Automaattinen kastelukokeilu käynnistetty!

Tein Pythonilla ohjeman, joka kastelee kasvit ajastetusti tiettyinä viikonpäivänä tiettyyn aikaan, mikäli mullan kosteus on tarpeeksi alhainen. Kastelusykli on ma- ja to-iltaisin klo 21.00. Aluksi meinasi olla vaikeuksia Raspberryn stabiilisuuden kanssa, mutta nyt järjestelmä on pysynyt pystyssä muutaman päivän. Vaikka Raspberry on pieni, se on silti täydellinen tietokone kaikkine aateekoo-ongelmineen ja saattaa näköjään kaatuilla omia aikojaan silloin tällöin. Syynä saattaa olla epästabiili Linux-jakelu puutteelisine USB, WLAN yms. ajureineen, jotka sitten heittää juntturaan koko systeemin kun joku bitti menee poikittain. Silloin saattaa VNC-yhteys kaatua ja siinäpä kaatuu sitten minun kasteluohjelmakin. Mutta nyt toistaiseksi tuntuu toimivan ja seuranta jatkuu…

Alhaalla on käppyrää kuivumisesta. Viimekertaisen ylikastelun jäljiltä kasvit olivat siis läpimärkiä ja Nukkumatti on vieläkin tosi kostea. Kodinonni sentään alkoi kuivumaan ja se sai lisää vettä ajastetusti perjantai-iltana. Nukkumatti saattaa saada maanantaina myös vettä, mikäli on tarpeeksi kuiva.

Nukkumatti has been drying quite linearly after the last over-irrigation. The system gave more water on Fri evening at 22.00
Nukkumatti has been very wet after the last over-irrigation. As seen, it’s drying out very slowly.

Thursday update

Today I share some photos from the past. Below is a shot from the last years chili’s and a night shot from the Christmas time. Narrow chili’s are called as ”Barak” and the more round ones are Jamaica Bell’s. Barak’s are quite hot! I can barely taste a little slice of it without crying like a baby! Jamaica bell’s are quite mild. They are more like normal sweet peppers (paprika in finnish). By the way, check this blog if you’re interested in chili’s: https://chiliblogi.blogspot.com/

Yleiskuvaus toiminnoista

Joululomalla myös mietiskelin, että mitä kaikkia jänniä juttuja järjestelmä voisi tehdä. Kaikkia ominaisuuksia ei tosiaankaan ole heti tarkoitus saada toimimaan, mutta jospa nyt edes kosteusmittaus ja kastelut tulisi ensimmäisessä vaiheessa. Sekä tietysti seurantajärjestelmä ja GUI ohjaukseen. Teknisesti kaikki anturit ovat aluksi langallisia. Mietiskelen langattomia ratkaisuja sitten myöhemmin. Langattomat kosteusanturit pitäisi olla kohtuu helppo toteuttaa, mutta letkuton veden syöttö: Siinäpä on vähän haastetta kesälle!

Below is the requirements specification. Unfortunately only in Finnish so far.

Yleiskuvaus toiminnoista

  • Kasviryhmäkohtaiset asetukset
  • Autonominen/ajastettu veden annostelujärjestelmä, jossa veden määrä säädetään kasteluparametrien mukaan:
    • Mullan kosteus
    • Ilman kosteus
    • Lämpötila
    • Valon voimakkuus
  • Kasteluparametrien vaikutusten seuranta viikko/pv/h kohtaisesti:
    • Tallennus Googlen pilveen (vikatilassa Raspberry tekstiraporttiin)
    • Kasteluparametrien historia
    • Annosteltu veden ja lannoitteen määrä
  • Kasteluparametrien yksityiskohtainen säätö:
    • Python / Java GUI Raspberry
    • Java GUI Android puhelin/tabletti (v2)
    • Web liittymä (v2)
  • Manuaalinen veden annostelu
    • Raspberry GUI:lla
    • Ohjauspaneelilla/napeilla
  • Seuranta:
    • Netissä selaimella / Googlen pilvi
    • Python / Java -pohjainen GUI Raspberryllä
    • Antureiden teksiraportit
  • Turvajärjeselmä poikkeustilanteisiin;
    • Laitteiston suljenta:
      • Vesivuoto lattialle
      • Veden juoksemisen vaikka pumput on kiinni
      • Hälyttävä märkyys
      • Ylilämpötila
      • Paloilmoitus (v2)
    • Varoitusilmoitus:
      • Hälyttävä kuivuus, vaikka vettä syötetään
      • Veden tai lannoitteen loppuminen
  • Kasvun seuranta (v2)
    • Time elapse video kasvusta
    • Kuvan taustalla viivotinmitta
    • Tekoälyyn perustuva lehtien, varren pituuden ja kukintojen laskenta (v3)
  • Parvekelasien aukaisujärjestelmä
    • Ohjaus manuaalisesti tai lämpötilan mukaan
  • Sumutusjärjestelmä: flektin eteen veden syöttö
  • Ylläpito-ominaisuudet
    • Sekoituskaukalon puhdistusautomatiikka
    • Pumpputestit
    • Anturitestit
    • Huuhteluveden takaisinkierrätysjärjestelmä

Graafinen Käyttöliittymä (GK) – Graphical User Interface (GUI)

I’m gonna implement a GUI for controlling and observing the plantation. Everything starts with a plan, so I drafted a first version already in Christmas break. I believe the end product will look a bit different but I feel no shame of sharing this masterpiece of pencil art. 🙂 It’s in Finnish so it might look a bit cryptic for English speakers.

If you’re not yet convinced about my superb drawing skills, then take a look to next draft.. 🙈😁 It’s about constructing pumps into a bowl. Also water and fertilizer containers are drawn.

Today at work I discussed about the project with my colleagues. I was very glad to hear that I might get help with the device housing design and I’ve also got tips about the wireless moisture sensoring. My colleague has been playing with 3D printing and this allows many interesting casing possibilities. I believe nice case will bring professional look and also makes easier to attach pumps, relays etc. We will have interesting spring ahead!

Kesän 19 kasvit ja suunnitelma 2020

  • Onnistuneet viljelyt 2019
    • Chilit
      • Barak. Voimakas, tulinen chili. Pakastimessa 29 kpl (27.12.2019)
      • Jamaikan Bell. Mieto ja mehukas. Pakastimessa 12 kpl (27.12.2019)
    • Yrtit (pakkasessa kaikkia runsaasti)
      • Lehtipersilja
      • Basilica
      • Minttu
      • Kähäräminttu
    • Salaatit
      • Jääsalaatti (liian pitkät varret)
      • Amerikanischersalaatti (liian pitkät varret)
  • Epäonnistuneet viljelyt 2019
    • Tilli (tuli vaan muutama hapsu)
    • Persilja (kasvatimme vahingossa lehtipersiljaa)
    • Korianteri (muutama kukinto)
    • Bataviasalaatti (ei tullut juuri ollenkaan ainakaan punaisena)
    • Laventeli (ei edes itänyt?)
    • Herne, silpo. Itäsi hyvin ja kasvoi nopeasti. Sitten alkoi kuivata ja tuotti vaan pienen sadon. Ehkä paikka oli liian kuuma? Multa pääsi kuivumaan välillä? Multaa oli liian vähän?
  • Koristekasvit 2019
    • Onnistuneet
      • Tuija-pensaat, 2 kpl (saas nähdä onko elossa talven jälkeen?)
      • Amppeli 1, siniviuhka
      • Amppeli 2, rautayrtti
      • Petuniat (tosin vihannespunkit valloittivat loppukesästä)
    • Epäonnistuneet
      • Dahliat
  • Alustava suunnitelma 2020
    • Chilit
      • 2 uutta lajia kokeiluun
    • Yrtit
      • Persilja (tavallinen)
      • Tilli
      • Korianteri
      • Ruohosipuli
    • Salaatit
      • Jääsalaatti
      • Kokeilusalaatti?
    • Vihannekset
      • Avomaakurkku
      • Herneet
      • Tomaatti
    • Koristekasvit
      • 2 Tuijaa
      • 2 pöytäkukkaa
      • 2 ampplelia

New components arrived

Posti toi kauan odotetun paketin viimein! Sisältä löytyi lisää releitä, tehokas pumppu ja lisää kytkentäpiuhoja. Vaihdoin heti eilen illalla yhden releen tilalle kahden releen modulin ja asensin nyt myös nukkumatin automaattikastelun piiriin. En jaksanut lukea uuden relemoduulin speksiä, vaan kytkin sen samoin kuin edellisenkin. Olisi kannattanut lukea sillä kahden releleen moduli onkin 0-aktiivinen! Niinpä heti ohjelman käynnistytttyä molemmat pumput pumppasivat kasveille vettä puoli kaukaloa ennen kuin sain virrat pois… Noh, tekevälle sattuu, eikä ollut varmasti viimeinen kämmi. Korjasin sitten softan ja nyt toimii taas. Eipä tarvitse sitten kasveja kastella vähään aikaan, vaikka aika juoppoja molemmat kyllä ovatkin. 🙂

New components! 2 relay modules are 0-active. The pump on the top right is more powerful than the other miniature pumps I have. This should be able to pump water also over meter or so. The miniature pumps can pump only about 70 cm in height (with the pipes I have)

Viime kesän viljelmiä / 2019 summer plantations

Below are couple of shots from our balcony. That’s the place where I’m going to install the automated gardening system. Notice the sausages on the table. They’re essential part of every automated gardening system 😉

Muutin nykyiseen kerrostaloasuntooni 2018 syksyllä. Meillä on ylin kerros ja suhteellisen suuri parveke etelä/länsi-suuntaan, joten valoa riittää mainiosti viljelyyn. Ollaan jaettu parveke toiminnallisesti kahteen pääosaan; vilpola ja ruokailutila/kesäkeittiö. Vilpolassa on pienoiskasvihuone, jossa kasvatetaan yrttejä ja salaattia. Vilpolassa kasvatettiin 2019-kesällä myös chilejä ja herneitä. Chilit onnistuivat hyvin, mutta herneet meni mönkään. Lisäksi oli muutama amppeli, pöytäkukkia ja Tuija-pensaita.

Sunnilleen 2019-kesää vastaava valikoima kasveja olisi tarkoitus laittaa myös 2020-kesälle. Suurin osa näistä tulisi siis vähintäänkin kosteusmittaukseen, mutta myös automaattisen kastelun piiriin. Yritämme saada herneet onnistumaan paremmin ja lisäksi kokeillaan kasvattaa ainakin avomaakurkkua ja tomaatteja.

Vilpola. Vasemmalla on pienoiskasvihuone, jossa oli siis yrtit ja salaatit. Herneen varsia näkyy pikkupöydän alla.
Kesäkeittiön puoli. Takana näkyy chilit ja pienoiskasvihuone. Huomaa myös herkullisen terveelliset chorizot ja kanansiivet pöydällä 😉

What has happened so far?

The very first posts below tells about the first test setup. It’s about the moisture measurements and the irrigation. In the first step I’m measuring and watering only few plants and try to observe how fast the soil dries out. Based on those measurements I’m making notes and giving water to the plants by using miniature water pumps. Other equipment’s in the setup are moisture measurement sensor, relay for controlling the water pump and of course the main control unit; Raspberry Pi4.

I’m not going to install everything right away to the balcony. It’s winter out and I need to do the planning, studying, measurements and experiments first inside the house. The photos below are about the inside setup.

Master plan for the Automated Gardening (moisture sensing & irrigation):

1. Testing and studying inside (winter)

2. Automation tests and SW development (spring)

3. Installation to the balcony (early summer)

4. More advanced measurements and control (summer – autumn)

Järjestelyä

Sijoittelin Raspberryn ja muut sälät laitekoteloon, joka vapautui eräästä toisesta projektista. Nyt kytkennät ovat huomattavasti turvallisemmat oikosulkujen varalta verrattuna ihan ensimmäiseen kokeiluun pesuvadilla, josta siis kuva ihan alhaalla.

Laitteisto on nyt olkkarin ikkunalaudan likellä kuten kuvasta näkyy:

Kuvassa kosteusanturi. Päällystin kosteusanturin elektroniikan kuumaliimalla, jottei tulisi oikkareita.

Kodinonni, kasteluvesikaukalo ja kaksi pumppua, josta vasta toinen on käytössä. Kytken toisen nukkumatille kunhan saan lisää releitä.

Ja sitten vaan kastelemaan! Videon ”kosteusreferenssinumero” 68 kertoo että kukkaparka on aika kuiva. Siispä käynnistän ohjelman, joka ensin mittaa kosteuden (ja ilmoittaa sen olevan 68), sitten ohjelma käyttää pumppua 4s ja kosteus nousee (referenssiluku laskee), sitten taas odotetaan ja mitataan kunnes tulee toinen 4s kastelu ja viimeinen mittaus. Kastelun jälkeen kosteuden referenssiluvuksi jää 48. Eiköhän tällä vesiannoksella pärjätä muutama päivä.