Парник для Psilocybe / Arduino

[Makogon]

Доброго времени суток, товарищи!
Хотел поделиться изготовлением парника для наших/ваших любимых грибочков. Вдруг кому пригодится)

Определимся что нам нужно..
Свои самые первые грибы я вырастил в обычном пластиковом ведре. Без отверстий, фильтров, подогрева и уж тем более без всяких датчиков. С ручным проветриванием, пшикалкой с водой и без всякой дикой стерильности. И ничего, выросли.

Поэтому первое что нам нужно сделать, это определится нужен ли Вам парник. Если Вы хотите вырастить разок для "пробы", то смысла конструировать что-то более чем пластиковое ведро / баклахи не имеет смысла. Для ценителей грибной культуры и людей, для которых это уже хобби - без хорошего парника никак. 
По сути парником можно назвать все, что удовлетворяет некие условия (влажность, температура, проветривания, освещения).

 

На пути к совершенству

 Свою первую версию я сделал по мотивам парника бро @arendator
Ссылка на изготовления

 

Конструкция проста. Некая пластиковая тара (в данном случае  на 65л), аквариумный обогреватель (для подержания температурного режима и влажности), маленький комп. кулер 40х40мм (проветривания). Освещения не такое важное. Может быть натуральное (возле окна, общее комнатное освещение) или штучное (любая лампа холодного спектра). 
Из дополнительного оборудования: таймер(ы), бп для вертушки / света, термометр. Ну и мелкие расходники, по типу: дез. средства, фильтры, вода и тд.

 

После изготовления и тестирования сразу заметил несколько моментов, которые мне не понравились.
Во-первых, это то что вся конструкция получается довольно увесистая, т.к. на дне должен быть некий слой воды (> толщины аква. нагревателя). Это не проблема для тех у кого парник стоит на полу, но у меня он находится в шкафу на полке, где вес имеет значения. Во-вторых, проблемы с самим нагревателем. Если купить дешевый китайский - хрен настроите нормально температуру (у меня именно такой был). Я на своем выставлял и 20С и 28С - всегда грело на 25С. Понятное дело с фирменными обогревателями такой проблемы не возникнет, но и стоят они побольше. Дальше это хрупкость. Большинство грелок запаяны в стеклянной колбе. Моя лопнула спустя +- неделю сама собой (случайно обнаружил вообще). Еще для себя я выделил такие минусы как: неудобство менять темпу во время плодоноса (дальше узнаете почему), невозможность использовать грелку для других целей (например обогрев инкубатора) и обязанность менять воду (после каждой волны в идеале), а это не меньше 5л на такой объём парника.

 

 

В общем, после похоронов грелки решил поискать как еще люди делают свои парники) 

 

И нашел интересный вариант у бро @Crazy_Monaco

Ccылка на изготовления

 

По сути все то же, только аква. грелка заменена на греющий провод, а вертушка на аква. компрессор.
Все бы ничего, вот только к проводу нужен еще терморегулятор, что увиливает стоимость инвестиции + нужно время на доставку из Китая (ведь в наших магазах еще дороже).  
 

+ у обеих парников есть общий минус который я лично для себя выделил (без обед конечно, лишь мое мнения) - это то, что все подключается отдельно. Т.е. как минимум нужно 2 таймера (механический или электронный не важно) и 2 блока питания для проветривания и освещения соответственно. А еще отдельно термометр уместить. Как то много проводов получается))

 

Короче, думал я как бы и экономно собрать, и не потерять на функционале, и более-менее компактно собрать и так, чтобы без кучи отдельно торчащих датчиков / таймеров. Что бы все было под рукой, так сказать.
И вспомнил о наборе ардуинки, которая уже долгое время лежит у меня без дела. Решено было сделать управляющий модуль для парника на ардуинке, взяв лучшее из первого и второго парника!))
 

Что нам нужно?
Здесь будут фото моего первого парника (на аква. грелке), только что бы показать как и что я делал с контейнером!

Прикупил я, значит, все нужное. 

Парник - пластиковый контейнер на 60л. Размеры 58 x 39 x 35 cм. Рекомендую покупать НЕпрозрачные, если хотите остаться незамеченным. Да и при использовании искусственного света парник перестает быть солнышком. Но дело ваше конечно. 
Так же рекомендую сразу подобрать контейнеры для грибниц (если планируете кейсить), которые будут соответствовать размерам парника и подставки (обязательно).

 

Для грибниц я использую пластиковые контейнеры из-под  сыра моцареллы. Они просто идеально подходят к моему парнику. Размеры 26.5 x 22.5 x 10 см. Это ~6л.
В роли подставки - два обычных пластиковых дуршлага. Взял самые дешманские которые нашел. Можно использовать металлические, но они быстрее охлаждают парник. На самом деле можно использовать все, что сможет держать кейки в парнике. Как вариант - соорудить подставку из пвх труб, идеально подходящую под Ваш парник.

 

За обновления воздуха в парнике отвечает компьютерный кулер и аква. компрессор (это для панов). 
Кулер можно брать от 40х40мм до 100х100мм - выше не нужно, уже могут быть большие потери по влажности и температуре.

 

У меня кулер на 70 х 70 x 15 мм с питанием 12В / 0.12А. Не переживаем что кулер может быть слишком мощным, мы реализуем управления оборотами (об этом позже).

  

 

Аква компрессор нашел на Авито за копейки. 
Resun Air 3000 3.5W 3L/min. У него два выхода, каждая с которой дает 180L/h что с головой хватит на 60л парник. Относительно тихий

 

В качестве обогрева парника мой выбор пал на инфракрасную греющую пленку для пола. Мне показалось это идеальным вариантом. Очень дешево, простое подключения сразу к 220В,  кпд 95-99%, возможность использовать пленку для обогрева парника, инкубатора и для сушки грибов!! 
Есть разные пленки, от разных производителей и с разной мощностью. Берем любую, но я бы посоветовал брать с большой мощностью (быстрее будет нагревать). 
У меня пленка 100 х 50 см , 70W/m с макс. температурой 40С. Без всякой теплоизоляции нагревалась до 36-38С. Единственное что  минимум 1м продают. Ну ничего, возьмем сколько надо, остальное будет для сушки/инкубатора. 

 

Для освещения взял обычную 12В лед ленту, которая валялась у меня дома. Какой у нее спектр - хз. Выбирать лучше от 4500К до 7000К. Цвет свечения синий или белый - неважно. 30 диодов на метр ленты хватит.

 

Итак, дальше уже буду показывать компоненты по ходу дела.

 

Изготовления управляющего контроллера 

Контроллер представляет собой мелкую коробочку со всей электронной начинкой, к которой подключается вся нужная нам периферия. Мозгами будет arduino nano. Хотя можно использовать и другие ардуинки (но мой скетч рассчитан на камень ATmega328p).

Можно взять прошку - для меньшего размера, но для нее нужно будет припаивать отдельно порт для прошивки!! 

 

Коробочка у меня размерами  7.5 х 5.5 х 2.5 см. Для нее, под размер, вырезаем кусок текстолита (монтажной платы).

 

для управления (изменения настроек, переключения по менюшке) использую энкодер. Дисплейчик беру самый простой 7-сегментный (версия с десятичными точками) на контроллере TM1637. Под все это вырезаем место в коробке.

 

Итак прейдем к самой важной части - распайка платы. 
Вот схема подключения всех компонентов. Будем разбирать ее поэтапно, ничего сложного нет))

 

 

Начнем с входа.

Практически вся система питается от одного блока питания на 12В (вертушка и лента взяты на 12В не просто так!). Чем больше ампер тем лучше. У меня это зарядник от хз чего на 2.5А. 
Ардуинка, дисплей, датчик температуры и энкодер питаются от 5В. Поэтому нужно поставить линейный стабилизатор напряжения на 5В - LM7805 с  конденсаторами на 47mF на входе и 100mF на выходе (нужны для гашения возможных помех, пульсаций и скачков). Для предотвращения обратного тока дополнительно на вход нужно поставить диод шоттки 1N5819 или другой аналогичный.

Да, можно подключить ардуинку напрямую к 12В, у нее есть свой стабилизатор, но я ему не доверяю)) 

 

 

 

Следующие два важных компонента - транзисторы MOSFET. Они будут включать и выключать нагрузку 12В (вертушку и свет).

Я использовал IRF3711. Можно взять любой другой аналог.

 

 

 

Для подключения их к арудинке нужно будет еще раздобыть резисторы на 10 кОм (выполняет подтягивающую функцию для затвора транзистора, можно ставить в диапазоне 5-50 кОм, мощность любая ) и 100 Ом (выполняет защитную функцию для пина МК, можно ставить в диапазоне 100-500 Ом, мощность любая)! При управлении индуктивной нагрузки (т.е. нашей вертушкой) нужно обязательно поставить диод паралельно питанию нагрузки (смотри схему ниже), иначе большая вероятность поломки транзистора!

Вот схема подключения транзистора (без диода) к ардуинке.

Слева та же схема но более понятна для большинства) Ее используем для подключения ленты, справа (с диодом) для вертушки. Ну или для обеих используем схему с диодом!!

Смотрим как подключается транзистор, а не бп к ардуинке!!

 

Итак, устанавливаем все на нашей плате.

Очень важно подключить мосфеты именно к 9 и 10 пинам ардуино!!

 

Дальше припаиваем дисплей и энкодер к плате (ардуино) как на схеме. Запоминаем (а лучше записываем ) номера пинов!!

 

 

Устанавливаем все в коробку и припаиваем коннекторы для подключения питания, вертушки и светодиодной ленты.

 

 

Не забываем о диоде!

 

Дальше разберемся с датчиком температуры. Я выбрал цифровой датчик DS18B20 в герметичном корпусе (влага не страшна). Точность этого датчика 0.5С.
Можно использовать дешманские, аналоговые термисторы так же в защищённом корпусе НО!! У них другая схема подключения!! Нужно будет подправить схему и прошивку!!
Но лучше докинуть пару рублей и купить цифровой датчик, все таки цена там тоже копеечная.
Для удобства подключения я припаял к датчику 3-pin miniJack 3.5mm а к контроллеру гнездо.

 

Датчик имеет следующие назначения пинов:

 

 

 

Подключения к ардуино:
 

 

Обратите внимания, цифровой пин подтянут к питанию резистором на 4.7 кОм! В нашей схеме так же!

Войдите или зарегистрируйтесь для просмотра содержимого. Купить семена конопли.

 

 

Итак, имеем вот что 

 

Основная часть готова. Уже на этом этапе можно подключить питание, вертушку и свет.
Но нам нужно еще добавить управления греющей пленкой и компрессором! Как это сделать они ведь работают не от 12В а от 220В?!
На помощь приходит симистор, друг транзистора, но управляющий переменным током, а не постоянным как его колега. 

У меня были симисторы BTA12-600BW (максимальный ток 12А). Они как раз подходят. Можно брать и любой другой аналог, но смотрите что бы был версии именно BTA (с изолированной металлической частью), а не BTB (без изоляции, есть шанс получить удар током). Ну и желательно брать с запасом по току, дабы меньше грелся. Радиатор нужно использовать при нагрузке свыше 200Ватт. Компресор потребляет 3.5Ватт а греющая пленка (нужный нам кусочек) ~10Ватт. Так что думать о перегреве симистора мне не нужно. 
Высокое напряжение – штука опасная, поэтому для управления симистором используется оптопара с симисторным выходом. Схема подключения выглядит вот так:

 

 

Для управления нагрузкой  в режиме вкл/выкл (а именно так у нас) желательно ставить оптопару с детектором нуля (например MOC306x), она будет сама отключать и включать нагрузку только в моменты перехода напряжения в сети через 0, что сильно уменьшает помехи в сети. Также здесь стоят резисторы: 220 Ом – для ограничения тока на светодиод оптопары. И резистор между оптопарой и симистором: 220-470 Ом с мощностью 1-3 Вт (будет немного греться).

Паять компоненты я буду на симисторе прикрипленном к радиатору, потому что он у меня есть! Но как уже сказано выше, перегрева без радиатора не будет.

 

Вот такой маленький компонент у меня получился. Таких нам нужно два.

 

Долго думал как бы аккуратно реализовать подключения контроллера и управления сети 220В - и придумал! 
У меня был старый удлинитель на 5 выходов переживший КЗ. 

 

Может на фото не очень хорошо видно, но первые 3 выхода еще +- нормальны, остальные 4 и 5 погнуты. Исправим.

 

Один контакт оставил ровным, общим (верхний). Второй почистил и разрезал на 3 части (нижний).

Первая часть имеет 2 выхода. Это для компрессора и увлажнителя воздуха (уже в процессе изготовления подумал о нем). Подключается через симистор, который мы собирали чуть выше. 

Вторая часть с 1 выходом так же подключатся в разрыв с симистором - это для нагревателя. 
Третья часть тоже с 1 выходом, подключена непосредственно к сети - здесь подключен адаптер для питания контроллера. 

Все это очень удобно уместил в корпусе удлинителя и вывел наружу 2 гнезда для управления и подключения к контроллеру.

Вот как получилось. Ну и конечно же контакты я хорошо закрепил и заизолировал друг от друга!

 

Вот еще доп. фотка теста. Работает замечательно, не греется как и должно.

С технической частью практически закончили. Осталось лишь припаять провода и коннектора к ленте, вертушке и пленке.
 

 

Отлично! Теперь дело за малым собрать все вместе.

 

Сборка

Итак, первым делом проделываем все нужные отверстия в контейнере! 
Здесь, на самом деле, я хотел сделать лишь одно отверстия для кулера, но ножик соскользнул с рук и получилось отверстия большем чем нужно. Решил его оставить, а на противоположной стороны сделать новое))
 

 

Внизу проделал отверстия по 0.5 см в диаметре. 4 шт с длинной стороны и по 3 шт с короткой. На расстоянии где-то 3.5 см от дна. Все заклеиваем 1 слоем омнипором. Ну или другим тканевым, дышащим пластырем / ватой / бинтом / мед. маской и тд.

 

Дальше с одной стороны крепим вертушку. Я добавил еще слой омнипора.

 

С другой - слой тайвека, шершавой стороной наружу.

 

Светодиодную ленту приклеиваю к крышке с внешней стороны на термоклей + дополнительно заклеиваю скотчем.

 

Ну и на последок закрепляю датчик температуры, чуть ниже средины.

 

Ну вот и все! 
Наливаю немножечко водички на дно, и ставлю парник на греющую пленку!

 

Загружаю кейки, выставляю нужные настройки и перехожу на стадию тестирования!)) 

 

 

Пока на этом все ребят! Сейчас тестирую парник. Есть еще несколько недоработок, которые нужно подправить. Пока ждем результатов и окончательного вида парника! Позже еще покажу / расскажу все возможности данного контроллера.

 

Изменено 27 февраля 2023 пользователем Makogon

[Gesges]

Красиво, технологично, уважение и аплодисменты, заморочиться ты однако? с кубами для себя я всё-таки пришёл к монотобу, хоть и маленькому, но работает безотказно, просто и автономно ?

[Makogon]

4 часа назад, Gesges сказал:

Красиво, технологично, уважение и аплодисменты, заморочиться ты однако? с кубами для себя я всё-таки пришёл к монотобу, хоть и маленькому, но работает безотказно, просто и автономно ?

Спасибо!))

Монотуб тоже хорошая вещь! Но мне хотелось именно парник сделать))

Да и интересно было в электронике покопаться))

[mimosa]

Привет, так-же реализовывал инкубатор/парник. Под плёнку простелил подложку из вспененного полиэтилена, регуляция температуры розеточным термореле. Чем холоднее в помещении тем больше конденсата на стенках и крышке и разница между температурой воды на дне и воздуха над грибницей. В шкафу норм вариант, только влаги много выгоняет с парника. 
Парниковый короб можно использовать как инкубатор на этом-же коврике, если банки с мицелием ставить на крышку и накрывать сверху коробом как куполом. Поверх банок простилал слой подложки чтобы тепло не шло выше, под самими банками тоже делал проставки, чтобы не перегревать дно банок 

Изменено 28 февраля 2023 пользователем mimosa

[Makogon]

30 минут назад, Lumen1 сказал:

Все конечно выглядит красиво и солидно.

А на деле, как он показал себя твой парник?

так написал же что тестирую еще. Пока все идет гладко. Скоро результаты.