http://freeforumzone.../D10003181.html

 

nei link è spiegato tutto estremamente bene e ne approfitto per ringraziare gli autori per il loro lavoro.

 

Unica attenzione che dovete fare è trovare il filo giusto, ho approfondito la questione ma il filo in acciaio inox da 0.6 mm rappresenta veramente l'optimum al nostro scopo dato il suo costo e la facilità con cui è possibile reperirlo.

Spessori maggiori e/o materiali diversi richiedono lunghezze del filo troppo elevate, rendendo difficile se non impossibile sagomarli successivamente a serpentina in spazi ristretti.

 

Nel mio caso non ho fatto altro che adattare la dimensione del tappetino alla dimensione del fondo del mio G Box e ricalcolarmi la lunghezza del filo per renderla compatibile con le caratteristiche del trasformatore che mi ritrovavo in casa.

Il mio trasformatore è da 12V/1.5A cioè 18W quindi il tappetino non poteva essere da più di circa 15W per lavorare in sicurezza.

Ho considerato che la coibentazione abbassa sensibilmente le dispersioni e che con tale potenza si hanno temperature superficiali più basse, rendendo inutile l'aggiunta di sabbia o altro per smorzare la temperatura immediatamente a contatto con i vasini.

Ho sfruttato quindi a mio vantaggio la scarsa potenza del mio trasformatore ed ho proceduto per questa strada.

Da qui in poi è tutta legge di ohm: V=RxI

Sapendo che la potenza elettrica è P=VxI per avere 15W, con una tensione di 12 V, mi serve una corrente di 1.25A cioè una resistenza di 9.6 ohm.

Con il multimetro ho visto che un metro di filo aveva circa 3 ohm e quindi mi sono preparato uno spezzone di 3.5-4 mt di filo.

Un capo del multimetro l'ho collegato ad una estremità del filo e l'altro l'ho fatto scorrere in prossimità dell'altra estremità fino a trovare il punto in cui avevo i 9.6 ohm.

Per una maggiore precisione ho ripetuto il procedimento alimentando a 12V e misurando il punto in cui avevo una corrente di 1.25A, mettendo il puntale del multimetro nell'intorno del punto trovato in precedenza per non rischiare di bruciare l'alimentatore.

Essendo lo strumento più sensibile alla lettura della corrente ed essendo i 12V solo nominali ho trovato circa 10-15 cm di differenza tra i punti trovati con i due metodi.

Ho misurato la lunghezza del filo così trovata ed ho disegnato al cad una serpentina che rispettasse questa caratteristica e che avesse un passo il più possibile costante al fine di massimizzare la distanza tra le spire ed evitare dei corti.

A voler essere pignoli sappiate che durante la piegatura a serpentina si perdono almeno 3-5 cm quindi la resistenza effettiva sarà maggiore ma tale inconveniente va a favore di sicurezza quindi va bene lo stesso.

Ho stampato il disegno e l'ho attaccato su una tavoletta di legno, quindi ho messo dei chiodini di supporto per sagomare la serpentina.

Infine ho messo qualche pezzo di nastro isolante, prima di togliere i chiodini, per dargli rigidità e non perdere la forma infine ho plastificato il tutto con il ferro da stiro.

 

 

 

img0134n.jpg

 

img0135tf.jpg

 

img0138vam.jpg

 

Anche a regime la temperatura del tappetino è molto bassa, stiamo parlando pur sempre di un oggetto da 15 W, ma le spire sono piuttosto fitte ed il calore risulta essere omogeneo.

Per scongiurare eventuali remote "scottature" ai vasini ho interposto un semplice foglio in pvc da circa 1 mm di spessore con lo scopo di avere, oltre alla separazione fisica tra vasi e tappetino, anche un piccolo volano termico oltre che uno smorzatore di temperatura.

A G Box in funzione, trascurando i primi 20-30min di riscaldamento continuativo per mandare il sistema a regime, ho osservato che il termostato parte circa ogni 10-20 min e scalda per circa un paio di min al massimo rispettando quindi il rapporto iniziale stimato di circa 4 a 1 tra potenza fornita e potenza richiesta.

 

Per il termostato, come molti appassionati di rettilari e acquari, si può usare questo:

http://www.ebay.com/itm/180871109103

ma sinceramente mi scocciava di aspettare 2 mesi ed inoltre avevo un arduino in casa ed il necessario per costruirmene uno.

Ho pensato quindi di utilizzare temporaneamente un arduino fino all'arrivo del termostato, che a questo punto ordinerò direttamente questa estate.

Diciamo che a meno di sviluppi o esigenze particolari non ha veramente nessun senso usare arduino in sostituzione di un termostato digitale con sonda da 10Euro.

Viene a costare di più e occorrerebbe costruire delle apposite schede visto che le breadboard per ovvi motivi non sono consigliate per progetti definitivi.

Ad ogni modo, per i più curiosi, questo è il materiale che ho utilizzato:

- sensore di temperatura DS18B20

- relè 12V/10A

- ULN2803 per pilotare il relè

- n.1 led per visualizzare lo stato del termostato

Lo sketch è veramente banale, il sensore lo si legge per mezzo delle apposite librerie (tutto ampliamente documentato in rete), la commutazione del relè avviene per mezzo di due IF.

Per evitare di far impazzire il relè nell'intorno della temperatura di setpoint ho aggiunto al codice una piccola isteresi da 1°C: in sostanza il riscaldamento parte quando la temperatura è inferiore a 27°C e scalda fino a 28°C.

Se mai aveste bisogni di schemi elettrici o dello sketch non avete che da chiederlo, per ora lo tralascio viste le premesse di cui sopra.

 

 

G Box aperto:

 

img20130409180213.jpg

 

G Box chiuso:

 

img20130409194212.jpg

 

 

 

Costo finale del solo G Box (senza termostato): inferiore ai 10 euro.

 

A disposizione per qualsiasi necessità.

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big jolokia

Gran bella descrizione, complimenti :good:

 

roberto

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Ara Pacis

E' semplicemente perfetto!!! :good:

Lo terrò molto in considerazione per l'anno prossimo.

 

Grazie!

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Stefania

Grande! :clapping:

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Lonewolf

Ottima descrizione (anche se alcuni passaggi, per quanto mi riguarda, avresti potuto scriverli in aramaico e non avrei capito di meno :lol:)

 

Ottima anche la citazione delle fonti per alcune idee; questo e' il modo corretto di procedere :yes: (e non sempre avviene :rolleyes:)

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Vincer

Bell'idea e ottima descrizione...bravo!!!

 

Ciao

Vincenzo

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Federico

Bel lavoro xò anche io non ci capisco nulla.:blink:

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pajehali

se mi dite cosa non è chiaro cerco di spiegarmi meglio o aggiungere qualche foto...

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Ara Pacis

.......................

Ho pensato quindi di utilizzare temporaneamente un arduino fino all'arrivo del termostato, che a questo punto ordinerò direttamente questa estate.

Diciamo che a meno di sviluppi o esigenze particolari non ha veramente nessun senso usare arduino in sostituzione di un termostato digitale con sonda da 10Euro.

Viene a costare di più e occorrerebbe costruire delle apposite schede visto che le breadboard per ovvi motivi non sono consigliate per progetti definitivi.

Ad ogni modo, per i più curiosi, questo è il materiale che ho utilizzato:

- sensore di temperatura DS18B20

- relè 12V/10A

- ULN2803 per pilotare il relè

- n.1 led per visualizzare lo stato del termostato

Lo sketch è veramente banale, il sensore lo si legge per mezzo delle apposite librerie (tutto ampliamente documentato in rete), la commutazione del relè avviene per mezzo di due IF.

Per evitare di far impazzire il relè nell'intorno della temperatura di setpoint ho aggiunto al codice una piccola isteresi da 1°C: in sostanza il riscaldamento parte quando la temperatura è inferiore a 27°C e scalda fino a 28°C.

Se mai aveste bisogni di schemi elettrici o dello sketch non avete che da chiederlo, per ora lo tralascio viste le premesse di cui sopra.

.......................................

 

 

 

A disposizione per qualsiasi necessità.

 

 

 

Certo che con arduino si possono fare veramente un sacco di coseeee :thumbsup: , peccato per il costo, ma si recupera in versatilità.

Lo puoi resettare e dargli un'altra funzione, completamente diversa, giusto?

 

Posta schema e sketch qui se puoi, non si sa mai che qualcuno voglia provare prima o poi :rolleyes:

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pajehali

Certo che con arduino si possono fare veramente un sacco di coseeee :thumbsup: , peccato per il costo, ma si recupera in versatilità.

Lo puoi resettare e dargli un'altra funzione, completamente diversa, giusto?

 

Posta schema e sketch qui se puoi, non si sa mai che qualcuno voglia provare prima o poi :rolleyes:

 

schema elettrico (mi scuso in anticipo per la qualità):

 

img20130412140833.jpg

 

N.B. l'integrato ULN2803, tanto per capirci. recepisce il segnale a bassa potenza di arduino e lo trasforma in un segnale tale da essere in grado di eccitare la bobina del relè. Con ogni integrato si possono pilotare fino ad 8 relè ma, nel caso si voglia pilotare ad esempio un solo relè potrebbe essere più conveniente utilizzare dei semplici diodi.

 

lo sketch (ho cercato di aggiungere più spiegazioni possibili):

 

###############################################################################################################

//carico le librerie per leggere il sensore di temperatura

#include <onewire.h>

#include <dallastemperature.h>

 

//dichiaro ingressi/uscite utilizzati e variabili

int LED=13; //pin collegamento led di stato

int setPoint=28; //setpoint temperatura

int rele_1 = 7; //pin collegamento relè

int wait=2500; //delay a fine ciclo (millisecondi)

float isteresi=0.8; //isteresi in °C per evitare sfarfallio relè nell'intorno del setpoint

float corrTemp=0; //eventuale parametro per correggere la temperatura rilevata, attualmente non utilizzato

 

#define ONE_WIRE_BUS 2 // dichiaro di aver collegato il sensore di temperatura nel pin 2

 

 

// Le istruzioni che seguono servono per inizializzare la comunicazione tra i/il sensori/e di temperatura ed arduino

OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);

DallasTemperature sensors(&oneWire);

 

 

//istruzioni che arduino esegue solo al primo avvio

void setup(void)

{

//setto i pin digitali impiegati come ingressi oppure uscite

pinMode(LED, OUTPUT);

pinMode(rele_1, OUTPUT);

 

// inizializzo la seriale per vedere successivamente a video (con arduino collegato al pc) tutti i valori seguiti dall'istruzione Serial.print e Serial.println

Serial.begin(9600);

Serial.println("Dallas Temperature IC Control Library Demo");

 

// start libreria

sensors.begin();

}

 

//istruzioni che arduino esegue in loop

void loop(void)

{

if (sensors.getTempCByIndex(0) < (setPoint-isteresi)) //attivo il riscaldamento per T< setpoint-isteresi

{

digitalWrite (LED, HIGH); //accendo il led

digitalWrite(rele_1, HIGH); // accendo il relè

}

 

//quando la temperatura è compresa tra setpoint e (setpoint-isteresi) il riscaldamento resta acceso poichè non do istruzioni contrarie

 

if (sensors.getTempCByIndex(0) >= setPoint) //disattivo il riscaldamento per T>=setpoint

{

digitalWrite (LED, LOW); //spengo il led

digitalWrite(rele_1, LOW); //spengo il relè

}

 

 

Serial.print("lettura...");

sensors.requestTemperatures();

Serial.print(" T misurata ");

Serial.print(sensors.getTempCByIndex(0)); //istruzione che restituisce la temperatura misurata in °C

Serial.print(" T corretta ");

Serial.print(sensors.getTempCByIndex(0)-corrTemp);

Serial.println(""); //l'istruzione serial.println manda il testo a capo nel video

 

delay (wait); //aspetta "wait" secondi prima di riniziare il loop

}

###############################################################################################################

 

Per quanto riguarda arduino, lo si può immaginare come un piccolo ed economico PLC.

Una volta collegati i sensori e gli attuatori gli si dice cosa fare tramite software.

In pratica si collega al pc via usb e si utilizza il software (gratuito) per scrivere il codice (in un C/C++ semplificato) ed esportarlo su arduino stesso.

Una volta che il codice risiede in arduino lui lo esegue in loop fino a quando non lo si ricollega al pc e si cambia il codice.

Il linguaggio di programmazione è piuttosto semplice, almeno per utilizzi basilari, e su internet esistono fiumi di documentazione, esempi, e community specializzate.

inoltre con l'utilizzo di breadboard realizzare circuiti, anche complessi, è molto semplice e veloce.

Queste due caratteristiche fanno di arduino uno strumento economico, flessibile e potente che lo rendono perfetto per la prototipazione di sistemi più o meno complessi.

Essendo anche l'hardware open source su internet si trovano infinite librerie ed espansioni hardware (detti shields) per semplificare ed aumentare le potenzialità rispettivamente del software e dell'hardware.

Mi vengono in mente ad esempio le librerie per leggere (o meglio comprendere) i segnali derivanti dai comuni telecomandi tv per cui con lo stesso telecomando posso accendere la tv o una lampadina oppure gli shields che servono per collegare arduino ad internet, quelli wireless, radio, gsm oppure per pilotare relè o motori elettrici ecc...

Senza contare gli innumerevoli progetti completi e funzionanti che si possono trovare in rete del tutto gratis in piena filosofia open source.

Nel nostro campo, a mio avviso, l'utilizzo di arduino è superfluo a meno di non voler realizzare fantomatiche serre ultra automatizzate con controlli di temperatura, umidità, ventilazione, irrigazione, fertilizzazione controllo e gestione a distanza tramite smartphone e bracci robotizzati che accarezzano le piantine in nostra assenza.

A progetto concluso infatti è doveroso sostituire le breadboard con schede elettroniche e, anche se la loro costruzione è possibile in casa con spese e strumenti minimi, la storia si complica un pochetto e deve pur sempre valerne la pena.

Ad ogni modo arduino è un mondo fantastico e spero che un giorno vi ci imbattiate anche voi.</dallastemperature.h></onewire.h>

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Ara Pacis

grazie, spettacolare spiegazione!!! :hi:

sono molto per l'utilizzo appropriato di tali evoluzioni tecnologiche,

e molto spesso ne rimango affascinato.

 

mi cimenterò prima o poi ;)

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pajehali

si riparte.....

 

progetto gbox ultimato con termostato 12V con sonda esterna collegato alla serpentina riscaldante.

Semi pretrattati per 15 min in soluzione di candeggina al 3% c.ca.

Bicchiere vuoto dedicato alla sonda di temperatura.

Set point impostato a 26°C con soglia di intervento DT=0,3°C.

varietà:

- trinidad moruga red - semillas 2013

- pimenta de neyde - semillas 2013

- varietà tipo pequin a scopo ornamentale (si fa per dire) - regalo 2012

- 7 fratelli (varietà abruzzese)

 

a disposizione per qualsiasi condivisione

incrociamo le dita!

 

vbsc.jpg

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Rapace

Fantastico Set-up.

In quanto tempo dalla semina di aspetti gli archetti ?

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pajehali

non mi aspetto di anticipare in nessun modo i tempi naturali.

cerco solo di anticipare le condizioni favorevoli per la germinazione, l'hanno scorso ho seminato ad aprile ed è stato un disastro.

il pimenta è arrivato ad essere alto più di un metro ma è arrivato ad ottobre senza frutti e poi è morto causa primi freddi.

situazione quasi identica per il moruga che mi ha dato solo 3 frutti.

di entrambe le varietà avevo 3-4 piante ciascuna per una produzione complessiva di 3 soli frutti.

c'è da dire che la stagione scorsa è stato un disastro in generale, anche le varietà locali ed anche i peperoni dolci hanno avuto una riuscita davvero davvero pessima.

 

vi chiedo se il set point impostato a 26°C non sia troppo basso.

ho buttato uno sguardo poco fa e la temperatura al massimo (per inerzia) sale fino a 26,5°C.

se la imposto a 27°C potrei oscillare tra 26,7°C (soglia) e c.ca 27.5°C.

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Rapace

Secondo me l' ideale è una temperatura fra 27 e 28 gradi.

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Umberm

Non avevo visto questo topic. Vivi complimenti per la costruzione!

Per le luci hai qualcosa o sfrutterai al meglio la luce naturale?

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pajehali

sinceramente non ho mai seminato così presto e spero di cavarmela con la luce naturale.

eventualmente metto in piedi qualche neon da 8 W con una presa temporizzata ma ho problemi di spazio casa e spero di potermelo evitare...

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ZAPPALAND

Mi piacciono le cose auto costruite...terrò bene in mente anche la possibilità di utilizzare quel programmino per i circuiti dato che non ci ho mai capito niente

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pajehali

sto pensando ad un piccolo sistema di illuminazione.

considerando che sono a roma pensavo di limitarmi ad un sistema che mi permetta di arrivare fino a metà aprile e poi spostare tutto fuori.

non ho quindi la necessità di far crescere le piantine come per una coltivazione completamente indoor o comunque con semina prevista ad esempio a novembre/dicembre.

a causa delle dimensioni del box devo orientarmi necessariamente su neon da 8W che sono lunghi 30 cm.

vi chiedo pertanto se secondo la vostra esperienza possono bastare n.2 neon da 8w cad per il mio box 30x20 cm c.ca. anche considerando l'utilizzo che devo andarne a fare

 

contavo poi di utilizzare la soluzione "ballast di recupero" tanto vista in giro per l'alimentazione dei neon.

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alemariacho

che progettone!!!!!!!! molto ben spiegato!!!

 

spettacolo!!

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Umberm

 

vi chiedo pertanto se secondo la vostra esperienza possono bastare n.2 neon da 8w cad per il mio box 30x20 cm c.ca. anche considerando l'utilizzo che devo andarne a fare

 

Neon da 8w dovrebbero avere circa 600 lumen, (se puoi verifica sulla scatola dei neon); 2 neon = 1.200 lumen

L'area della tua light box è di 0,3 x 0,2 = 0,06 mq.

1.200 l / 0,06 mq = 20.000 lux.

Non dovrebbero esserci problemi! :good:

Attento comunque a non disperdere troppo. (plafoniere o soffitto riflettente o bianco etc..)

Buon proseguimento!

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pajehali

il g-box funziona bene, forse troppo, ed è accaduto quello che temevo.

al ritorno dal we,dopo 15 giorni esatti (ero abituato ad attese di almeno un mese), ho trovato le pimenta, i trinidad e i 7 fratelli tutti germogliati.

in particolare n.1 pimenta e TUTTI i 7 fratelli sono filatissimissimi ed ho dovuto improvvisare un lightbox d'emergenza.

ho preso due semplici lampade CFL da leroy merlin da 11 W/6500K ed un temporizzatore ed ho dato luce a volontà.

mi vergogno a postare le foto perchè il lavoro finito è indecente ma nel week end sistemo tutto.

qualche consiglio sulle ore di luce da fornire??

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Umberm

qualche consiglio sulle ore di luce da fornire??

Vista la situazione partirei con 16 ore al giorno. Poi puoi scendere sino ad un minimo di 12.

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pajehali

ultimato anche il lightbox!

dopo aver passato due ore da leroy merlin alla ricerca di una valida alternativa al policarbonato alveolare (ce l'avevano solo da 2.5 mm) ho optato per l'economia, la praticità e la riduzione dello spazio prendendo una seconda scatola in pvc.

l'ho rivestita con cartone ricoperto di fogli d'alluminio, idem per il germination box, ed ho ridato luce.

sotto qualche foto.

il lavoro non è proprio bellissimo ma fa il suo lavoro per 3.9 euro, e quando non mi serve più posso impilare i due vani ed occupare meno di una scatola di scarpe.

sotto qualche foto.

 

 

l7tDM6h.jpg

 

 

rqnqKKL.jpg

 

MxR0I9d.jpg

 

 

HiDUstH.jpg

 

ujAWoLg.jpg

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leonidas

Beh...sei un bullo!

Vedo di intraprende questa strada per l'anno prossimo.

Grazie della spiega, delle foto e delle citazioni, sei stato veramente esaustivo!

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