zondag 27 november 2016

Garduino-automated gardening system (full tutorial)


Picture of Garduino-Automated Gardening System

This instructable is a guide for setting up an automated gardening system using an arduino and other cheap electronic parts.  It allows sustainable gardening by using sensors to determine soil moisture, as well as a webscraper to determine future weather.  It uses this information to save water by only using the requisite amount.   Requirements for this project include experience soldering, some basic programming experience, and much patience for debugging.

See video for example of why we need this.

Step 1: Build-Moisture Sensors

The moisture sensors rely on the resistivity of water to determine the moisture level of the soil.  The sensors measure the resistance between two separate nails by sending a current through one of them and reading a corresponding voltage drop due to a known resistor value.  The more water the lower the resistance, and using this we can determine threshold values for moisture content.
We will use three such sensors and use a multiplexor to alternate reading between them without using more than one arduino analog port.
While we will include a circuit board diagram, we recommend building the circuits on a breadboard first which will allow for both understanding and debugging.
Each sensor uses two nails, a 100 ohm resistor, and a 100 K-ohm resistor.  We built a casing for each sensor with acrylic tubes, however this is not necessary.

Step 2: Build-Moisture Sensor- 1

The first step is to find two equal length nails of any type, although we found that longer and non-galvanized nails worked best (galvanized nails do not work at all).  Next, a wire needs to be soldered to each nail.  It is best to use weaved wire since it is  flexible and less likely to break during use.  The nails act as a heat sink, and to counteract this they must be heated before soldering.  A hotplate was used to get the nails very hot.
A word of caution, as the name implies the hot plate gets extremely hot, as will the nails, so please use pliers to remove the nails from the hotplate.
It is useful to shrink wrap the soldered parts of the nails, especially if you are not planning to make a probe structure.

Step 3: Build-Moisture Sensor-2

The next step is to wire the nails to the arduino.  Use the circuit diagram provided.  The sensor works by sending a fake AC current by alternating DC current between the two nails.  The analog voltage is then read and a moisture level can be inferred.  Our code for the whole project will be available.   A picture of the finished sensor with acrylic covering is on the next page.

We read an input voltage into a multiplexor from a voltage dividor created by the 100K resistor. The 100 Ohm resistor, attached to the other lead of the sensor, is used for current limiting. Current limiting imposes an upper limit on the current coming into the arduino, which protects it from short-circuiting.

Step 4: Build-Moisture Sensor-3 (optional)

Take a hollow acrylic tube and attach it to a pointed front with two holes for nails. Seal the bottom from water with silicone glue. Make sure that the nails are not touching as this will short the circuit.  Use a rubber stopper to seal the top.  It is important that the nails be equal distances apart on each of the moisture sensors, as any variation could affect resistivity readings from one or more of the probes. 

Step 5: Build-Moisture Sensor-4

To improve performance we used three soil moisture sensors.  However, there may not be enough analog pins on the arduino to accommodate all of these depending on what other attachments you are using.  We solved this problem by using a multiplexer, which allowed us to switch between and read from each of the three pairs of sensors. The circuit diagram is given below.

Step 6: Build-Temperature Sensor -1

For the temperature sensor we used a TC-74 chip.  The wiring here is pretty simple and is shown below.  It is recommended that you use 1K resistors on the ports connecting to the arduino (SDA, SCLK).  The sensor works by exposure of the chip's metal tab. Attaching this metal tab to a piece of sheet metal will increase the sensor's sensitivity over a wider area and improve performance.

Temperature readings are used to normalize soil moisture content readings, since higher temperatures will increase resistivity between the nails, potentially giving inaccurate readings. It is important to correct for temperature so the arduino will trigger watering at the appropriate time. 

Step 7: Build-Circuit Board

Make a circuit board.  The schematic is shown below and the board file is attached.  We used the program EAGLE to design the board, and the files are in that format.

Step 8: Build-Pump System-Relay

The pump system we created uses a small fountain pump attached to the arduino with a solid state relay, allowing the arduino to turn the pump on or off automatically.  Strip off a segment of the pump's insulating tubing, and cut only one of the inner wires in half.  Attach each end of the newly cut wire to the relay's two outputs.  Be careful to avoid touching any exposed metal on the relay, as it is at a high voltage. We recommend putting electrical tape over the exposed wires.  Finally, connect the relay's ground to the the arduino's ground and the relay's input to an arduino digital pin (in our case 5). 

Step 9: Build-Pump System-Reservoir

The submerged pump needs a constant amount water to function properly.  To automate this process we used a float valve that attaches to a hose and opens when water is needed and closes when the water level rises.  Make sure to drill the hole high enough to give the float valve room, and that the tank is wide enough to accommodate the float.

Step 10: Build-Pump System-Tubing

Drill small holes through a length of plastic tubing that is the correct size for the pump.  Then cut pvc pipe into 5-8 inch segments, punch small holes through their centers, and thread the plastic tubing through the holes.  These will be staked in the earth and provide a stable base for the tubing.  One may want to put a point on the bottom of the small pvc pipes so they are easier to stake.  There are many other ways to build the sprinkler system, so check out your local hardware store for some inspiration.

Step 11: Connect

When connected, the circuit should look like this.  Note: this picture includes a wifly shield that will hopefully be implemented in the future.  Notice that we connected the relay to the wifly shield.  It would be better to put this on the board, however, this was an oversight on our part. 

Step 12: Build-Plastic Enclosure (optional)

We then used a regular plastic box 15x10x6 cm to enclose the circuit board and a separate box to enclose the relay.  The arduino and relay need to be protected from the elements if they are to be placed outside in a garden. This separation allows the relay to get very hot but not damage the circuit board, however, it should not get very hot if using the code provided at the end.

Step 13: Code

The garduino uses arduino and python programs that interact with one another through the library pySerial. The arduino checks the soil moisture content and if low, triggers the python web scraper and find tomorrow's weather forecast.  If the forecast includes rain, python tells the arduino to delay checking soil moisture content for the next 24 hours.  If the forcast is dry then the arduino will be triggered to water.  After this, the system will recheck soil moisture content every twenty minutes to see if more water is needed.  if water is not needed at the initial watering check, or after a recheck, the system waits for 24 hours and the process is repeated.

For the scraper to work, you need to download and install:
- BeautifulSoup
- urllib2
- pySerial

I would recommended creating a github account (https://github.com/) and pulling everything from github.

We used yahoo's weather api to find tomorrow's forecast: http://developer.yahoo.com/weather/

Look here for some good documentation:
- http://www.crummy.com/software/BeautifulSoup/ (Beautiful Soup documentation)
- http://www.regular-expressions.info/ (Regular Expressions, useful for parsing html)
- http://www.linuxforu.com/2012/03/building-image-processing-embedded-systems-using-python-part-3/ (best example of pySerial I found...much better than pySerial's documentation)
- http://www.akeric.com/blog/?p=1140 (another good example of pySerial)

Thanks to Joseph Long for help with the code.

Step 14: Garduino in Action


Step 15: Further Improvements

Further improvements include implementing the wifly shield as well as doing a better calibration of the moisture sensors.  The value that we have for the necessary moisture content to water is estimated and a more careful analysis would help conserve even more water. We would also like to plot real-time data from our garduino using matplotlib and ipython.

How to make Garduino-Automated Gardening System [Full Tutorial]


How to make Garduino-Automated Gardening System


Check the full tutorial here:
http://goo.gl/CxNyRy

E-gardening: the fun way



Arduino Garden Controller - Automatic Watering and Data Logging





Gepubliceerd op 2 apr. 2015
Gardening in the modern age means making things more complicated and arduous, with electrons, bits, and bytes. Behold: the garduino. My brother got me an arduino microcontroller board for Christmas, which to me was a solution looking for a problem. I finally found the problem: fresh herbs are expensive at the grocery store. But apparently not as expensive as adding a bunch of sensors and electronics to your garden.

Build one yourself or just poke around in the code: https://github.com/gradyh/GradyHillho...

Thanks to my brother, Graham, for the Arduino board and editing the narration. Thanks to Chris from YouTube channel AvE (https://www.youtube.com/user/arduinov...) for the tips on soil moisture sensors and water hammer. Most of the parts in this build came from http://www.adafruit.com.

Combining microcontrollers and gardening is a really popular idea. I think that’s because gardens have very simple inputs and outputs that are easy to wrap your head around. I guess people (myself included) see a notoriously simple and relaxed hobby and can’t help but feel compelled to overcomplicate it. But just about anyone can connect the dots between "Garden needs water" and "I am not a responsible human being who is capable of remembering to water a garden every day" and realize, "Hey, I can use technology to overcome my personal shortcomings," and more than that, "I can bend technology to my will and that will feel good to my ego and my sense of self-worth." After all, no one’s hobby is to buy an irrigation controller off the shelf of a hardware store. Thanks for watching, and let me know what you think.

A few technical details below... If there's anything I didn't address, feel free to shoot me a question in the comments.

Moisture sensors that measure the resistance or conductivity across the soil matrix between two contacts are essentially junk. First of all, resistance is not a very good indicator of moisture content, because it is highly dependent on a number of factors which might vary from garden to garden including soil ph, dissolved solids in the water, and temperature. Second, most of them are of poor quality with contacts that easily corrode. For the most part you'd be lucky to get one to last through an entire season. Capacitive sensors are generally more accurate because they are just measuring the change in dialetric properties of the soil which is less sensitive to other environmental factors. They also don't require any exposed conductive surfaces which means they can last a bit longer in the harsh environment of your backyard. My soil moisture sensor (and soil temperature sensor) came from http://www.vegetronix.com.

The arudino’s analog inputs read voltage, so to use a resistive sensor (like the photoresistor I used to measure sunlight), you have to set up a voltage divider. This is just a really simple circuit which divides the voltage drop between your sensor and a known resistor. You know the current is the same for both, so you can calculate the resistance of your sensor using ohm’s law. The only problem here is that a photoresistor’s relationship to illuminance is log-log, that is to say it spans several orders of magnitude. So if you use a big resistor (5k - 10k ohm) in your voltage divider, your sensor will be sensitive to low light levels, but you won’t be able to tell the difference between a sunny day and an overcast one. Since this thing’s going outside, I used a 100 ohm resistor, which should hopefully give me good differentiation between levels of brightness in the daylight.

Music from incompotech.com

Plant-in-the-city


 



http://plantincity.com/tech.html





Inline afbeelding 1

https://www.wired.com/2012/06/kickstarter-plant-city-internet-of-plants/


http://www.core77.com/posts/22632/plant-in-city-bringing-nature-in-a-box-22632


http://www.fastcoexist.com/1680992/this-modular-city-of-plants-can-be-controlled-online#9

http://www.treehugger.com/urban-design/building-city-plants-nyc.html


http://inhabitat.com/plant-in-city-art-installation-uses-stackable-terrariums-to-create-a-lush-urban-environment/


Huy bui

http://huy-bui.com/plantincity/

http://huy-bui.com/


zondag 20 november 2016

How To Make Compost Tea - Organic Fertilizer For Your Plants

How To Make Compost Tea - Organic Fertilizer For Your Plants

How we add Freshwater Prawns / Shrimp to our Aquaponics System

How we add Freshwater Prawns / Shrimp to our Aquaponics System

Practical Bioponics vs Aquaponics vs Hydroponics System Tips and Explanations

Practical Bioponics vs Aquaponics vs Hydroponics System Tips and Explanations

Hydroponic and Bioponic Garden

Hydroponic and Bioponic Garden

What is Bioponics? How it Compares to Hydroponics and Aquaponics





What is Bioponics? How it Compares to Hydroponics and Aquaponics




Bioponics. The most sustainable form of agriculture ever developed.

Beyond Aquaponics - Growing Food with Bioponics at the Green Festival

Aquaponics Composting Tower



Aquaponics Composting Tower



Aquaponic Barrel System, Chop & Flip Style.




https://www.youtube.com/watch?v=Z2tgrUvSnbM

Making a Garden Barrel




Around the Home: #14 June 2014 Garden Update

Half-Pint Homestead Garden Barrel Construction
Around the Home: #2 Making a Garden Barrel https://youtu.be/TdHqc4CFoZM

zaterdag 5 november 2016

hoe maak ik een wormen composter













http://www.ecodorpbrabant.nl/html/wat-willen-wij/ontwerp/permacultuur/Z0-Wormenbak.php





Permacultuurtip-Wormenbak

wormenEen wormenbak is een ideale methode om keukenafval te recyclen tot een rijke donkere, naar bosgrond ruikende grond of bodemverbeteraar. Het grote voordeel van wormencompost is dat men hem zowel binnen- als buitenshuis kan maken. Zo kunnen ook mensen die op een appartement wonen hun groente- en fruitafval composteren.

Een wormenbak is te koop, bijvoorbeeld via de site http://www.wormery.nl/wormenbakken.phpvoor een prijs van circa € 70,-. Je kunt een wormenbak echter ook zelf maken. Hieronder een handleiding.

Een wormenbak maken

Een makkelijke methode is het stapelen van twee emmers of plastic bakken in elkaar. De onderste bak laat je zoals hij is, maar de bovenste bak moet in de bodem gaten hebben. Maak deze gaatjes met een zo klein mogelijk boortje, zodat de wormen er niet door kunnen vallen. Er moet ruimte zitten tussen de twee bodems voor de opvang van vocht. Dit kun je bewerkstelligen door er bijvoorbeeld een steen tussen te leggen.

Een wormenbak opstarten

Voor een wormenbak heb je mestwormen nodig, ofwel de 'Eisenia Foetida'. Dit zijn rode wormen die met name van compost leven. Je vindt ze in oude paardenmest of als aas bij je lokale vishandel. De gewone regenworm is niet geschikt als compostworm. Je hebt ongeveer een halve kilo nodig om je wormenbak op te starten. Binnen enkele weken heb je al tientallen kinderwormpjes.

In de bovenste bak maak je een voedingsbodem aan voor je wormen. Begin met stro, gescheurde kranten en wat aarde, en bouw dit verder op met organisch afval en papier. Zorg dat het geheel vochtig is, maar zeker niet te nat. De meest voorkomende reden voor het mislukken van een wormenbak is te veel vocht. Daar krijg je ook vliegjes van. Je wilt de vochtigheid van een uitgeknepen spons benaderen.

Bovenop je voedingsbodem plaats je de compostwormen en de eerste laag groente- en fruitafval (in niet te grote stukken). De binnenemmer hoeft niet per se afgedekt te worden, maar het is verstandig om een ietwat vochtig krantje op de compost te leggen. Wormen houden niet van licht en zullen ervoor kiezen bedekt te blijven. (Een goede manier om je wormen de grond in te krijgen als je ze in de bak introduceert, is door er een lamp boven te hangen). De wormen hebben nu enkele weken de kans om zich te nestelen en aan te passen aan hun nieuwe omgeving. Je controleert enkel of de wormen actief blijven en overal verspreid zitten. Het keukenafval ondergaat in die periode een eerste aanval van bacteriën in de wormenbak. Na een drietal weken, wanneer de wormen het materiaal beginnen te verwerken, kan je stilaan beginnen met voederen en het systeem op dreef laten komen.

Voedsel voor de wormen

Een worm moet wachten tot de bacteriën en schimmels het voedsel mals hebben gemaakt zodat hij het kan opzuigen. Zijn menu bestaat dan ook hoofdzakelijk uit vochtmateriaal. Verklein grote stukken tot stukken van enkele centimeters. Geef de wormen niet te veel scherp of zuur voedsel. Voeg pepers, uien en citrusvruchten slechts in kleine mate toe. Al het andere - niet te harde - plantaardige keukenafval komt in aanmerking, liefst zo klein mogelijk. Zorg er wel voor dat de bak niet te nat wordt. Voeg zo nodig krantsnippers of wat zaagsel toe.
WEL
NIET
schillen van groenten en fruit
koffiedik met papieren filter
kleine hoeveelheden etensresten (niet in vet gebakken)
verwelkte bloemen
snippers papier en karton
grasmaaisel
harde takken
harde stukken kool of ananas
onkruid
vlees en vis
In de onderste bak zal vocht terecht komen dat erg waardevol is voor je planten. Dit is het percolaat en wordt soms 'wormenthee' of 'wormen-likeur' genoemd. Haal het percolaat er regelmatig uit, verdun het met water (verhouding: 10% percolaat en 90% water) en geef het aan je tuin. Het is ook schitterend als voedsel voor kamer- en balkonplanten.

Een wormenbak hoort niet te stinken en geen vliegjes te bevatten. Veel mensen hebben hem in een keukenkastje, gangkast of onder de trap staan. Je kunt hem ook buiten plaatsen, maar dan moet je hem in de winter wel tegen de kou beschermen.

De wormenbak onderhouden

Een worm heeft een licht vochtige omgeving nodig waar toch nog zuurstof is om te leven. Zorg er dus voor dat de wormen niet verstikken. Je mag ook niet te veel in de wormenbak roeren. Wormen hebben het graag rustig. Af en toe eens kijken of er nog wormen in de bak zijn, kan geen kwaad. Het kan zijn dat je de wormenbak een 2-tal keer per jaar moet leegmaken om het verteerde materiaal te verwijderen en de bak opnieuw op te starten.
Het grootste probleem doet zich voor met teveel vocht, doordat het fruit zo'n hoog vochtgehalte heeft. Gooi er daarom regelmatig snippers van papier of karton in, dat is goed voor het vochtgehalte en de wormen hebben dat nodig om voldoende vezels binnen te krijgen.

De wormenbak uitbreiden

Een systeem zoals hierboven beschreven kan makkelijk worden uitgebreid door te stapelen: als de bak voor zo'n 3/4e deel vol is, kan er een tweede bak op worden gezet. Maak in de bodem van deze tweede bak grotere gaten dan in de bodem van de eerste. De wormen moeten hier juist wél door kunnen kruipen. Als de voeding in de onderste bak op is, zullen de wormen naar boven migreren en daar gezellig doorgaan met composteren. Zo kun je heel makkelijk je eerste bak oogsten zonder daar te veel wormen uit te hoeven verwijderen.

Een variant op de wormenbak

Een goeie variatie op een wormenbak is de wormenbuis. Neem een pvc buis van zo'n 40-50 cm lang met een grote diameter en maak gaten in de onderste helft. Graaf de buis grotendeels in en vul hem zoals je een wormenbak vult. De creepy crawlers zullen zich tegoed doen aan je afval en dit vervolgens tijdens hun uitstapjes in je tuin deponeren als waardevolle compost. Omdat mestwormen specifiek voedsel nodig hebben, zullen ze trouw terugkeren naar je buis om te eten.

Veel succes met jullie wormenbakken!

Op youtube staat een filmpje waarin wordt uitgelegd hoe je een wormenbak maakt. Zie: http://www.youtube.com/watch?v=WxhEQEA0GN8.