Takatalvi tuli – chili tiputti lehtiä

Kirjoitin jo aiemmin että ihan kohta saa viedä kasvit parvekkeelle, jos ei takatalvi iske. Ja niinhän siinä sitten kävi, että kylmä ilmamassa jäi majailemaan Suomen päälle ja lämpötilat ovat olleet 5-10 astetta tavanomaista kylmempiä. Vaikka olen pitänyt kasveja päivällä vaan hetken parvekkeella, oli +5 liian vähän tälle maailman (lähes) tulisimmalle chililajille ja se päätti tiputtaa lehtiä. Saas nähdä vieläkö se jaksaa kasvaa. Näyttää olevan aika kranttu, sillä kasvaa myös muuten hitaammin kuin muut chilit ja paprikat.

Letkujen esivedot, pumpputestailut ja ohjelmiston päivittäminen on hyvässä vauhdissa. Tärkeimmät asiat on testattu ja oikeastaan kastelu voisi alkaa heti kun säät sallii. Jäämme odottelemaan +15 asteen lämpötiloja, enkä lupaa enää mitään kasvien siirrosta. Tai no josko juhannuksena?

Kaikki olisi lähes valmiina veden syöttöön. 12v virtalähteen vaihdoin uuteen 2 Ampeerin malliin. Suljettu malli sopii paremmin parvekkeelle.
Vettä olisi tulossa. Vielä kun uskaltaisi kasvit laittaa parvekkeelle.

Hyvää äitienpäivää!

Tärkeimmät asiat ensin, eli haluan toivottaa oikein mukavaa äitienpäivää kaikille äideille ja mummoille. Haluaisin lahjoittaa kastelujärjestelmiä helpottamaan äitien arkea, sillä aika useissa perheissä myös kukkien ja kasvien hoito kuuluu äideille. Toki itse kastelu ja hoito on varmasti henkireikä monelle, eikä siihen koneita ja miehiä kaivata. Mutta jos joskus on oikein kiire tai ei jaksa mitään, voisi kastelujärjestelmä auttaa. 🙂 Harmittavasti ihan vielä kastelujärjestelmä ei ole ”myyntikunnossa”, mutta kukapa tietää mitä tästä projektista vielä seuraa.

Joskus on äitienpäivänä ollut jopa +20 tai ainakin +15, mutta eipä ihan tällä kertaa. Aamulla muutama lumihiutale leijaili, joten vielä saadaan kesäilomoja ainakin näillä leveysasteilla odottaa.

Kuljetin häkkyrän (nimettiin kastelujärjestelmä häkkyräksi) viimein pihalle perjantaina. Oli mukava kytkeä letkuja, kun lämmintä oli yli 20 parvekkeella (ulkona +9). Niin käy helposti jos aurinko vaan paistaa. Siinä mielessä parvekkeen lasitukset on kyllä loistava asia. Kesäkuumalla lasituksia on sitten toisaalta pakko pitää auki, sillä muuten tulee aika tosi tukalat oltavat. Yli +40 ei ollut mikään poikkeus viime kesänäkään meidän partsilla. Silloin myös kasvit tarvitsee tosi paljon vettä!

Ensimmäisten letkujen asennuksia perjantaina
Äitienpäivän aamun debukkausta toppavaatteissa. Ihmettelin miksi ad-muunnin ei enää toiminut. Syynä oli irronnut johto.

Kesä jo parvekkeella!

Kuten kuvasta näkyy, kasvit jo innolla odottaa että pääsisivät viimein kastelujärjestelmän hellään hoitoon. Yöpakkaset ovat viimeinkin ohi ja kasvit muuttaa parvekkeelle lähipäivinä jos ei nyt takatalvea tule. Olen käyttänyt niitä päivittäin ulkona, jotta tottuvat suoraan auringonvaloon ja eri lämpötiloihin.

Nämä muuttaa kasvihuoneeseen ja sen viereen
Näihin tulee kurkkuja ja herneet

Ohjelmointi on edennyt siihen vaiheeseen,että pystyn nyt ohjaamaan jokaista pumppua manuaalisesti GUI:sta. Kasvien sijoittelu parvekkeelle on myös selkeytynyt. Toiset tarvii suojaa (kurkku) ja toiset tykkää märästä mullasta (herne). Toiset taas viihtyy vähemmässä ja kuivemmassa mullassa (yrtit, chili). Nämä kaikki vaikuttaa sijoitteluun ja letkujen vetämiseen.

Tässä taas näitä uskomattomia suunnittelukuvia. Ei varmaan kerro kenellekään mitään mutta jaan silti 🥴

Onko se räjähtävä pommi vai salakuuntelulaite?

Teen testin! Saisinko kyseisellä otsikolla lisää kävijöitä blogiini? Nyt ehkä poliisi ja hörhöt voisivat kiinostua? Jos alla olevia kuvia katsoo, niin kyllä kait se pommin ohjauslaitteesta menisi. Vai olisiko tämä koronaviruksen sekoituskone? Sehän ottaa lähes 5G-yhteydellä kontaktia, joten aika vaarallinen siis! En tiedä, mutta seksikäs se ainakin on! Jos ei näillä avainsanoilla blogi suorastaan räjähdä suosioon, niin johan on kumma! 😊

Noh, vakavasti puheen ollen. Johdot on nyt pääosin kytketty, joten seuraavaksi sitten koodia vääntämään ja vesileikkejä kehiin. Eli letkut kiinni ja kastelukokeiluja tekemään.

10 relettä napsuu ja pumput pärisee vuorotellen. Mahtavaa pörinää! Kyllähän noilla kohta vesi suhisee! 🤓

Kytkentähommia

Vähän on ollut kaikenlaista muutakin hommaa, niin en ole hetkeen ehtinyt päivittää blogia. Mutta homma jatkuu! Olen iltapuhteina asentanut pumput ja muut räkin yksiköt paikoilleen. Seuraavaksi kytkennät ja sitten pääsee ohjelmoimaan. Eipä mene enää kauan, niin saa viedä koko hökötyksen parvekkeelle ja kytkeä letkut kasveille. Aloitan chileistä ja paprikoista, sillä niiden kasvu on päässyt kunnolla vauhtiin. Tuijat, yrtit ja salaatit seuraa sitten perässä ja sitten varmaan amppelit. Kunhan kesä kunnolla alkaa, niin sitten kylvetään kurkku ja herneet.

Kastelujärjestelmän räkki moduuleineen.
Veden syöttöallas
Olisi pitänyt tilata relekortti 8:lle releelle x2, mutta nyt on monta yksittäistä. Noh, näillä mennään nyt.
Paprikaa!

Hyvää pääsiäistä! Happy Easter to everyone!

Lupaa mukavaa säätä viikonlopulle. Nyt kannattaa käydä ulkoilemassa ja mennä vaikka katsomaan lintujen kevätmuuttoa, kuten meillä on suunnitteilla.

Projekti myös etenee pikkuhiljaa. Oon rakentanut telinettä laitteille ja pumppujakin vähän testailin. Seuraavaksi olisi johtojen kytkentää ja komponenttien asennuksia. Sitten olisi taas ohjelmointia ja testailua. On tämä kyllä mukavaa näpertelyä ja aika menee kuin siivillä. 🙂

Happy Easter!
I’m moving components from the test box to the final rack, which will placed to the balcony. Then I need update the programs for the new components and do some trial irrigations. I’m really excited of this phase of the project since now there are all the components in. Can I get everything working as planned? Let’s see! 🙂

Langatonta kermaviiliä 5 kg

Kuten aiemmin jos suunnittelin, tulee järjestelmään myös yksi langaton etäyksikkö. Alunperin ajattelin että langaton yksikkö olisi täysin langaton, eli akkukäyttöinen, mutta ESP32:n virrankulutus on sitä luokkaa, että akulla tämä etiäinen toimisi ehkä vain puoli päivää. Joten päätin että toteutan kontrolliyhteyden etänä (BLE), mutta sähkönsyöttö tulee pistorasiasta. En pidä tätä huonona ratkaisuna, sillä pistorasioita on usein siellä täällä, mutta kontrolli-piuhan vetäminen kauas olisi vaivalloista. Nyt tämän hökötyksen voi viedä aina sinne asti mihin BLE-yhteys yltää. Eli käytännössä kymmeniä metrejä jos ei ole seiniä välissä.

Kuten kuvasta näkyy, kyseessä on siis prototyyppi. 🙂 Mutta älkääpä säikähtäkö – oli ne alkuajan puhelimetkin tiileskiven kokoisia – puhumattakaan testi-puhelimista labrassa, joiden koko saattoi olla luokkaa ”kaappi”.

Vesisäiliön virkaa protossa edustaa 5 kg kermaviilipurkki. Sain näitä töistä ilmaiseksi 5 kpl. Kierrätys kunniaan! Pleksiä sain Puuilosta pilkkahintaan, kun hyllystä löytyi joku jämäpala. Pleksiä on kätevä muotoilla ja kuumaliima tarttuu siihen hyvin. Toinen vaihtoehto olisi ollut tehdä kansi puusta, mutta pleksiä se nyt on! Asensin 3 pumppua releineen ja vielä on tilaa yhdelle pumpulle. Alkuperäinen suunnitelma oli toteuttaa pumppujen pidikkeet 3D-tulostettuna pidikkeenä, mutta korona harmittavasti hidastaa ”alihankintaketjua” (työkaveri), joten nippusiteet toimittaa nyt pidikkeen virkaa. Huomaa myös mahtava rautalankaviritys ala-anturin oikeassa kohdassa pitämiseen. Eihän tästä viritelmästä puutu enää kuin ilmastointiteippi, niin voisi alkaa patenttia hakemaan?!

Boxin ominaisuudet:

  • Langaton toiminta (poislukien virransyöttö)
  • Ohjaus millä tahansa laitteella, jossa on Bluetooth (BLE) kontrolli; läppäri, kännykkä, Raspberry jne.
  • 3 kasvin kastelu etäohjatusti (tuki neljälle)
  • Tuki useille kosteus- ja lämpötila-antureille
  • Statustietojen lähetys Bluetoothilla
  • 5 litran vesisäiliö
  • Ylä- ja ala-anturit vesisäiliön automaattitäytön ohjaukseen tai statustiedoksi
  • Akku sähkökatkojen varalle ~15h

Jos virtaa riittää ja intoa, niin seuraavasta versiosta saisi kauniimman ja ehkä jopa täysin langattoman. Asentaisi härvelit vaikka johonkin hienoon kukkaruukkuun, joka toimisi vesisäiliönä ja jossa akulle olisi myös oma tila. Mikrokontrolleri kannattaisi myös vaihtaa Nordickiin, niin virrankulutus pienenisi ja toiminta-aika kasvaisi. Myös kaikki turhat LEDit pitäisi karsia pois releistä. Mutta se on sitten joskus ehkä.. Nyt iloitsen tästä mahtavasta protosta! Nyt tarvitsee vain ohjelmoida Raspberryn päähän BLE ohjaus Pythoniin. Tällä hetkellä ohjaan Protoa gattool-ohjelmalla terminaalista.

Väliyhteenvedon aika

Projektin ensimmäinen testailuvaihe on nyt takana, joten on hyvä aika tarkastella tähänastisia tuloksia. Listaan tavoitteet ja tulokset seuraavasti;

  1. Raspberry Pi-pohjainen toteutus

Olen ollut erittäin tyytyväinen Raspiin. Raspi on ollut erittäin vakaa, vaikka minullahan siinä on pyörinyt vain kasteluohjelman Python-koodi käyttöjärjestelmän lisäksi. Yhtäjaksoinen päälläoloaika on ollut lähes 3 kuukautta ja kaikki on toiminut moitteettomasti. Luonnollisesti olen vasta pintapuolisen raapaisun tehnyt Raspiin, enkä käytä sen resursseja kuin minimaalisesti. Näiden kokemusten perusteella voin kuitenkin suositella Raspia myös pieniin projekteihin tai vaikka kevyeksi yleistietokoneeksi.

2. Kastelujärjestelmän suunnittelu

Suunnitteluvaiheen voisi jäsentää seuraavasti:

  • Joulukuu: Esisuunnitteluvaihe ja pääkomponenttien valinnat, luonnospiirustukset, kastelujärjestelmän mitoitus tarpeeseen, kesän 2020 alustava parvekekasvi-suunnitelma
  • Tammikuuu: Koekasvien valinnat, pumppujen ja kosteusantureiden mitoitus.
  • Helmi – Maaliskuu: Tarkempi suunnittelu sisältäen langattomat vaihtoehdot, vesisäiliöt, kotelot, kasteluteline ja virransyöttö. Viljeltävien kasvien valinnat parvekkeelle.

Suunnitteluvaihe on siis pääosin ohi ainakin pääkomponenttien osalta. Parvekkeelle toteutettava järjestelmä sen sijaan tarvitsee vielä käytännönläheistä tuumausta ainakin letkujen ja antureiden piuhojen sijoittamiseen. Suunnitteluun saisi kulutettua vaikka loputtomasti aikaa, mutta mielestäni suunnittelu on onnistunut tähän mennessä hyvin.

Suunntelma vs. toteutus -tilanne:

Talvi: (esitestailut sisätiloissa)

  1. Kahden huonekasvin kastelu koneellisesti aikataulutettuna. Automaattinen historiatallennus kastelusta ja kosteudesta => VALMIS
  2. Lisätilaus: Lisää pumppuja, raja-antureita, virtausmittareita, letkuliitoksia jne. => VALMIS. Kaikki tarvikkeet ovat nyt kasassa
  3. Graafisen käyttöliittymän tekeminen (GUI) kastelun ohjaukseen ja tarkkailuun => VALMIS (tosin pikku viilausta riittää)
  4. Lisää antureita järjestelmään (kosteus, valo) ja testailuja => VALMIS
  5. Googlen pilvipalvelun datatallennuksen testailu => VALMIS
  6. IoT data-analyysin testailu Matlabilla/Thinkspeed => Ei aloitettu
  7. Android-GUI:n tekeminen kännykällä ohjaukseen => Ei aloitettu, eikä ehkä tulekaan. Käytän VNC/Teamwiever yhteyttä etäohjaukseen
  8. Chilien esikasvatus ja ehkä seuranta => VALMIS

Kevät: (varsinaisen parvekepuutarhan rakentaminen)

  1. Suunnitelma kasvien sijoittelusta => VALMIS
  2. Kasvien esikasvatus sirkkalehdille (manuaalinen kastelu todennäköisesti) => Meneillään
  3. Järjestelmän asennukset parvekkeelle => Seuraavaksi

3. Testi-kastelujärjestelmän toteutus sisätiloihin parilla kasvilla

Testailu on ollut projektin mielenkiintoisin vaihe tähän mennessä. On ollut hauska seurata, kuinka kasvit reagoivat kuivuuteen tai ylikasteluun. Kodinonni lähes kuoli, kun tuijotin liikaa vain kosteusanturin lukemia ja kastelin kodinonnea aluksi muka ”vain tarpeeseen”. Totuus on että menestyäkseen kodinonni tarvitsee jatkuvasti sopivasti märän mullan, joten kosteusanturin lukema on pysyttävä vakiona. 

Nukkumatti sen sijaan tykkää, jos välillä kastuu kauttaaltaan ja välillä kuivuu kunnolla. Nukkumatin kanssa ongelmana on kasteluveden epätasainen valuminen multaan. Järjestelmähän laskee veden ainoastaan yhteen pisteeseen (keskelle kukkaa), jolloin saattaa ruukun reuna jäädä rutikuivaksi ja varret uhkaavat kaatua. Olen yrittänyt erilaisia kikkakolmosia, kuten reikäinen letku tasaisesti ruukun pinnalle tai “rei’itetty pussi”, mutta kumpikaan ei täysin ratkaissut ongelmaa.

Järjestelmä toteutus on myös vaatinut jatkuvaa opiskelua ja tutustumista uusiin asioihin. Näitä on mm. blogin perustaminen ja ylläpitäminen, sensorien ohjelmoiminen (kosteus,valo,lämpö,mullan kosteus), virransyöttö ja ohjelmointi (pumput, releet), BLE-teknologia, langattomat anturit ja niiden ohjelmointi. Linuxin käytössä olen myös tutustunut  useisiin uusiin apuohjelmiin, joista en ollut ikinä kuullutkaan.

Tästä on siis hyvä jatkaa seuraaviin vaiheisiin, jotka ovat:

  1. Testi-kastelujärjestelmän purkaminen
  2. Räkin kokoaminen ja kalusteiden asennukset
  3. Toisen AD-muuntimen asennus ja ohjelmointi
  4. Pumpputestit 12-v pumpuilla
  5. Vesisäiliöiden ja kastelukaukalon raja-antureiden ohjelmointi
  6. Räkin siirtäminen parvekkeelle
  7. Viljelykasvien ja kukkien istutukset ja sijoitukset parvekkeelle
  8. Letkujen, antureiden asennukset ja ohjelmointi
  9. Langattoman osan toteuttaminen ESP32:lla
  10. Lisätilpehöörien mahdolliset asennukset (kamerat, tuuletin, näyttö)
  11. Testailua, testailua, testailua ja testailua…..

Kevät ja kesä on jo kohta ovella, joten listaan vielä mahdolliset riskit, jotka saattaa johtaa projektin epäonnistumiseen tai viivästymiseen:

  1. Koronaan liittyvät sairastelut lähipiirissä
  2. Komponenttien rikkoontuminen
  3. Esikasvatuksen epäonnistuminen täydellisesti
  4. Langattomien ratkaisujen virrankulutus – ja siten ESP32:n käytön järkevyys akulla.
  5. Pumppujen odottamaton heikko teho tai virtalähteiden heikkous

Blogin kävijämäärä on hiipunut sitten alkuaikojen hulinasta. Mutta minä kyllä yritän päivittää tätä joka viikko, vaikka ei kävisi ketään. Kuten sanottu, tämä on samalla päiväkirja itselleni projektin tapahtumista. 🙂 

Tässä vielä viimeiset kuvat tarinan kovaonnisista päähenkilöistä – kodinonnesta ja nukkumatista. Ne selviytyivät 3 kuukauden konekasteluajasta hengissä ja jatkavat täs’t edes elämää ihmiskastelun varassa. Seuraavat kasvikuvat tulevat toivottavasti jo parvekkeelta.

Koronaa ilmassa – kevään odotus silti piristää

Vaikka koronavirus jyllää ja tuntuu että informaatio-ähky kohta tulee aiheesta, on silti muutakin elämää edessä ja keväinen aurinko jo koreasti paistaa. Parvekkeellamme on aurinkoisella kelillä varjosssa jo +23-astetta, vaikka todellinen lämpötila parvekkeen ulkopuolella on +3-astetta. Melkein tekisi jo mieli lähteä kasaamaan kastelujärjestelmää parvekkeelle, mutta ehkä odotan vielä, sillä pilvisellä säällä parvekkeella ei vielä ilman toppatakkia tarkene. Tarvikkeita olen kuitenkin jo hommannut lisää. Meinaan kasata järjestelmän kolmikerroksiseen räkkiin, jossa alimmalla tasolla on releitä ja pumppuja, toisella tasolla virtalähteet ja ylimmällä tasolla Raspberry Pi lisätarvikkeineen. Havainnekuva hökötyksestä ja tarvikkeista on alhaalla.

Koronavirus tosiaan jyllää ja se aika lailla varmasti kaikkia ärsyttää ja huolettaakin. Meidän perheellä uhkaa mennä kevään ja kesän suunnitelmat uusiksi, emmekä ole varmasti ainoita. Eniten kuitenkin huolestuttaa vanhojen ja riskiryhmissiä olevien ihmisten kohtalo. Nyt onkin parempi pysytellä sisäharrastusten parissa ja välttää tarpeettomia kontakeja ulkomaailmaan. Toivon kaikille seuraajille voimia taistelussa koronaa vastaan. Yhdessä, mutta erikseen tästä kyllä selvitään!

For the international followers:

We also very aware and involved of the corona virus situation here in Finland. Borders are closed, schools are closed and the children are studying from home remotely. I’m also working from home, but I’m ok with that, since I’m doing that sometimes also normally. Now it’s good time to play indoors and as you can see in the shots below, I’ve already prepared some equipment’s for the balcony. I’m gonna build a rack of three layers for the irrigation units.

I wish you good health, quick recovery to all who were infected by the virus. I wish you all the best for fighting against the corona virus.

Tarvikkeita. Raspberry ja releet tulevat IP66-luokiteltuun koteloon varmuuden vuoksi. Parvekkeella nimittäin voi vesi roiskua.
Hahmotelma kolmitasoisesta räkistä. Pidätän oikeuden muutoksiin 🙂

BLE testing demo

I have been playing with Bluetooth Low Energy (BLE) and tried to setup ESP32 wireless link to my irrigation system. The both things, ESP32 micro-controller and BLE protocol are new for me so it’s very exiting to test and do experiments. Yesterday evening was fun since I succeeded to establish BLE connection between Raspberry and ESP32. I was so excited that I even recorded a video of this success. 🙂

Happenings in the video:

1. Quick presentation of the GUI

2. Scanning of ESP32 (Raspberry Pi in VNC terminal) => ESP founded as ”mpy-uart”

3. BLE connection to ESP32. => ESP32 blinks three times (long)

=> After the connection ESP32 starts to send dummy notification messages. I’ll be using these notification messages to receive moisture status data from the plants.

4. Writing ”41=enable” to ESP32. => Led turns on. Writing ”42=disable” = Led off

=> I’ll be using write commands for manual irrigation control

5. Disconnect => Led blinks several times fast

I’m using Micropython for ESP32 programming and BLE control examples which I found from the GitHub: micropython/examples/bluetooth/. I have modified the code and added led control for this demo.

Obviously, I could had been using also ESP32 Thonny Micropython terminal and USB-link to demonstrate the BLE connection, but wireless demo is more fun.

Bluetooth BLE yhteys Raspberryn ja ESP32:n välille