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Automatización de invernaderos con CAO.

Invernadero

El proyecto CAO (Controlador de Acuarios por Ordenador) es muy adecuado para la automatización y control de todo tipo de vivarios.

Podemos hablar de dos grandes tipos de vivarios considerados en un sentido amplio. En primer lugar los domésticos : acuarios, terrarios, paludarios, aviarios, insectarios… Y en segundo lugar los dedicados a la productividad industrial: huertos, piscicultura, Zoos, granjas de todo tipo…

Cuando hablamos de invernaderos podemos considerarlos como domésticos o industriales dependiendo del uso que se les quiera dar, pero el tipo de sensores y actuadores que necesitaremos serán similares.

En cualquier caso, nuestro proyecto CAO estará siempre orientado al desarrollo de controladores basados en Arduino, lo cual no representa ningún tipo de limitación para ningún proyecto de este tipo.

Las líneas generales para este tipo de proyectos serían las siguientes:

Como mínimo conviene distinguir  dos partes. Una para potencias medias y altas y otra para el manejo de consumos bajos de energía.

La parte de potencia media y alta se encargará de los actuadores, tales como válvulas de paso de agua, motores,  relés, etc. Esta parte deberá estar alimentada de forma independiente y su conexión con la parte de baja potencia deberá estar correctamente aislada mediante opto-acopladores. Algunas placas de relés ya vienen diseñadas de esta forma y en caso contrario no es complicado usar optoacopladores.
La parte de baja potencia se usará para alimentar el controlador Arduino y los sensores que necesitemos. Se requerirá una fuente de alimentación con muy buen aislamiento. En caso contrario los sensores de alta sensibilidad que tienen un electrodo conectado a Tierra, como son por ejemplo los sensores de pH, podrían funcionar mal.
Yo últimamente uso poco los interfaces de botonera. Creo que tiene muchas más posibilidades diseñar un controlador basado en Arduino que sea totalmente autosuficiente  y para la monitorización y el control de operaciones usar una Interfaz inalámbrico Bluetooth para un Terminal Android con su correspondiente App.
Partiendo de estas líneas generales lo que faltaría es concretar las necesidades para cada instalación y en este cualquier persona interesada, no tiene más que preguntar.

Yo no poseo ningún invernadero, y por ello la parte mas valiosa de este artículo será el aporte que puedan hacer las personas que con sus comentarios aporten sus ideas, sus dudas, y su experiencia en este campo.

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Primer proyecto CaoBT (Refrigerador de acuario)

CaoBT

A diferencia de lo que se vio en el proyecto CAO1, en la nueva línea de proyectos CaoBT,  en lugar de usar un diseño para construir un controlador multifunción y monolítico como CAO1, nos centraremos en la construcción de pequeños controladores especializados que tendrán como interfaz de usuario un terminal Android comunicado por Bluetooth.

Esto último, así como el hecho de asumir la libre elección de componentes hardware, hacen que CaoBT no resulte un tema trivial y por ello se ha realizado un gran esfuerzo didáctico en la documentación de este primer proyecto CaoBT.

Contenido del PAK_CaoBT_V1

En esta primera entrega se proporciona un paquete de soft PAK_CaoBT_V1 que contiene lo siguiente:

  1. Varias aplicaciones tanto para Arduino Pro Mini como para el interfaz para el terminal Android.
  2. Las fuentes en formato EAGLE para el diseño de una placa de circuito impreso contribuido por mi amigo Ruben.
  3. Manual con 121 páginas.

El primer proyecto que se ha elegido es un refrigerador de acuario cuyo esquema puede apreciarse a continuación. El modulito encargado de las comunicaciones Bluetooth es un HC-05.

caobt_refrig_mini_v1_corregid_r8r9

En la documentación se comentarán varias alternativas para su fabricación. Incluso se proporciona un diseño de PCB en EAGLE para aquellos que estén familiarizados con la fabricación de circuitos impresos y deseen un acabado profesional.

caobtrefrigv03a_topbot

Todo ello se distribuyen bajo la licencia de uso

Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike.

Enlaces relativos al PAK_CaoBT_V1

  • Se recuerda que ya se publicó la primera parte de un vídeo dedicado a presentar este proyecto en: Proyecto CaoBT parte 1
  • La descarga del paquete puede realizarse desde: PAK_CaoBT_v1.zip (25Mb)  (md5sum: 06b5967f44d7111c22e857f700e797d5 )
  • Toda la información necesaria para la utilización de este completo paquete de soft viene en el manual incluido dentro del mismo, del cual existe una versión html  por si desea echar un vistazo en:  Manual de usuario del  Pak_caobt_v1.html

Asistencia, dudas y comentarios

Es muy probable que gran parte de tus dudas se resuelvan leyendo la documentación que tiene un índice muy extenso y que te permitirá ir directamente al tema que te interesa.

En los comentarios de esta entrada serán atendidas todo tipo de cuestiones relativas a esta línea de nuevos proyectos CaoBT.  Si estás pensando en hacer algo parecido, pregúntame.

Vídeos publicados sobre CaoBT

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Cambiador de agua para acuarios basado en Arduino.

Este artículo responde a la necesidad de resumir y centralizar toda la información dispersa sobre este cambiador de agua que tengo publicada en diferentes lugares.

Cómo surgió este proyecto

Este proyecto surgió por la necesidad de automatizar los cambios de agua en un acuario de 450L que lleva muchos años desde que fue reiniciado y ahoratiene tendencia a cargarse de nitratos.

Empecé por hacer un estudio de los posibles sensores de nivel de agua disponibles para Arduino o en su caso construirme uno. Necesitaba algo sencillo, con un margen de error de uno o dos milímetros y terminé decidiéndo probar la precisión de un acelerómetro analógico ADXL335 para usarlo como inclinómetro en un brazo basculante con un flotador en la punta.

Las primeras pruebas pueden verse en un par de vídeos:

La construcción se explica en otro par de vídeos:

Existe un paquete de software que además de la aplicación principal descrita en estos vídeos, contiene un manual muy completo y los fuentes EAGLE para obtener una PCB llamada CaoBT01. Podéis apreciar su diseño en la figura siguiente:

CaoBT01

Se trata de una placa que se ha usado para el cambiador de agua pero se diseñó para un uso muy versátil que se explica en la documentación que se incluye en el paquete de soft mencionado y que puede descargarse desde:

Cao_CambH2o_V01_PAK.zip (489Kb)  Cambiador de agua de acuario basado en Arduino.

 

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Mi forma de trabajar en proyectos CAO

Mi forma de trabajo es lo que me interesa comentar en esta ocasión y también es la razón por la cual decidí gastar bastante tiempo en la elaboración de un minidocumental en vídeo sobre mi último proyecto de cambiador de agua. Ya se publico una primera parte  y  la segunda se publicará dentro de dos semanas o algo menos.

En ese minidocumental, con dos partes de 17 minutos cada una, no solo he pretendido documentar el desarrollo de mi cambiador de agua y como funciona, sino mi forma de trabajar en mis proyectos CAO.

Básicamente estos trabajos consisten en una gran cantidad de pruebas, porque no me suelo conformar con lo primero que logro hacer funcionar, ni me gusta avanzar por caminos demasiado trillados. En el cambiador usé un acelerómetro para construirme un sensor de nivel de acuario y pese a que no es una solución que yo encontrara documentada en parte alguna, el resultado tengo que calificarlo de un gran éxito.  Lo estoy usando, de momento funciona muy bien y me proporciona un servicio muy bueno y que necesitaba.

Muchas de las pruebas que tuve que realizar no se han documentado en ninguna parte, y aún así creo que en este vídeo se puede apreciar una considerable cantidad de trabajo de prueba y error. Yo creo que el resultado final de un proyecto de este tipo, independientemente de las habilidades que uno tenga, depende mucho de cualidades como la curiosidad, el tesón, la perseverancia, y de lo perfeccionista que uno sea. Lo sé, es como si lo hubiera dicho mi abuela, pero son cualidades que creo tener. A mí no me basta lograr una solución que yo considere aceptable para mí, sino que generalmente busco que sea de utilidad para más gente.

El proyecto CAO arrancó en enero de 2013 y desde entonces he programado miles de líneas de código. Tengo recursos de programación en abundancia para reutilizar en mis proyectos, así que con alguna excepción, lo que ahora suele darme más trabajo y más quebraderos de cabeza, ya no es la programación. Inicialmente si que tuve que enfrentarme a resolver una serie de temas y eso me supuso un trabajo importante para desarrollar ciertas técnicas y ciertos algoritmos de programación, pero con lo que sé ahora me apaño muy bien.

Mi forma de trabajar en mis proyectos ha ido evolucionando. Lo que continua suponiendo para mí un desafío, es rellenar algunas de las lagunas de conocimiento que tengo en temas de diseño de equipos electrónicos. Por ejemplo, recientemente he descubierto que existen aspectos vinculados con la alimentación de Arduino y que tienen relación con el uso correcto de entradas analógicas en Arduino. Es solo un ejemplo. Hablo de conocimientos que de vez en cuando surgen y me ofrecen posibilidades de mejoras en algunas aplicaciones de Arduino bastante críticas. Son descubrimientos que serán tenidos en cuenta en el diseño de futuros proyectos.

Yo no solo disfruto de los resultados de cada subproyecto CAO que realizo, disfruto del largo camino de pruebas y errores que conduce a ese resultado, porque siempre me permiten aprender más.

Sobre mi canal de vídeo: 

Mi canal de vídeo está dedicado a documentar los aspectos más interesantes sobre mis proyectos de acuariofilia y sobre los de desarrollo de controladores para el acuario.

En el caso de mi último proyecto, (cambiador de agua),  realicé el ya mencionado minidocumental de vídeo que me ocupó mucho tiempo.  Yo sé que la mayoría de mis seguidores actuales en mi canal de Youtube, lo que quieren ver, no son temas de electrónica sino otros temas tales como escenas curiosas de acuariofilia,. Por desgracia lo único que yo puedo mostrar en mi canal, son los asuntos en los que estoy trabajando últimamente. Lógicamente haré más vídeos de peces, pero a lo largo del tiempo, habrá temporadas en las que no pueda mostrar tantos resultados acuariófilos interesantes como a mí me gustaría. Hay proyectos que duran muchos meses y luego la parte interesante para mostrar en vídeo queda reducida a unos pocos minutos, pero ese factor es el que le da valor a muchos de mis vídeos.

En el caso del cambiador de agua, el proyecto era una prioridad para mí, porque mi falta de tiempo estaba perjudicando a mi acuario de 450 litros. Ahora, gracias a este cambiador de agua, estoy haciendo cambios parciales de agua con más frecuencia y las plagas de algas que han estado amenazando este acuario durante meses, empiezan a remitir. La decadencia de un acuario no es un tema interesante. Seguro que la recuperación del equilibrio tendrá más interés y eso requería o bien un reinicio del todo el acuario, o una medida potente como automatizar los cambios de agua para poder hacerlos con la frecuencia necesaria.

Tengo pocos acuarios y últimamente los tengo dedicados a mejorar una raza de guppies, así que supongo que estoy pasando por una fase poco emocionante para mis seguidores de mi canal de youtube, pero condicionar mi trabajo de forma cortoplacista en función de lo que mis seguidores deseen ver, no funcionaría. Yo comprendo la impaciencia de mis seguidores, pero lo que da valor a lo que publico, es el trabajo que hay detrás. Quizás si yo tuviera una tienda de peces, mis vídeos serían mucho mejores y más frecuentes, pero no es el caso, y con la escasa instalación de acuarios que tengo en mi casa, tengo que apañarme para lograr filmar cosas interesantes.

Insisto, me limito a filmar las cosas en las que estoy trabajando. Más o menos consigo sacar un vídeo al mes cuidando siempre la calidad.

Para terminar quiero agradecer desde aquí la amabilidad con la que me siento tratado por mis seguidores del canal de Youtube.

Si alguno se ha pasado por aquí, gracias por vuestra amabilidad e infinita paciencia.

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