Калькулятор солнца для растений

Ser60

Пока я тут возился с люксометром, см. тему
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php? ... 9&start=80
моя лучшая половина попросила сделать что-то более практичное для дома, и сама-же предложила что именно. Короче, ей для садового хозяйства нужен прибор типа этого калькулятора:
http://www.coolest-gadgets.com/20071015 ... or-plants/
Эта штука утром втыкается в землю на том месте где предполагается посадить растение и включается на 12 часов. По истечении этого срока она показывает уровень присутствия солнца на этом месте. Имеется всего 4 уровня: полное солнце, частичное солнце, частичная тень и глубокая тень. Определение этих терминов, которое мне удалось найти, весьма расплывчатое
http://gardening.about.com/od/gardendes ... posure.htm
Многим растениям существенно где их сажать. Причем уровень солнца должен вычисляться с учетом других растений и предметов, которые могут затенять это место в течении дня. Конечно, можно-бы и купить такой девайс, но стоит он около 30 зеленых и нужен он не один а штук 5-6. Представьте, что Вы купили несколько растений и пока будете измерять уровень солнца с одним прибором, на это уйдет неделя с учетом возможных пасмурных дней (измерения желательно проводить в безоблачные дни).

Я не хочу обсуждать насколько этот прибор нужен и полезен - моя задача его сделать. Собственно вопрос: нужны идеи как перевести 4 вышеприведенных термина в более ощутимые единицы типа люксов. И как практически проводить измерение и усреднение освещенности в течении дня. Конструктивно я вижу этот прибор смонтированным в корпусе дачного фонарика с прозрачной и герметичной верхней крышкой, защищающей внутренность от влаги.

Реклама

m.ix

Всё сгинуло и пропало

всё в кратце

Варианта два

А Фотоаппарат+тайме на съёмку через каждую минуту или час
Б ГИдрометеорологический стелянный прозрачный шар сквозь который будет светить солнце и на иной стороне на спец бумажке будет выявлено место прохождение солнца и его интенсивность

Реклама

vanyap1

Идея - Солнечная батарея нагружена резистором, МК с АЦП подключен к этой солнечной батарее и к какому то индикатору или тем же четырем светодиодам.
И программа которая каждую минуту проверяет батарею, результат прибавляет и делит на количество измерений за промежуток времени работы. Потом обрабатывает для вывода на экран, или куда угодно.
Солнечная батарея минимальных размеров. С ней мне кажется лучше, ибо можно измерить количество выработанной энергии.

Такое приспособление можно смонтировать даже в садовый фонарь с солнечной батареей. Тем более что если потрудится то и питание можно сделать от того же элемента.

Ser60

Спасибо за идеи. Ставить фотоаппарат в саду на целый день без присмотра как-то "стремно". Да и потом что делать с 60*12=720 фотками взятых каждую минуту в течении 12 часов? Писать программу их автоматической обработки на компе? Проще что-то на МК сваять. А фоткать надо часто, т.к. если в момент фотографирования солнце кратковременно заслонится облаком, то весь час наличия солнца не должен пропасть. А шар и бумагу мне взять негде. Кроме того, мне обородование нужно в нескольких экземплярах для одновременного замера в разных точках в саду.

Вместо солнечной батареи я предполагал использовать сенсор MAX44009, у которого уже есть встроенный фильтр на инфракрасное излучение, как и промышленных устройствах, см. линки выше. Он хорошо себя зарекомендовал в предыдущем проекте, так что с сенсором проблем нет и все ясно. Главное, чего я не понимаю - это как перевести, например, величину "частичная тень" в люксы или где провести грань между "полным солнцем" и "частичной тенью". Мне мужны именно эти 4 единицы освещенности (см. первый пост), т.к. при покупке садовых растений именно они указаны на их бирках или в справочниках.

Реклама

vanyap1

Подключить сенсор к мк и ЖКИ тоже подключить и смотреть показания АЦП, и делать выводы. Можно еще и образцовый люксметр пристроить.

Реклама

m.ix

Ser60 писал(а):Ставить фотоаппарат в саду на целый день без присмотра как-то "стремно".

А что домика по близости нету с окошком?

Ser60 писал(а):потом что делать с 60*12=720 фотками взятых каждую минуту в течении 12 часов?

Сделать видео и визуально оценить местопрохождения солнца и мест затенения.

Наверное графики проще рисовать
сделав с десяток регистраторов солнечного местоположения и его прогрева.

Реклама

Ser60

Домик есть, но не наблюдать-же мне целый день за фотоаппатом. Крме того, из дома не все места в саду видно. Устройство должно быть автоматичеким типа того, что на линке в первом посте.

Я не пояснил явно, что проблем техничекого плана со схемой или деталями нет. Сенсор замеряет уровень освещенности и фильтрует как надо свет, МК переводит его показания в люксы. С этим все ясно. Весь вопрос как конкетно делать выводы по многочисленным снятым показаниям с сенсора, чтобы они насколько это возможно соответствовали реальности по степени средней освещенности солнцем места в течении суток и переводить это среднее в 4 уровня градации солнца/тени.

m.ix

Ser60 писал(а):Домик есть, но не наблюдать-же мне целый день за фотоаппатом.

Зачем за фотом то наблюдать?
Таймер поставил и усё, сам будет щёлкать через определённый промежуток времени.

Ser60 писал(а):Крме того, из дома не все места в саду видно.

Ну а если с крыши фотографировать? тебе же 4 дня на это хватит по одному дню на сторону.

Ser60

Фотоаппарат/камера не устраивает. На крышу лезть не рискну, тем более, если там что-то устанавливать. Да и не нужно, т.к. многие места в саду закрыты от видимости из дома/крыши другими посадками. Надо, чтобы устройство стояло по месту будующей посадки типа такого как на снимке. Воткнул в землю и забыл про него на 12 часов.

МитяРа

Что удалось найти по фразе "Шкала освещенности"
http://www.flowersweb.info/care/illumination.php
http://www.prostoflora.ru/ekologiy/56.html
http://stolyarova.com/plants/svet.htm
http://www.dom-klumba.ru/uhod/svet/

Ser60

Спасибо за ссылки, МитяРа. К сожалению они относятся либо к комнатным растениям, либо к лесу, но к саду мало применимо. Таким образом, на настоящий момент лучшее для реализации алгоритмом определение градаций освещенности приведенное на
http://gardening.about.com/od/gardendes ... posure.htm
подразумевает время освещения места посадки солнцем: полное солнце - не менее 6 часов в день, полутень/полусолнце - 3-6 часов солнца (предпочтительно утром или около полудня), полная тень - менее 3 часов солнца.

При полной засветке солнцем зимой люксометр показывает 97000 люкс, в тени около 40000, я еще поэкспериментирую с порогами.

Купил и разобрал дачный фонарик. Солнечная батарея из него, как оказалось, просто выдавливается вверх. Под ней остается место глубиной около 4мм и размером 3х3 см. Попробую поместить туда плату с ЖКИ (на снимке) и сенсором над ним. Плату предполагаю закрыть сверху кружком из плекса по диаметру верхней части корпуса. В крышке фонарика имеется отсек для ААА батареи.

На 3-местном ЖКИ будет высвечиваться FSU (Full SUn - полное солнце), HSH (Half SHadow - полутень) или FSH (Full SHadow - глубокая тень). Есть у кого лучшие идеи?

Мне кажется, логично было бы сделать что-то типа "калибровки". Сначала установить прибор на открытое место и заставить его просто делать записи "сырых" значений измерений. А потом уже оценить реальную погоду в этот день и сопоставить с результатами измерений. Тогда можно будет получить действительно некие объективные рамки, от которых и исходить при дальнейших расчетах.

Brigadir

Без приборов видно(совершенно бесплатно) - где свет, а где тень и в какое время. В топку Вашу идею!.

Rokl

Brigadir писал(а):Без приборов видно(совершенно бесплатно) - где свет, а где тень и в какое время. В топку Вашу идею!.

Добавлю ещё пессимизма... Как ваш приборчик будет отличать тень от дерева и тень от облака? А безоблачных дней летом практически не бывает.

Ser60

Brigadir - идея, собственно, не моя. Я лишь хочу построить прибор с функционированием аналогичным имеющимся промышленным. Для многих растений важно сколько именно времени они будут под солнцем. Много солнца для некоторых растений может иметь фатальный исход, также как и мало солнца для других. Для каждого растения имеются нижние и верхние границы длительности нахождения под солнцем. Именно эти границы и призван определить калькулятор, чтобы самому весь день не глядеть на место посадки.

WildCat - про самокалибровку подумаю.

Rokl - я-же писал, что измерения следует проводить в условиях малой облачности. Тогда тень от облака - явление временное и не внесет большой погрешности в усреднение, в то время как тень от дома более долгосрочное явление. Кстати, уровни освещенности при тенях от облака или дома ощутимо отличаются.

Я видел промышленное устройство в действии - оно работает, несмотря на скептицизм.

Efimozi

давно с супругой задавались этим вопросом, заморачиваясь всякими флорариумами, никакой конкретики нет, да и рекомендации у разных авторов разные относительно одного и сорта розочек.
освещённость в тени чего либо и при облачной погоде две большие разницы.

Если по минималке то вижу прибор таким - светочувствительный датчик типа фото резистора или фотодиода (в общем что по проще) - идентификация прямого солнечного света - счётчик времени прямых солнечных лучей - индикация на 4 - 10 светодиодов. Это собственно то, очём писал vanyap1
Если по мудрёней - калиброванный датчик освещённости, часы реального времени, контроллер с памятью и интерфейсом к ПК + софт для построения графиков освещённости в реальном времени.

Ну не знаю, стоит ли заморачиваться на дисплеи или делать индикацию светодиодами при нажатии кнопки контроль.

m.ix

Фото-видеосъёмка показала бы где тень и свет
А прибором можно на том месте где свет имеется или даже тень измерить в точности до попугаев.
Визуализация ни какой прибор не заменит.
Прибор лишь дополняет точностю в цифрах.

Всего то на всего 4 дня потратить
сделать видео на пару минут

и можно свои замерители устанавливать
после того как узнаешь куда тень от дерева или от дома упала.

Ser60

Согласен, что мозг в плане обработки визуальной информации лучше, чем любой прибор. Но данное устройство позволит разгрузить мозг от нудной, однообразной и скучной работы по просматриванию массы фотографий. Я уже отмечал, что не рискну оставить камеру в саду без присмотра на день. Хотя она и стоит у нас в саду, но заборов здесь нет в принципе. Маловероятно, но камеру стояшую безхозно на видном с дороги месте в саду могут и умыкнуть. С одним местом я может и справлюсь визуально, но мне нужно одновременно мерять местах в 5-6. Кроме того замерив сегодня, эти данные быстро устареют, т.к. каждый год мы сажаем немало растений в саду (некоторые пересаживаем, некоторые заменяем на смену неперенесшим зиму и т.д.). Кроме того, кусты и деревья постоянно растут и теневая картина в местах посадки меняется динамически. Это, кстати, одна из причин пересадки.

Видео на пару минут не поможет, т.к. мне нужно удостовериться, что место освешается солнцем, скажем не менее 6 часов в сутки с учетом возможного временного отброса тени на это место другими предметами или растениями. А прибор как раз все это и посчитает. Такой прибор хотел сделать давно, даже читал оригинальный патент на промышленное устройство, что на фотографии выше. Останавливала необходимость установки перед светочувствительным элементом фильтров на ультрафиолетовое и инфракрасное излучение, кот. имеется в избытке в спектре солнечного света, и которое вносит погрешность в измерения. Просто не смог найти походящих фильтров за приемлимую цену. А с сенсором МАХ44009 с интегрированными фильтрами и встроенным алгоритмом обработки измерений такая возможность появилась. Короче, доведу эксперимент с устройством до логического конца. Уже разработал плату, жду недостающие детали.

cahek80

простейший контроллер с АЦП. микросхема памяти (если внутренней флеш не хватит) фоторезистор. имхо всё. сохранять можно в 4-х битах(надольше хватит)
замерить уровень на солнце и в тени.
затем делим максимальный уровень на 4. если 3 и выше то полное солнце 1-3 (2-3) частичное солнце. меньше - тень )))
имхо.

питание только более менее стабилизировать на делитель фоторезистора. чтобы не очень врал.

vanyap1

Так графики строить можно прямо на графическом дисплее устройства, если дисплей использовать. Фотодиод или резистор мне кажется не даст точной картины о происходящем, у них наверное нет линейной зависимости от освещения, или узкий диапазон. Я б использовал фотогальванический элемент минимальных размеров.

Или сделать для каждого COM порт и централизовано на МК помощнее собирать информацию и обрабатывать, или же на ПК.
Тогда будет освещение привязано к времени и все дела.

Я вот парник собираюсь делать как только снег сойдет и потеплеет, так что есть мысли.

Питаться все это дело в таком случае может прямо от солнца