Control climatico para invernadero

[Pablitor]

Saludos, debido a mi trabajo (Tengo un Vivero de plantas) necesito diseñar un equipo que controle tanto el riego como la apertura de ventilacion del invernadero, en un principio y que sea ampliable a control de calefaccion y de un ventilador para mover el aire.

En principio tengo el sistema mas o menos claro a excepcion del sensor para activar el riego. La disposicion de las plantas es en macetas las cuales a su vez estan en mesas en el invernadero. Me gustaria poder regar cada mesa independientemente. Habia pensado en instalar una especie de bascula en cada mesa que pesase X macetas y segun su peso determinase si habia o no que regar. El caso es que he preguntado por celulas de carga, pero el precio para mi proyecto es un tanto prohibitivo (120€ cada una, y necesito 60). Alguien sabe algun otro metodo para poder diseñar una bascula con una precision de unos 100g y que pueda pesar hasta 5kg?.
Quizas con unos muelles y un potenciometro deslizante? Gracias y perdon por el ladrillazo. Un saludo.l

[MarquesSalsero]

Perdono pero en vez de intenter ayudarte, te voy a preguntar, por qué quieres pesarlas? no es mejor medir la humedad en la tierra?

Te lo digo porque yo pensaba desarrollar algo similar para las plantas de mi terraza y poner un sistema de riego gota a gota y estaba convencido de que lo mejor era medir la humedad.

[marmatar]

Aunque pensé que éste mensaje había salido ayer... algún motivo (dígase problemas en Miarroba ,seguramente) hizo que no apareciera... pero bueno, la idea sería saber si es que nunca salió, o si comenzaron a perderse mensajes como ya sucedió hace unos 6 meses.

Transcribo dicho mensaje:
"Hola... me parece muy interesante tu proyecto, pero me parece que la opción de la báscula es un poco complicada, por varias razones:
No siempre tendás la misma cantidad de macetas ni el mismo peso en las mesas, por lo tanto, deberás sensar el peso de la mesa "seca" antes de regarlas por primera vez... y si por algún motivo, retiraras una sola maceta ya descalibrarías el sistema... y por otro lado el costo.

Quizás podrías sensar la humedad de la tierra en una "maceta patrón"... una de todas las de la mesa, sabiendo que todas serán regadas por igual y que el ambiente (índice de evaporación, temperatura, velocidad del viento, humedad relativa del aire y demas factores externos) sin similares para toda la mesa.

El control de la humedad de la maseta puede hacerse con sistemas simples como medir la conductividad de la tierra ... que variará según su humedad... como con sensores de humedad, diseñados expresamente para eso.

Puedes mirar en el foro PROYECTOS, en la Central Metorológica... allí hay información sobre distintos sensores.

Por la red hay muchos sensores de humedad por conductividad. Mañana con mas tiempo veo si te consigo alguno...
Mientras tanto busca en   www.pablin.com.ar... en el apartado Electrónica... que creo que hay algo."

Como verás Marquéz... coincido completamente contigo, salvo que haya algún motivo en especial por el que sea mejor pesar las masetas... si es así Pablitor, por favor hazlo saber... el que sabe de hibernaderos eres tu.
 
Un abrazo..
marmatar

[MGLSOFT]

A pesar que mi mejor experiencia va orientada al pesaje, no te lo recomiendo en este caso.
Coincido con las indicaciones en este caso que te hicieron sobre medir la humedad a traves de medicion de la conductividad de la tierra en alguna maceta patron.
Lo que si recomiendo es que elijas esa o esas macetas patrones midiendo antes sobre todas las macetas, pues segun sea el sentido de circulacion de las corrientes de aire el secado de las mismas no va a ser identico para todas las de un mismo sector, porque la capacidad de absorcion dependera de la cercania del punto de entrada del aire, siendo maxima cuanto mas cerca este la maceta de la boca de entrada y menor cuando este mas lejos.
Por supuesto solo la prueba te dira cuanto de cierto es esto y si la diferencia es aceptable o no.

El metodo del pesaje no creo que sea infalible, ademas de caro, lo que si te da es ventaja acerca de si agregaste o no agua y cuanto a cada una, mientras que con la maceta patron no sabras a ciencia cierta si agregaste en las demas.

Por supuesto todo depende de la precision necesaria, que no es lo mismo que la deseada.

Siempre digo que no se necesita un cañon para matar un mosquito....

[marmatar]

MGLSOFT está en lo cierto con respecto a que los factores externos a veces no influyen de forma pareja en todas las macetas... pero para solucionar eso, se podría hacer un promedio entre tres o cuatro sensores distribuidos en distintas zonas de cada mesa... ésto se puede hacer con un operacional promediando las entradas... o si dispones de pines libres en el PIC... directamente sensando cada uno y promediando en el programa embebido.

Un abrazo...
marmatar

[Pablitor]

Os expondre las razones que me han llevado a intentar usar un sistema de pesaje. Lo que yo utilizo para producir planta son bandejas de alveolos. Las dimensiones de estas bandejas son de 50 cm de largo, 30 cm de ancho y 5 cm de alto. Cada bandeja posee 60 alveolos, en cada alveolo va una planta. El volumen de sustrato que usa un alveolo puede rondar los 70 cc. En un volumen tan reducido la evaporacion es demasiado rapida con lo que si utilizo un sistema de control de humedad en el sustrato carece totalmente de fiabilidad, pues mientras unos alveolos estan totalmente secos los otros pueden no tener necesidad de irrigar dentro de la misma bandeja. Si consigo pesar una o dos bandejas por mesa conseguiria tener un promedio mas o menos fiable de las necesidades hidricas de la bandeja. El metodo de control de humedad es altamente fiable en volumenes de sustratos mas altos entorno a 1000 cc.
Lo que no quiero es pesar la mesa entera si no una bandeja por mesa que es lo que, por mis observaciones es una muestra representativa.
Como las celulas de presion son excesivamente caras para la inversion que tengo prevista para el proyecto.
He pensado en fabricar una bobina casera y poner un embolo de hierro en su interior haciendo que este se desplaze segun el peso de la bandeja. Aplicandole una señal de x frecuencia se podria ver la variacion de la caida de tension en bornes de la bobina y asociarla al peso. Si alguien  se le ocurre algun sistema mejor. La opcion de hacerlo controlando la humedad es casi descartable porque para tener una muestra representativa necesitaria medir unos 10 puntos por mesa osea unos 600 sensores, con lo que tambien me sale pelin carillo. Siento dar la paliza con esto. Pero es que no me quiero someter al tipico programador, ademas seria una innovacion ya que actualmente no existe esto. Gracias. Cuando tenga todo el proyecto listo os lo presentare por si a alguien puede serle de utilidad. Un saludo.

[marmatar]

Ésto se pone interesante....  y ahora comprendo el porque de no utilizar el control de humedad.
Algo económico sería (como creo habías propuesto en un principio) utilizar un muelle (resorte) y que según su aplastamiento el movimiento actúe sobre un potenciómetro que pueda ser medido desde un PIC.
Para calibrar ésto, podrías colocar un sensor de fin de carrera (un microswich) que cuando la bandeja esté sin peso, ponga a cero la medición... y de ésta manera evitarás tener problemas a medida que el resorte pierda fuerza.

Otra cosa que se podría ver es si es posible medir los niveles de líquido... por eje,plo, si los alveolos son transparentes, utilizando un haz de luz (desconozco cual es la transparencia del líquido) , o por ultrasonido, pero aquí estamos en el mismo problema, costos y que desconozco las características del material del contenedor y del líquido.

Si puedes darnos mas presiciones al respecto... ... está realmente interesante.

Un abrazo...
marmatar

[Pablitor]

El material del que se componen las bandejas en unos casos es plastico, polipropileno de color negro, totalmente opaco y el sustrato esta compuesto a base de turba de spagnum, la tipica tierra vegetal que se vende en sacos en los centros comerciales. Mi primera idea fue utilizar el potenciometro, pero me asaltaron las dudas de si resistiria bien el estar en un clima tan "duro" como el de un invernadero, sobre todo por el tema de la humedad, desde luego seria la solucion mas sencilla. Por eso luego se me ocurrio utilizar una inductancia pequeña y un entrehierro movil para asi variar el valor de la inductancia y poder asociarlo al peso. La inductancia, hasta donde yo se es meno susceptible a la humedad que un potenciometro si no me equivoco. Ademas al ser un sistema sin rozamiento entre sus partes su longevidad seria mucho mayor. Por cierto alguien sabe como es por dentro una celula de carga, que sistema usan para poder medir el peso?? Porque cononciendo su funcionamiento tambien se podria diseñar algo en plan casero ya que no necesito ni de lejos la precision que dan las celulas de carga, yo creo que con saltos de 100 o 150 gr iria mas que sobrado. Un saludo.

[marmatar]

Bueno... a ver si ésta vez la pego...

... es cierto que un potenciómetro común puede resultar fragil en un ambiente tan húmedo, aunque hay potenciómetros especiales para usos industriales, supongo que su costo debe ser mucho mayor.

Viendo que estaríamos midiendo (o estimando) el peso reaccionando en realidad a un cambio de posición de la célula que contiene los alveolos, se me ocurre algo bastante inocuo a la temeratura y humedad (estando suficientemente protegido):
Un encoder óptico... si bien los hay de uso industrial, bastante caros, podrías recurrir a un mouse viejo...
... recuperando los sensores y las margaritas, de ésta manera con un sencillo sistema mecánico que podría ser :

* Piñon y Cremallera

* Par de poleas y cuerda push-pull

De la relación entre el movimiento lineal y el rotatorio (cantidad de grados por mm), resultará el peso aproximado... cuanto mas grande sea ésta relación , mayor será la presición.

Otro sistema puede ser la medición de la distancia a la célula por ultrasonido... pero supongo que el costo podría ser también alto. En éste foro hay un proyecto de medidor de distancias por ultrasonido.

A ver que piensas de éstas opciones...
Un abrazo...
marmatar

[Sispic]

En mi opinion y hablo por experiencia ya que me dedico al cultivo de horticolas con el sistema hidroponico en perlita , he probado muchos sistemas :

Uno seria poder controlar cuando se desborda el drenage con un sensor al aplicar el riego cada cierto tiempo , es decir un sensor por cada bancada . con este sistema no saves cuando hay que aplicar el riego , pero si cuando hay que pararlo .

Lo que utilizo y con obtimos resultados es un sistema de acumulacion .

Haver si logro explicarme .
Necesitamos poder medir la intensidad de luz con un fluxometro y la temperatura con un termometro .

Durante las 24 horas del dia hay que ir midiendo la intensidad de la luz y temperatura , e ir incrementando una variable .
Si es de noche no se incrementara o se incrementara poco.
A medida que el dia avanza la señal del fluxometro ira aumentando .

Ejemplo a las 8 de la mañana tenemos una señal de 1000.
    Incrementamos 1
A las 9 una señal de 2000
   incrementamos 2
a las 10 un valor de 400
  incrementamos 4

si lo tienes fijado que riege a un valor de 7 , se efectuara .
Es  solo groso modo para que captes la idea .
Esto con la experiencia que tienes con las plantas te puedo asegurar que funciona bien .
Solo hay que ir cambiando los intervalos a medida que abanza  el estadio de la planta ya que tiene mas necesidades, o incluso por bancadas y tipo de planta segun variedades.

Tambien lo relaciono con la temperatura ya que puede hacer un dia muy soleado pero muy frio .


Enfin ...despues de todo este rrollo ya tenies una obcion mas en que pensar  .

sisco.










 

[marmatar]

Hola Pablitor... por si te interesa la idea y no quieres destripar demaciado los mouse... aquí encontré alguna información para poder leer un mouse PS2 con un 16F84... la explicación es muy completa...protocolos , tiempos y esas cosas...
Está en inglés, pero no te preocupes, por si no lo entiendes bien... es bilingüe... tambien está en Chino......

http://govschl.ndsu.nodak.edu/~achapwes/PICmicro/PS2.pdf

De ésta manera, podrías usar la circuitería íntegra de los mouse para sensar el "peso" de 2 células, con un solo PIC..., aunque en realidad, debe haber alguna manera de multiplexar (para decirlo de alguna manera), y leer varios mouses a la vez.

Por otra parte, pensé en una manera de evitar la parte mecánica, su mantenimiento y posible desgaste.
La solución sería fijar a la célula una barra lineal con pequeñas perforaciones sucesivas, cumpliendo la función de la margarita del mouse.
Ésta barra deberá ser opaca y tener el espesor suficiente para mantenerse rígida pasando entre los sensores sin rozamiento alguno.
Quizá la presición no será tanta como si hubiera una demultiplicacion mecánica al eje de la margarita, pero por lo que dices puede ser suficiente.

Otra vez... a ver que opinas...
marmatar

[marmatar]

Bueno... parece que hay muchos interesados en aportar datos.
Por el tema del control por períodos, midiendo luz y temperatura, pensé que eso ya estaba contemplado dentro del resto del planteo del proyecto... y que se necesitaba una manera mas precisa de controlar el aporte de líquido, sin excederse de cierta cantidad... principalmente por lo mencionado, de que no había ningún sistema por el estilo...
Ah!!! sispic... se te repitió varias veces el texto.... que cultivás? Canabis ...

Pero sigamos imaginando un poco... ... aquí hay material de primera mano - directo de microchip al foro - para controlar con un PIC los datos de un mouse para puerto serie.
http://www.microchip.com/download/appnote/devspec/16c5x/00519c.pdf

Un abrazo a tod@s...
marmatar

[Sispic]

Ostarss... si marmatar tienes razon , con tanta acumulacion se acumulo el texto  tambien , ya me parecio muy larga la respuesta y enfin , erea eso

Aprobecho para decir que tengais en cuenta la corrosion ya que la humedad es muy alta a parte ambiente acido por los abonos y tratamientos quimicos ..... todo mecanismo electronico o mecanico a no ser que este bien protegido dura 2 dias .

Lo de los canabis , no se lo digais a nadie ¿heeeee?.
rol.

[Pablitor]

Sispic, otro de mis problemas (jeje, mira que complico las cosas) es que dentro del mismo invernadero tengo muy variados cultivos simultaneamente, por ejemplo, produzco planta de pimiento, tomate, lechuga, acelga, puerro, flor de jardin, etc. Cada cosa en su mesa, con lo que cada cultivo tiene sus necesidades de irrigacion. Si lo hago con el luxometro, necesitaria un sistema independiente por mesa, con lo que encareceria bastante tambien. La idea del encoder optico me parece estupenda y probablemente sea la que utilice a no ser que salga algo mejor ya. Incluso se podria construir tambien con un Led emisor y un Fotodiodo. Seria un poco mas laborioso. Bueno voy a madurar un poco la idea y ya os contare. Gracias a todos. Un saludo.

[cucaracha]

La célula de carga esta compuesto de 4 galgas montadas en puente. Vamos, es como un puente de Weastone pero con galgas.
La cosa es que en las células, las galgas están cortadas por laser o algo así, vamos, que sus resistencias son exactamente iguales en todas. De ahí que sea mucho mejor que hacerlo uno mismo con 4 galgas.
Esto es la teoría. Para pasarlo a la práctica... vamos que no tengo ni idea como se monta.
La verdad es que estuve mirando en amidata las células de carga y son bastante caras.

Un saludo!