Conception

Présentation des différentes partie du système

I) Informatique/Electronique

a) Carte Arduino (système informatique embarqué)

Arduino est un circuit imprimé sur lequel se trouve un microprocesseur qui peut être programmé pour analyser et produire des signaux électriques, de manière à effectuer des tâches très diverses comme la charge de batteries, la domotique, le pilotage d’un robot, etc.

C’est une plateforme basée sur une interface entrée/sortie et sur un environnement de développement utilisant la technique du Processing/Wiring. Arduino peut être utilisé pour construire des objets interactifs indépendants, ou bien peut être connecté à un ordinateur pour faire communiquer l’informatique avec l’électronique.

(Voir http://fr.wikipedia.org/wiki/Arduino)


b) Carte de puissances

La carte de puissance est utilisée en complément de la carte Arduino pour gérer les composants actifs du systèmes. Une telle carte est nécessaire pour la gestion du 220V.

c) Les capteurs

La partie informatique peut connaître à tout moment l’état du système grâce à l’utilisation de différents capteurs:

  • capteurs de température
  • capteurs d’humidité
  • capteur de position
  • capteur de niveau d’eau


II) Appareils pour l’ultraponie

a) Le brumisateur

Le principe de l’ultraponie est de remplacer la terre et l’eau par un système de brouillard composé de micro gouttes chargées de substances nutritives. Ce procédé est assuré par le brumisateur à ultrasons avec membrane céramique.

b) Le système d’éclairage horticole

Pour ne pas être dépendant des conditions climatiques et surtout pour accélérer le processus de croissance et de floraison, nous avons sélectionné un système d’éclairage horticole avec réflecteur utilisant une ampoule économique.

Fabrication du système

I) Fabrication de l’ossature

Pour ne pas perdre trop de temps avec cette étape, nous avons décidé de concevoir ce système de culture ultranique avec une simple étagère métallique vendue dans le commerce. Celle-ci ayant été modifiée par nos soins pour correspondre au mieux à nos besoins bien entendu.

II) Fabrication des différentes cloisons

Pour cette partie, il a suffit d’acheter quelques planches, une plaque de plexiglas, quelques charnières et vis et de la peinture spéciale extérieur pour protéger le bois.

III) Fabrication du générateur de brume

La culture en ultraponie repose surtout sur un brumisateur à ultrason qui génère de fines particules d’eau chargés en substances nutritives. Pour obtenir un mélange eau / air correct, il faut utiliser un appareil de ventilation qui en plus permet une bonne répartition et circulation de la brume.

IV) Fabrication des parties informatique et électronique

Notre système d’ultraponie est composé d’appareils fonctionnant avec du 5V, 12V et 220V mais également avec différents capteurs, température, humidité et position. Et pour gérer tout ce petit monde, nous avons fait le choix d’utiliser un système informatique embarqué dans une carte électronique autonome (carte arduino) associée à une carte de puissance.

V) Monitoring des données

Pour permettre à notre machine de communiquer avec notre site internet, nous avons ajouté à notre partie informatique, une carte de connexion ethernet.

Pour ne pas tenter le diable, nous avons privilégié une communication unidirectionnelle de notre système vers le serveur web et non l’inverse. Car une intrusion dans le système pourrait avoir de grosses conséquences.

VI) Protection des utilisateurs

Vu que dans la même machine, nous gérons du 220V, une structure métallique ainsi que de l’eau, il a semblé nécessaire d’inclure des disjoncteurs et bien relier toutes les terres à la partie métallique pour éviter les problèmes.


Développement logiciel

Une fois la machine assemblée, il ne restait plus qu’à lui développer son programme embarqué. De contourner les différents problèmes et de démarrer notre système ultraponique.

26 réponses à Conception

  1. Killer40 dit :

    Où peut-on trouver cette carte arduino svp?

  2. JEFF dit :

    Ces cartes sont disponibles sur le site de lextronic par exemple.
    http://www.lextronic.fr

  3. Skape dit :

    Bonjour, je dois dire que votre projet est vraiment sympa!
    Ayant tout le matériel nécessaire, il fut un temps ou j’avais une culture indoor en terre.
    J’ai toujours voulu me lancé en hydro, ce type d’installation et idéal pour un contrôle du climat optimal.Ayant fortement envie de recommencer une culture de tomates, je pense investir dans ce type de système (a ma façon, genre dans une grosse boite prexo a coté du homebox).Pouvez-vous me dire quel model de carte relais utilisé vous?et si vous pouvez me fournir le programme qui va bien?parce que j’avoue qu’il y a vraiment que sa qui le freine!

    • JEFF dit :

      Bonjour Skape, ma carte relais que je trouve géniale par sa conception et sa forme est une carte Velleman appelée « Carte relais universelle Kit K6714-16″ disponible avec 8 ou 16 relais. Par contre, attention c’est livré en kit mais c’est super simple à souder.

      • Skape dit :

        Merci!, en effet cette carte a l’air vraiment bien pratique et pas excessivement cher.Si il faut la soudé, ce n’est pas un problème, sa m’occupera une après midi!.Le transfo et intégré a la carte et sa c’est cool! lol.Je pense aussi me prendre un kit Arduino, les possibilité sont immense!!.Je reviendrais sur ce site une fois que j’aurais étoffer mon plan d’action!

        • JEFF dit :

          Ok, ça marche!
          Et pour la carte, on peut aussi souligner le fait qu’il y a une sortie 12V dessus qui te permet d’alimenter ta carte arduino quand elle n’est pas connectée par câble USB.

  4. Vladim_S dit :

    Réalisation impeccable! As tu assez de place dans ton espace de culture?
    je ne comprend pas l’utilité du capteur de position

    • JEFF dit :

      Le capteur de position me sert à détecter si la porte sur le côté gauche est bien fermée et donc il me permet (en association avec les ventilateurs) de gérer la température dans la zone de culture. Car si la porte est ouverte, la chaleur s’échappe plus vite et même trop vite pour que l’ampoule (dont la fonction première reste l’éclairage) ne remplisse sa fonction auxiliaire de chauffage d’appoint.

      De plus, si la porte est ouverte je stoppe les ventilateurs comme cela, ça évite de coincer les feuilles des branches (et les doigts) pendant que je manipule les plantes. Et pour l’espace normalement ça devrait aller.

  5. Chelbi dit :

    Bonjour …
    Quelles sont les possibilités offertes par cet adorable système à l’échelle industriel s’il vous plait ?
    Avez-vous des exemples sur le web que je pourrais voire ?

    Merci beaucoup pour ce que vous faites
    Bien à vous

  6. BONNEAU dit :

    Merveilleux projet que l’ultraponie.

    Incroyable découverte que je viens de faire en parcourant votre site. Je suis un peu bouchebé à vrai dire. Ce projet m’intéressent beaucoup.Seulement et avant toute choses, pourriez vous chiffré un tel projet ??(uniquement en coût matériel).

    Vous pouvez me contacter par message privé. Merci.

    • JEFF dit :

      Merci, à vrai dire il est assez difficile de chiffrer un projet comme celui là. Je peux bien entendu faire un chiffrage à un instant T (dans l’état actuel) mais en ce moment, je le fait évoluer presque toutes les 2 semaines. L’évolution qui sera bientôt en ligne sera une sorte de Bi-éclairage à fonctionnement alternatif.

      Je vous explique, j’ai ajouté, en plus du système d’éclairage actuel, un éclairage à led horticole. Je finalise actuellement le nouveau programme que je vais insérer dans le module arduino (le programme est assez délicat à réaliser puisque l’éclairage « d’avant », bien qu’utilisant une ampoule horticole économique, était également utilisé pour obtenir la température que je désirais alors que la température dégagée par l’ampoule à led est quasi nulle).

      Pour ce qui est du matériel actuel, je vais tenter de faire un petit chiffrage que je vous transmettrai par email.

      • BONNEAU dit :

        Oui, j’en conviens qu’il est difficile (voir même quasiment impossible) de chiffrer véritablement un projet de la sorte. Cependant je pense, comme vous l’avez dit, que l’on peut faire un petit chiffrage approximatif.

        Je suis entrain de me plancher plus sérieusement sur ce type d’installation. J’élabore en ce moment mes schéma fonctionnel, le CDC , etc…. Il semblerait que j’aurais des questions d’ordre technique qui ne vont pas tarder à émerger! Je vous tiendrais au courant (c’est pourquoi je voudrais vous contacter en privé pour ne pas saturer les commentaires.)

        En attendant de vos nouvelles. Damien.

      • DAMIEN dit :

        Pourrait-on échanger par MP? J’ai diverse question à vous posez…!!

  7. BONNEAU dit :

    Peut-on échanger par message privé s.v.p?

  8. dominique dit :

    Bravo pour votre système. Est ce que vous mettrez à disposition le programme pour l’Arduino ? Je fais moi même mes plants de tomate poivrons aubergines melons et concombres chaque année. Un système comme le vôtre me faciliterait bien la vie.
    Continuez c’est vraiment super.

  9. Jean-Paul dit :

    Salut,
    Superbe réalisation.
    Un détail, les disjoncteurs que tu montres ne sont pas destinés à la protection des humains, il faut dans ce cas des différentiels 20mA ou mieux mais vraiment très sensibles 10mA.

    • JEFF dit :

      Très bonne remarque JP, ma protection différentielle se trouve en réalité sur le circuit de mon atelier et non sur la machine. Bien vu!

  10. philippe b dit :

    Bonsoir,
    Je suis tomber par hazard sur ton projet et je t’en félicite…Car grace à toi, je compte
    réaliser un système similaire en hydroponie(culture assisté par ordinateur), mais je ne sais quels matériaux exploités pour creer mon système.
    As-tu la possibilité de m’aider dans mon projet…simplement en conseil!?
    Je te remercie par avance.
    Fifi

    • JEFF dit :

      Comme tu as pu le voir, pour mon prototype, je suis parti d’une simple étagère métallique que j’ai équipé. Ce qui m’a permis de réduire les coûts de construction.

  11. philippe b dit :

    Merci jeff pour ta réponse,
    mais j’aimerais connaitre les composants utilisées?
    si tu peux m’aider…
    Comment te parler en MP?
    Merci

  12. darketik dit :

    Bonjour,

    Je suis très interessé par votre projet et je pense prendre un peu de temps pour m’investir dans quelquechose d’assez similiare sous peu. J’ai quelques questions par rapport au nuage d’eau généré par le module ultrason :
    - Dans la chambre où se trouvent les racines des plantes, avez vous mis un bac de recuperation de la condensation qui serait eventuellement redirigée vers le bas d’eau-nutriments ?
    - y-a-t’il de l’humidité qui passent dans la chambre où se trouvent les plantes et l’eclairage ?
    - et enfin, après plusieurs mois d’utilisation, avez vous eu des problemes de moisissures ou autre dans la chambre où se trouvent les racines ?

    merci
    a+
    F

  13. Stratrider dit :

    Bonjour, Jeff, peut-on avoir un contact par messagerie électronique ? J’ai un projet complexe d’application d’Arduino pour une régulation de terrarium, et j’aurais besoin de votre aide et conseils, ce serait super.

    Romain.