Il y a quelques mois, j'ai repris mon projet d’arrosage automatique que j'avais commencé il y a plus d'un an puis mis de côté.
Il a beaucoup évolué depuis avec pas mal d'expérimentations pour arriver à un fonctionnement automatique correct avec des détections en cas de problème.
Ça fait presque 2 semaines que j'ai une première plante de test qui est hydratée uniquement comme ça.
Elle semble bien se plaire dans son pot un peu spécial fait en impression 3D.
C'est un projet qui évolue lentement mais qui est le plus créatif que j'ai eu à faire jusqu'à présent et ça me plaît beaucoup.
C'est d'ailleurs pour ça que j'en ai pas parlé parce que je voulais rester dans mon coin pour expérimenter sans avoir de suggestions non désirés. (et je n'en veux toujours pas !)
Cette année a été une année où faire quelque chose de créatif m'a fait beaucoup de bien.
Avant que certains n'arrivent dans les commentaires : oui je sais qu'il y a plein de trucs pour faire un arrosage automatique pas cher comme la bouteille d'eau reversée avec un petit trou dans le bouchon.
Mais ça ne m'amusait juste pas de faire comme ça.
Là, c'est juste un projet pour le fun.
Donc si ça part en mode "tu devrais faire comme ceci" sans demander si je demande un conseil ou "ouais une carafe d'eau dans un pot Jardiland ça marche aussi lol", c'est blocage direct.
En action, ça donne ça :
Il y a la plante dans un pot spécial avec une détection du niveau d'eau.
Si le niveau est trop bas, le circuit envoi une requête d'activation de la pompe au boitier qui gère l'alimentation, la pompe et le réservoir principal où l'eau est pompée pour être envoyée aux pots appelés "distributeurs".
Là il n'y qu'un seul pot "distributeur" mais dans le design c'est pensé pour être sans limite.
Je posterai d'autres photos et vidéos plus tard
Il y en a eu des giga tonnes de faites pour tracer mes expérimentations !
Mais pour l'instant, dodo !
Avant de poster des photos de trucs sans savoir vraiment à quoi ça sert, j'ai fait un diagramme pour expliquer le fonctionnement pour la partie arrosage automatique :
Chaque pot a un circuit "distributeur" et une sonde reliée à ce dernier pour connaitre le niveau d'eau présent dans le pot.
Tous les "distributeurs" sont reliés en parallèle au circuit d'alimentation et de gestion de pompage.
Si le circuit de gestion de pompage voit qu'il y a assez d'eau dans le réservoir principal, alors la pompe est activée et un signal d'activation de la pompe est envoyée au distributeurs.
Si un autre distributeur envoi déjà une requête de pompage, alors ce premier distributeur attend et réessaiera plus tard d'envoyer sa requête.
Un prochain remplissage ne pourra se faire avant une intervention humaine de RESET du circuit.
La source du problème peut être variée :
- une sonde défectueuse
- une puissance de pompage trop faible
- une pompe HS
- un pot qui fuit
- un réglage de temps max trop bas
Dans tous les cas, il faut tout mettre en pause pour quelqu'un inspecte ce qu'il se pourrait ne pas aller.
Il y a un second tuyau plus gros connecté à chaque pot.
Celui-ci permet d'évacuer le surplus d'eau dans le pot dans le cas où il y aurait un problème technique pour que l'eau redescende dans le réservoir au lieu de déborder partout.
Voilà !
C'est déjà pas mal ! :D
Voici une photo de l'ensemble en place actuellement.
J'ai utilisé un escabeau parce que je n'avais pas envie d'investir dans un meuble en n'étant pas encore certain que ça fonctionnerait.
Puis une autre photo de l'ensemble sur mon bureau faite au moment de la première activation de remplissage du pot avec la plante de test où on peut distinguer chaque partie.
Vidéo du première arrosage :
Vu qu'il y avait déjà un peu d'eau dans le pot lors du rempotage de la plante fait juste avant, le circuit ne n'est pas activé pour remplir automatique le pot.
Sur le circuit distributeur, il y a un bouton bleu pour déclencher le remplissage.
Le bouton ne provoque pas de réaction si le pot est déjà remplit.
Un circuit "distributeur" c'est ceci :
un petit module avec un Arduino Nano, un relais d'activation pour l'électrovanne et plein de borniers pour connecter des fils.
Ça c'est le prototype fait sur plaque d'essai.
J'ai reçu tout juste hier les PCBs pour faire d'autres circuits distributeurs pour avoir d'autres pots mais il me manque quelques composants pour l'instant pour les monter.
On me l'a demandé et ça m'est complètement sorti de la tête ...
Le pot a été imprimé avec un profil d'impression spécial permettant de garantir une certaine étanchéité :
- Bottom layers (nb couches inférieures pleines) : 5 couches
- Top layers (nb couches supérieures pleines) : 5 couches
- Wall line count (nb lignes de murs sur les bords par couche) : 5 lignes
- Infill : 30% (valeur basique. Peut être augmenté. Je n'ai pas testé de le baisser)
Pour l'instant, aucune fuite à déclarer.
Avec ces paramètres, le temps d'impression et la quantité de matière sont presque doublés par rapport à une impression normale.
Pour mes expérimentations en intérieur, j'ai fait toutes les pièces du pot et le boitier du circuit distributeur en PLA.
Seul le pot a besoin des paramètres particuliers pour l’étanchéité.
En extérieur je pense faire tout en PETG car c'est moins sensible aux UVs et à la chaleur en étant en plein soleil.
Le capteur de niveau d'eau dans le pot est fait en impression 3D.
Il y a 5 électrodes :
- Une verticale qui envoi un petit courant
- 4 autres horizontales qui correspondent au niveaux d'eau à 25%, 50%, 75% et 100%.
L'eau monte dans le pot et atteint les électrodes.
Le courant se met à circuler entre l'électrode verticale et les électrodes horizontales et le circuit sait où en est le niveau d'eau.
Quand l'eau descend, le courant ne circule plus et le circuit sait que le niveau a baissé.
D'où le fait qu'il y ait du réglage de timeout de remplissage dans le cas où le niveau 100% n'arriverait pas à être détecté.
Mais que pourrait-il se passer lorsque le niveau d'eau n'est pas détecté lorsqu'il attend 100% ?
Suite au prochain épisode ! Maintenant dodo !
https://peertube.gargantia.fr/w/1HmM4Lefe7JuG3fABUEGUp
Dès le début du design de ce qui allait permettre le remplissage automatique du pot, j'ai réfléchi à un moyen d'évacuer le surplus en cas de défaillance de la détection de quand le niveau d'eau a atteint 100%.
Je n'avais pas envie de me retrouver avec des flaques d'eau partout chez moi en revenant d'une absence !
Il faut que le tuyau d'évacuation soit assez large pour permettre d'une évacuation sans contrainte vers le réservoir principal même avec le remplissage qui se fait à puissance maximale
En action avec une simulation de défaillance de capteur de niveau d'eau (je l'ai débranché), ça donne ceci : https://peertube.gargantia.fr/w/kU8j1jBNoLMJKrgiMxfE3c
L'eau rempli le "pot" expérimental et le surplus passe par le tuyau d'évacuation pour retourner au réservoir principal qui est ici un pot de café.
Quand le timeout de remplissage est attend, le circuit arrête le remplissage et active une LED pour signaler un problème avec le remplissage.
Mais ce système d'évacuation avec l'eau qui s'écoule via un gros tuyau ne peut fonctionner que si le pot est au dessus du réservoir !
Pour dans le cas où le pot est au même niveau ou en dessous du réservoir principal, j'ai essayé de faire un design avec une pompe sur la sortie d'évacuation.
Ça a été un peu galère pour un truc qui marche à peu près pour ce cas.
En action, ça donne ceci : https://peertube.gargantia.fr/w/hA592DoUc25Wqn22n5fgAs
Ça marche pas trop mal mais ça fait qu'il y a forcément une pompe qui tourne dans le vide s'il y a pas besoin d'évacuer un surplus d'eau, c'est bruyant car la pompe doit forcément être à fond au cas où un problème qui arriverait et si la pompe d'évacuation est HS alors qu'il y a un surremplissage, là c'est débordement assuré.
Donc mouais mais pas ouf.
Il vaut mieux des pots au dessus du réservoir.
Et pour finir dans la détection des défaillances, voici la dernière qui est optionnelle :
Le pot est sur un sous-pot.
Mais ce n'est pas sous-pot ordinaire.
Dessous la 2 électrodes qui servent à détecter une fuite du pot.
Normalement, si l'impression du pot a été bien réalisée, il ne devrait pas y avoir de fuite.
S'il y a détection de présence d'eau donc de fuite, toute action du circuit de remplissage est bloquée.
Ça reste optionnel car s'il y a une fuite au bout d'un moment, elle ne devrait pas être énorme tout de suite.
J'ai rajouté ce truc à la fin parce qu'il y avait la possibilité de connecter un dernier truc en entrée et de rajouter une LED d'alerte sur l'Arduino Nano.
En gros, je l'ai fait juste parce que c'était possible de le faire ! :D
Voilà ! Je crois que c'est à peu près tout grossièrement sur l'état actuel des expérimentation sur les pots.
Je parlerai de la partie alimentation/pompe plus tard. :)
En attendant, voici une vidéo du potichat 
qui a voulu être là pendant un test de l'évacuation de surplus d'eau et qui contrôle ce qui se passe : https://peertube.gargantia.fr/w/vCAdiCaH4ZCBkRkMad1EqJ
Il est peu effrayé au début mais il reste quand même là pour tout renifler !
J'ai oublié de parler d'un truc : L'intérieur du pot
Afin qu'il y ait une bonne hydratation de la plante sans que ses racines pourrissent avec toute l'eau qui reste dans le pot, j'ai mis des billes d'argile au fond du pot et un tapis en maille pour retenir la terre.
L'hydratation de la plante se fait par capillarité de l'eau sur les billes d'argile.
Il y a suffisamment de billes d'argiles pour que la grillage et le bas de la terre soit juste au dessus du niveau 100%.
Les racines ne sont jamais en contact direct avec l'eau stagnante et ne risquent pas de pourrir.
Ça a l'air de fonctionner assez bien.
Le dessus de la terre est humide et la plante a l'air contente.
La consommation d'eau est pas énorme.
Avec cette plante de test, le reremplissage automatique s'enclenche tous les 2 jours environ.
J'avais commencé à souder des composants sur le premier PCB du circuit "distributeur"
Il me manquait 2 potars pour le finir.
Je viens de les recevoir.
Il vit !
J'ai fait des mesures de courant d'alimentation sur le circuit "distributeur"
Le circuit sans l'Arduino Nano : 10 mA
En attente (pas d'action en cours) : 26 mA
Avec le relais activé sans l'électrovanne : 80 mA
Avec le relais activé et l'électrovanne connectée : 212 mA
J'ai essayé de voir s'il y avait moyen de gratter quelques mA quand le circuit est en attente vu que c'est dans cet état qu'il va être le plus souvent.
En virant les LEDs de l'Arduino Nano qui ne vont servir à rien une fois le circuit sera dans son boitier et son régulateur inutile également car il y a déjà un 7805, on descend à 21 mA.
Ça fait une réduction de 19%.
Je pourrais peut-être descendre plus bas en activant des veilles temporisés dans le microcontrôleur mais ça créé des soucis avec l'interface série que je garde pour du debug éventuel
Petit (GROS) update depuis un mois et demi de mon jardin automatique expérimental :
J’ai mis le circuit distributeur d’eau en version PCB dans un boîtier et je l’ai installé sur le pot prototype.
Quelques temps après, j’ai reçu les version PCB des sondes de niveau d’eau.
Ces nouvelles sondes en PCB utilisent un connecteur de PCB (card edge connector) pour pouvoir être connectées, déconnectés et remplacées très facilement.
Les électrodes sont étamés avec de l’étain sans plomb.
Vu que j’aimerais bien faire un potager avec mon jardin automatique, j’ai pas envie que du plomb venant de la sonde passe dans les fruits et légumes du potager via l'eau puis en moi lorsque je les mangerai.
A la base, c’était pour pouvoir remplacer plus facilement et à pas cher des sondes qui deviendrait défectueuses avec le temps.
Mais les sondes en impression 3D comme je les ai faites ont un défaut :
vu que les fils des électrodes ressortent à l’arrière de la sonde, il se produit des fausses mesures parce que de l’eau présente entre la sonde et la paroi du pot fait circuler un courant entre les différents câbles.
Il m’arrivait de me retrouver avec une mesure qui dit que le pot est plein alors qu’il est quasi vide.
Du coup, la version PCB de cette sonde règle le soucis mais fait qu’il n’est plus possible d’utiliser une sondes en impression 3D + fils avec son design actuel.
Par la suite, j’ai essayé de trouver un connecteur plus économique et facile à trouver.
Vu qu’il faut 5 contacts, j’ai passé un connecteur USB femelle !
Les 4 contacts au centre, normalement utilisé en informatique pour l’alimentation et les données, servent pour les 4 électrodes de niveau.
L’extérieur du contact, normalement utilisé comme shield relié à la masse, sert pour envoyer le courant vers l’électrode verticale.
Cette dégradation de l’électrode semble être dû à l’électrolyse qui se produit avec la tension appliquée sur l’électrode d’alimentation.
Une tension de 5V est tout le temps appliqué sur l’électrode d’alimentation. Son courant est limité par une résistance 1 kΩ.
Les électrodes de niveau vont directement à une autre entrée haute impédance de l’Arduino et sont reliées à la masse via une résistance de 220 kΩ.
Il y a donc tout le temps un tout petit courant qui circule.
Pour vérifier cette hypothèse de la dégradation de l’électrode à cause de l’électrolyse, j’ai pris une sonde neuve que j’ai plongée dans l’eau dans un pot de test à part et j’ai appliqué une tension directe de 15V sans résistance.
Après une heure avec un courant mesuré à 4 mA, l’électrode d’alimentation s’était énormément dégradée !
Puis j’ai laissé tourner encore et j’ai vu le courant diminuer petit à petit.
J’ai ressortit le prototype sur plaque d’essais du circuit de distribution d’eau et j’ai fait en sorte que la sonde soit alimentée directement par le microcontrôleur pour celui-ci l’active uniquement lorsque le programme interne du microcontrôleur veut récupérer ce que la sonde mesure.
Sur la version PCB, ça a donné un joli bodge et une piste à couper.
Lee prototype du circuit sur plaque d’essai en époxy a aussi été mis à jour.
Il y a une sonde de contrôle de niveau aussi dans le réservoir principal et là aussi elle est alimentée tout le temps.
Celle-ci s’est vraiment beaucoup dégradée.
J’ai refabriqué une sonde, mis à jour de circuit qui gère la pompe et le programme interne du microcontrôleur pour que cette sonde soit également alimentée uniquement lorsqu’on veut récupérer ce que la sonde mesure.
Là le circuit est toujours actuellement sur plaque d’essai en époxy.
Nouveau problème :
Parfois le circuit indiquait qu’il restait 25 % d’eau alors que le réservoir était vide et arrivait aussi de voir osciller rapidement la mesure entre 25 % et 100 % et pas 50 % ce qui est théoriquement impossible.
J’ai donc créé une version 3 de la sonde avec une découpe pour avoir une vrai séparation entre les électrodes de mesure, le bord et l’électrode d’alimentation.
On commence à arriver dans les designs étranges de PCB.
Mais maintenant, tout marche très bien avec les sondes ! \o/
Voilà !
Pause dans le flood de posts.
Il s’est passé d’autres trucs encore mais ça fait déjà pas mal pour aujourd’hui. :)
Suite de qui s’est passé depuis un mois et demi :
Le 1er Janvier dernier, j’ai préparé un pot de 15x15x21 cm pour faire la première expérimentation potagère :
Faire pousser des radis de 18 jours !
Comme pour la plante de basilic pourpre qui a été rempotée dans le premier pot, j'ai mis des billes d'argile au fond du pot et un tapis en maille pour retenir la terre.
Mais à la différence d’une plante à rempoter, il fallait ici fournir toute la terre.
Donc j’ai mis de la terre, puis environ 35 graines que j’ai recouvert de 1 cm de terre puis j’ai humidifié manuellement la terre.
J’ai cherché ce que je pouvais utiliser qui soit peu coûteux, remplaçable et pas forcément d’une puissance extrême.
J’ai trouvé des lampes LED 12V de 3W avec connecteur G4 utilisé habituellement avec les petits spots halogène.
Et elles éclairent vraiment bien pour juste 3W !
Test d’éclairage validé le chat
J’ai vérifié si elles consommaient bien que 3W :
252 mA à 12 V, ça donne 3,02W. C’est bon !
@jelora par conduction tfaçon ça va être compliqué d'avoir un truc qui tient…
https://hackaday.com/2022/03/02/soil-moisture-sensor-coating-lessons-learned-the-hard-way/
Jelora
Drulac 🤔 | Zad partout
Jerome
Ölbaum
mmu_man