Гроубокс своими руками

Основная идея проекта - сделать автоматический гроубокс на Arduino, который мог бы вписаться в интерьер квартиры не потеряв функциональности.

Что гроубокс должен делать? Много чего.

Система должна следить за влажностью почвы автоматически включая полив. Должны быть гибкие настройки для задания влажности под конкретный тип растений.

Что бы создавать оптимальные условия для роста необходимо контролировать температуру. Я использовал датчик DHT11. Он уже имеет датчик температуры совмещенный с датчиком влажности.

Как всем известно, растения нуждаются в свете. Таким образом, я использовал свет LED теплого свечения для имитации дневного света (Если целью проекта создать экономную систему, то можно использовать сине-красные диоды для рассады. У них снижено энергопотребление за счет того, что они излучают свет только в спектре поглощаемом растениями.) Так же, имеется таймер для контроля время суток. (но можно обойтись фоторезистором)

RGB диод по центру горшка является индикатором условий. Если возникают определенные проблемы в работе - диод согласно программы меняет цвет:
Зеленый свет - Пустой бак для воды
Красный свет - Слишком жарко
Синий свет - Слишком холодно
Белый свет - все ОК

Здесь я постараюсь перечислить все детали:
2x DC в DC преобразователь 1,5а:
1x DC в DC преобразователь 5A:
1x Таймер:
1x Arduino UNO:
1x DHT11:
6х 1w LED:
3x TIP120 транзистор:
2x 5v реле:
2x красный светодиод:
1x 12v автомобильный насос:
1x датчик уровня воды
1x Пластиковое ведро:
3x Диоды:
1x 12v 2A Блок питания:
1x ESP8266:
1x Датчик влажности:

Размеры корпуса:

В первую очередь я выпилил две доски длиной 40 см с торцевым скосом под углом 45 градусов. Это будет задняя и передняя панели. После этого я вырезал два квадрата со сторонами 24 см с такими же скосами Это будут боковины. Если их сложить вместе должен получиться ящик.

Что бы отделить почву от электроники было сделано двойное дно. Для того, чтобы собрать ящик я использовал клей для дерева и винты. В углы вклеил бруски, которые добавляют прочности всей конструкции.

Перед покраской просверливаем отверстия под диод-индикатор, для подачи питания и крепления светильника.

Отверстие индикатора закрываю полу-прозрачным оргстеклом. Окраску я провел темно-коричневым рояльным лаком.

На этом этапе будем делать стальную раму для светильника.
Это будет как крыша над ящиком. В основе пластина с размерами 24 см х 40 см и толщиной 3 мм. Вокруг пластины я сделал бордюр шириной 2 см. Он направляет свет строго вниз и скрывает провода.

Что бы закрепить светильник пришлось изготовить ножку из 3 см квадратной стали из кусков по 45 см и 15 см. Они сварены вместе с углом 90 градусов. Затем к ним был приварен сам светильник.

Провода протянул через этот квадратный профиль. Внизу были приварены два винта M8 по 4 см.

Электросхема по которой все собиралось:

Я подключил три понижающего преобразователей. Два LM317 для питания Arduino и насос. Они держут максимальный ток 1.5A. Для диодов подсветки я использовал отдельный преобразователь DC к DC с током до 5А.

Для освещения я использовал шесть мощных диодов. Они были приклеены с обратной стороны металлической лампы. Управляются включением Arduino через полевой транзистор TIP120.

Для измерения влаги в почве, я использовал датчик влажности. Подключается тримя проводами, сигнал выдает цифровой. Датчик мы расположим в грунте и по тому его видно не будет.

Для контроля влажности и температуры я использовал DHT11. С помощью двухстороннего скотча он был приклеен к лампе так, что бы его не было видно.

Насос использую автомобильный. Он работает от 12 вольт. Насос стоит на дне резервуара, и закреплен с горячим клеем. Управляется он так же как и свет - Arduino через полевой транзистор TIP120. Что бы уменьшить его мощность - подключил к питанию от 6 вольт вместо 12.

Для того, чтобы отслеживать уровень воды в баке я использовал датчик уровня. Он приклеивается на верхней части насоса и срабатывает достаточно рано, так что насос не успевает нагнетать воздух. Датчик представляет собой простой выключатель который подключен к любому порту arduino через резистор 10 k.

В планах подключить к системе esp8266 для уведомления о состоянии системы через интернет.

Швы ящика были загерметизированы силиконом. На дно была уложена целофанавая пленка и датчик влажности.

Я очень доволен своим проектом. Цель была достигнута - я сделал что-то на Arduino и получил очень симпатичный Гроубокс, который не стыдно поставить дома.