Apresento-vos o aquaPi

Viva,

Enquanto o aquário e móvel ainda se estão a "vestir" (viewtopic.php?f=7&t=5080) tenho estado a desenvolver o meu sistema de gestão e monitorização do hardware, o qual submeto à vossa apreciação para ver se me dão ideias de funcionalidades úteis para o hobby. Como o micro-controlador usado é o Raspberry Pi, batizei o sistema de aquaPi.
Para quem não conhece, o Raspberry Pi é um equipamento minimalista onde podemos correr alguns sistemas operativos leves, como é o caso de algumas distribuições de linux. É impressionante pelo custo e pela dimensão, pois custa uns €40 e tem o tamanho de um maço de tabaco. Existem outros equipamentos ainda mais minimalistas, como o Arduino.
O que tornou este tipo de controladores poderosos foram o conjunto de pinos utilizados para interagir com periféricos (sensores, cameras, leds, etc) havendo agora na web milhões de projetos domésticos de domótica para tudo e mais um par de botas, o que me permitiu desenvolver este sistema mesmo não sendo programador. Fiz quase tudo com retalhos de código partilhado na internet.

O sistema controla as 8 tomadas de uma régua de energia, individualmente (através de relés). 4 dessas tomadas estão em normal open, ou seja, o aquaPi só atua para desligar a corrente, e as outras 4 estão em normal close; o aquaPi atua para ligar a corrente.

Tenho também ligados dois sensores de ultrasons para medir o nível da água do sump e do tanque de reposição.

Por último, irei ter dois termómetros para ler a temperatura da água do sump e da água do aquário.

As medições são feitas ciclicamente para uma base de dados do aquaPi e publicadas num interface web (os valores não são reais):




Com base nestas leituras, estou a preparar scripts reativos:
- Enviar email caso o nível de água de reposição fique abaixo de, por exemplo, 2 litros.
- Ativar a bomba de reposição caso o nível de sump desça abaixo de um valor estabelecido;
- Cancelar a ativação a bomba de reposição caso o nível de água de reposição esteja abaixo de 2 litros;
- Ativar o aquecedor, caso a leitura de temperatura do sump esteja abaixo de X;
- Ativar as ventoinhas de refrigeração, caso a leitura de temperatura do aquário esteja acima de Y;

Também tenho uma UPS para suportar pequenas falhas de energia. Tenho um agente instalado no aquaPi que monitoriza a UPS, alerta por email e regista os eventos ocorridos.

Ainda não sei como o vou fazer, mas gostava de publicar no interface web, gráficos da evolução das temperaturas, por exemplo, com amostragens horárias e semanais.

Julgo que o projeto de domótica está a 70%, mas como o processo de construção do aquário ainda não iniciou, estou entretido com esta parte.

Para quem estiver interessado, posso disponibilizar o código que estou a usar, além da lista de materiais (ronda os €150).
O aspeto é um pouco tosco pois não sou grante designer industrial:

Primeira parte da construção onde se vêm os cabos com 220V


Fase atual, já com uma placa de madeira a proteger os equipamentos dos 220V e ligado à régua de energia


Gostava de ter a vossa opinião.

Cumprimentos

Ui ... Muitoooo Bom projecto , vou acompanhar , até porque andei a estudar a mesma coisa com arduino para fazer no meu , mas desisti a meio

deixo uma dica , que tinha pensado para o meu , ultrasons para os recipientes do balling , também é porreiro


Aquele Abraço

[Rui Manuel Gaspar]

Paulo Oliveira Escreveu:

Ui ... Muitoooo Bom projecto , vou acompanhar , até porque andei a estudar a mesma coisa com arduino para fazer no meu , mas desisti a meio

deixo uma dica , que tinha pensado para o meu , ultrasons para os recipientes do balling , também é porreiro


Aquele Abraço

Boas,

Fiz o mesmo com o Arduino e depois desisti ...

Demasiados erros de ligações e programação! Acabei por optar por comprar um APEX. Mas adoro estes DIY.

Uma dica ... não uses essa régua de ensaios. É porreiro para ensaiar mas para sistema produtivo provoca demasiados erros.

Paulo ... Isso já existe feito ... só uma palavra para ti .... APEX !!!!

Abraços,
Rui

Paulo Oliveira Escreveu:

Ui ... Muitoooo Bom projecto , vou acompanhar , até porque andei a estudar a mesma coisa com arduino para fazer no meu , mas desisti a meio

deixo uma dica , que tinha pensado para o meu , ultrasons para os recipientes do balling , também é porreiro


Aquele Abraço

Por acaso até tenho um sensor que sobrou, mas não estou a pensar ter balling para já. Será o meu primeiro salgado por isso deixo isso para depois.

Rui Manuel Gaspar Escreveu:

Boas,

Fiz o mesmo com o Arduino e depois desisti ...

Demasiados erros de ligações e programação! Acabei por optar por comprar um APEX. Mas adoro estes DIY.

Uma dica ... não uses essa régua de ensaios. É porreiro para ensaiar mas para sistema produtivo provoca demasiados erros.

Paulo ... Isso já existe feito ... só uma palavra para ti .... APEX !!!!

Abraços,
Rui

Não há muito por onde defender este sistema perante um produto comercial. O que me move é a flexibilidade e o desafio, além do baixo custo, claro. Aliás, isto tudo começou porque queria algo para receber os alertas da UPS. Uma UPS com placa de rede é cara e os modelos de entrada de gama só são geridos por USB. Daí até ter ligado sensores e termometros foi um passinho. O Raspberry até é o meu concentrador de vpn ssl para acesso a casa ... e se esticar o cabo hdmi para a tv, se calhar ainda apanhos umas streams para ver a bola.
Ainda cheguei a ligar uma pen 3G para aceder à gestão mesmo em situação de falha de energia, mas não encontrei argumentação válida que justificasse isso.

A ideia do APEX fica guardada para o meu segundo projeto, um aqua de 400L à face de uma parede que tenho lá em baixo na cave. Aí é que vai ficar bonito. . Combinei com a patroa só avançar depois de ganhar kit de unhas com este.

Quando à breadboard, o que sugeres? soldar tudo em placa? não estava com vontade nenhuma de fazer isso, mas enfim, os sensores de ultrasons estão em testes a fazer leituras hora a hora e daqui a uma semana vejo o resultado geral.

Ab,

[Rui Manuel Gaspar]

Boas,

Eu não estava a sugerir que fosses para um produto comercial ...

Estou a dizer que eu fui porque me fartei não só dos erros mas para não ter tempo para corrigi-los nem continuar a programação!

Mas adoro o DIY. se vires os meus tópicos antigos "Ricordea Dream" e "Solar dos Frades" vais ver que também tinha uma coisa parecida a funcionar mas com Arduino.

E sim, substituir essa placa de ensaios por placas pre-furadas para soldar. Tenho cá a mais que me sobraram do projecto DIY.
Aliás se cá quiseres vir ver a casa ... levas o que tiver por aí a mais que precises.

Abraços,
Rui

A oferta é tentatora, Rui. Vou averiguar o esforço para escolher o que fazer. Já agora, os erros que falas... referes-te a leituras com valores muito oscilantes ou valores irreais?

As leituras dos sensores de ultrasons vão variando à volta de 1cm. Já percebi que se o sensor não estiver minimamente paralelo ao obstáculo, as leituras aparvalham. Acredito que melhore com o sensor fixo.
Os sensores de temperatura ainda não chegaram, por isso não tenho ideia da precisão.

Um projecto a seguir garantidamente

Hummm bom projeto.
DIY a seguir e replicar, eu em programação sou um 0 a esq. mas hardware aí a coisa muda de figura
Agora falta mesmo um tempinho disponível para pegar nesta aventura, Nuno

Rui Manuel Gaspar Escreveu:

E sim, substituir essa placa de ensaios por placas pre-furadas para soldar.

Ok, fiquei convencido. Vou substituir a breadboard por uma placa pré-perfurada. Obrigado pela oferta, mas já me arranjaram uma que acho que dá.

nelson2100 Escreveu:

Hummm bom projeto.
DIY a seguir e replicar, eu em programação sou um 0 a esq. mas hardware aí a coisa muda de figura
Agora falta mesmo um tempinho disponível para pegar nesta aventura, Nuno

Verdade seja dita, a nivel de programação, estou perto do 0. Aprendi uns conceitos básicos no ensino secundário, que me vai dando jeito para fazer "reverse engineering" do código partilhado na net, mas não dá para mais. Aliás, para executar a minha ideia de criar gráficos com os dados extraidos da base de dados, terei de chamar reforços. Quanto ao tempo, não gastei mais do que 3 ou 4 dias para fazer o que já está feito. O que demora mais é a chegada dos componente que vou comprando na net.

Entretanto surgiu outra ideia, fomentada por colegas do emprego, de ligar uma camera ao Pi e publicar o feed no site. Estou na dúvida se há necessidade para tal, daí peço a vossa opinião. Haverá utilidade de, em caso de emergência ou dúvida, consultar remotamente o estado fisico do aquário? do sump? ambos?

Tenham em consideração de que uma cam custa uns €30 (+€5 para uma caixa de montagem) e o Pi apenas tem um interface. Para ligar mais cams, necessito de um multiplexer que custa uns €70 e na pratica apenas poderei consultar um feed de cada vez.
Estava inclinado para usar uma cam a filmar o sump e publicar no website que vos mostrei. Utilizar duas cams já implica um acrescimo superior a €100 (para um DIY é exagerado...)

ola Nuno,
brutal brutal era por a camera dentro do aqua ... e assim podiamos acompanhar os nossos peixinhos durante o dia

Câmara dentro do aquário, gosto disso!!!


Sent from my iPhone using Tapatalk

Bom.... dentro do aquário acho dificil, mas colada ao vidro até nem ficava mal. é bastante pequena, tem resolução de 5mpx e 1080p:
http://www.amazon.es/Raspberry-Pi-7757731-C%C3%A1mara-RasPiCam/dp/B00E1GGE40/ref=sr_1_cc_1?s=aps&ie=UTF8&qid=1434448194&sr=1-1-catcorr&keywords=raspberry+cam

Vou pedir uma emprestada para testar e se valer a pena, adiciono ao projeto.

Viva,

Avaliei a PiCam e não gostei do ângulo. Calculo que se tivesse encostado a cam ao vidro do aquario, só via rocha:


Procurei no google uma wide angle para o raspberry e arrisquei comprar num site alemão. O resultado foi melhor:


As capturas foram feitas com as cams na mesma posição, embora uma delas estivesse um pouco torta. Já encomendei uma caixinha para encostar a cam ao aquário, do lado que ficará junto à parede e um cabo de ligação de 2 metros. Quando chegar o aquário, veremos se o efeito final justifica o custo adicional.

Quando ao resto do projeto, aguardo a entrega das barras de pinos que encomendei para soldar na PCB. Não quis soldar os cabos diretamente na PCB para ser fácil desmontar, caso seja necessário. Coloco fichas NSR nas pontos cabos e encaixo nos pinos soldados. Acho que assim fica mais pratico.

Outro ponto que adicionei ao projeto foi um alarme de presença de água para colocar nos quatro cantos do móvel junto ao chão.

Cya

Viva Miguel,
Parabéns pelo projeto, acho que vai ficar mesmo muito fixe

Boas Nuno.

Parabéns pelo projeto, estou curioso para saber o resultado final.
abc

Boa noite a Todos,

Deixo-vos o ponto de situação do projeto, com uma demonstração em video. Para além da produção automática dos graficos (os do video são dummies) já pouco falta fazer além de testar. Como ainda não tenho o aquario (conto recebê-lo este mês), instalei os sensores do aquaPi num pequeno aquário doce.
Quanto tiver mais tempo livre, coloco aqui a documentação do projeto e os scripts utilizados. Para quem tiver a paciência de montar o hardware, consegue configurar a parte do sistema num par de horas (ter umas noções de linux ajuda).

espero que gostem...

[youtube]https://www.youtube.com/watch?v=q_vxJL_8yN8[/youtube]

Olá Nuno,
Está brutal
Parabéns pelo empenho, o esforço e dedicação já deu frutos !

De facto está muito bem planeado o seu projecto, parabéns.
também comecei com o arduino mas parei a meio (ainda não desisti)
vou seguir o tópico, sempre vou aprendendo mais alguma coisa
cumprimentos
afonso

Boas Nuno Reis,
Só mais uma acha para a fogueira, seria de todo interessante uma zona de alarmes para o exterior.
Tipo em caso de falta de energia ou água a mais ou a menos na sump, etc, ser disparado um email para avisar de algo não estar bem

Nelson Alcobia Escreveu:

Boas Nuno Reis,
Só mais uma acha para a fogueira, seria de todo interessante uma zona de alarmes para o exterior.
Tipo em caso de falta de energia ou água a mais ou a menos na sump, etc, ser disparado um email para avisar de algo não estar bem

Essa parte não está esquecida, até foi a principal razão para construir o sistema. Inicialmente, a minha intenção era não tornar o sistema intrusivo ao ecosistema, mas apenas monitorizar e alarmar, se necessário. Só depois, tendo mais confiança do que estava a conseguir fazer, decidi ser mais ambicioso. No entanto só vou implementar alarmistica quando estiver instalado no aquário salgado. Fiz uns testes e é bastante simples. As seguintes situações irão provocar o envio de email:
- Temperatura demasiado alta
- Temperatura demasiado baixa
- Nivel de água demasiado baixa
- Nivel de água demasiado alta
- Reservatorio de água de reposição com nivel baixo

...ou seja, na tabela de alarmes que se vê no video de demonstração, todos os registos criticos irão provocar um alerta por email.

Quanto à falha de energia, também seria possivel, aliás, foi exatemente esse alarme que testei no inicio, mas desisti. Embora tenha UPS para o aquário, não tenho UPS para o resto da rede de casa, nomeadamente o router, logo o sistema enviada o email mas como não tinha internet porque o router não tinha energia, não funcionava. Cheguei a testar com sucesso uma pen 3G no raspberry, dando autonomia ao sistema para enviar o email, mas lembrei-me que o meu alarme de intrusão de casa já me avisa por email quando há uma falha de energia, portanto matei essa ideia.

Estou ainda a maturar a ideia de implementar um alarme de presença de água no chão. Testei em breadboard e tenho as resistência já soldadas na placa, mas ainda estou na dúvida se irei avançar. O conceito é bastante simples: um circuito aberto, com dois polos muito proximos mas não o suficiente para existir contacto, no chão. Sendo a água salgada um óptimo condutor, se a água no chão for suficiente para unir os dois polos, tenho um alarme. Ainda estou na dúvida porque julgo que não tem havido problemas com aquários com fugas (que não seja DIY) e já tenho muitos cabos a sair da caixa do sistema. Logo se vê...

Outra componente que também abandonei por falta de conhecimentos em electricidade foi a medição de consumo energético em cada uma das tomadas. Cheguei a implementar um sensor de corrente em casa tomada mas não consegui obter leituras deterministicas. Também não encontrei nenhum projeto que tenha alcançado esse objetivo com sucesso, e os que pediam ajuda, eram rapidamente aconselhados pelos mais experientes a abandonar a ideia pois quem tem dúvidas neste tema, nem deveria andar a brincar com energia 110V/220V. Portanto, assumi as minhas limitações e meti a ideia na gaveta.

Talvez no futuro ligue sensores de condutividade e pH, mas são carissimos. Os que encontrei custavam um total de $300.

Obrigado pela ideia, e que venham mais.