DIY - Aquariencomputer

    Diese Seite verwendet Cookies. Durch die Nutzung unserer Seite erklären Sie sich damit einverstanden, dass wir Cookies setzen. Weitere Informationen

    • DIY - Aquariencomputer

      Hallo zusammen :)

      Ich dachte mir ich fang endlich mal an damit mein kleines Projekt zu dokumentieren. Im Moment bin ich noch am evaluieren von Sonden, also gibt es noch nicht viel zu zeigen. Ist also noch alles in der konzeptionellen Phase.

      Mein Ziel:
      • Einen Raspberry Pi als Aquariencomputer mit Internetanbindung und grafischer Oberfläche (Bedienung soll auch über Smartphone möglich sein).
      • Mehrere Arduinos Seriell am Raspberry Pi angeschlossen (die einzelnen Sonden sind am Arduino angeschlossen, die Programmlogik der Sonden wird hier abgebildet)
      • Temperatur, PH, Leitfähigkeit und Redox messen
      • Wasserstand ablesen
      • Dosierpumpen ansteuern
      • Lampen steuern und Pumpen steuern


      Die Arduinos laufen wie gesagt eigentlich autonom. Sie haben prinzipiell einfach Ihre Aufgabe, die sie erledigen müssen. Das wäre bei einer Redox-Sonde also den Wert auslesen, absichern, den Wert an das Raspberry schicken wenn verfügbar, Wert vergleichen und wenn nötig Gegenmassnahmen ausführen lassen o. selbst durchführen.
      Natürlich sind das keine riesigen Arduino Uno's sondern nur die kleinen 1.77 cm x 3.30 cm Arduino Pro Minis.

      Der Raspberry ist nur dafür da, die einzelnen Elemente in einer Übersicht darzustellen und zentral verwalten zu können. So kann ich einzelne Geräte, resp. Funktionen (Arduinos) auf dem Raspberry deaktivieren.

      Das wäre dann Phase 1 meiner Idee. Phase 2 wäre dann anhand von den gemessenen Werten je nach Wert, Massnahmen zu treffen. Pro Pumpe o. Gerät wäre dann wieder ein Arduino der die ganze Logik der Pumpe o. des Geräts und deren Typs übernimmt. Die Arduinos haben dann also immernoch die Möglichkeit autonom weiterzuarbeiten wenn mal das Raspberry den Atem aufgibt.

      So das wäre mal meine Idee. Das ganze ist wird noch ein ganzen Stück oversized, aber das aus dem Grund, weil ich später den Source-Code eventuell auch für meine IPA verwenden werde. Da kann es nicht schaden wenn man mehr kann als man eigentlich bräuchte :).

      Für weiteren Input in der konzeptionellen Phase bin ich sehr dankbar, Kritik ist erwünscht, bin noch Jung hab noch viel zu lernen, also schiesst los :D (bloss nicht mit Schrot das tut weh..)

      Ich werde dieses Thema ab jetzt versuchen ständig zu updaten. Den Source-Code für das Pi und die Arduinos werd ich auf GitHub veröffentlichen und hier natürlich den Link reintun, wenn es dann was zu sehen gibt :). Ich werde mir auch Mühe geben das ganze recht dynamisch zu entwicklen. Also Ideen wie ihr so etwas gerne hättet sind sehr willkommen, dann kann ich das in meinem Programm miteinbeziehen und Ihr hättet den Vorteil das Ihr das abgucken könnt, falls ihr möchtet :)

      So das wars mal von meiner Idee. Hoffe ich finde ein paar schöne Sonden die brauchbar sind :D

      Gruess
      Agash

      Dieser Beitrag wurde bereits 2 mal editiert, zuletzt von Agash ()

    • Hallo Agash

      Klingt nach einem grösseren Projekt.

      Eine anlternative zum Raspberry Pi wäre vieleicht noch das Beaglebone von Texas Instruments welches mehr I/O Pins hat. Zu diesem gibt es auch noch eine vielzahl von Zusatzboards (z.B. Touch-Screens etc).

      Eine Wichtige Funtion wäre sicher noch das ansteuern von Dosierpumpen. Ansonsten klingt es schon mal gut. :thumbup:
    • Hi Benschi

      Danke noch für posten. Ich merk mir das BeagleBone mal. Im Code wird das berücksichtigt. Dosierpumpen ansteuern sollte kein problem sein, ich ergäze das mal im Beitrag :).

      Noch weitere Vorschläge :D?

      Gruess
      Agash

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von Agash ()

    • hallo agash,

      frage: für uns seepferdchenzüchter währe dies möglich mit einer sonde amoniak,chlor,kupfer zu messen?oder muss man immernoch dies mit fotometer oder einem sau teuren indentifikator messen.
      bei der zucht,aufzucht ist die wasserquali sehr wichtig und würde uns sehr helfen an zeit. no2 und 3,amoniak,amonium.
      vieleicht kannst du was anfangen wen ich das neue w-testgerät bekomme. ist halt immernoch mit referenzlösung.
      Gruss Fischerjoe
      Mitglied im VMN

      Ein paar Aquarien von 5ml bis 280 Liter. (I) Phyto und Zooplankton Kulturen.
      Neid muss man sich erarbeiten,den kriegt man nicht umsonst. Man gönnt sich ja sonst nichts !
    • Hi Joe

      NO2, NO3 und Ammoniak habe ich selbst auch in Betracht gezogen, hab mich mit einem unserer Chemieprofessoren damit unterhalten. Er meinte es gäbe keine solche Sonden, wie ich die haben will für NO2, etc.
      Man müsste sogenannte "ionenselektive Elektroden" verwenden. Das sind dann wiederum praktisch Sonden. Ionenselektive Elektroden messen die Aktivität einer bestimmten Ionenart (in diesem Fall für NO2, NO3 oder etc.) und dies gibt ein bestimmtes Potential das ich dann auslesen könnte.

      Ich befasse mich im Moment intensiv damit, glücklicherweise habe ich noch professionelle Hilfe. Soweit ich die Preise im Überblick habe, sind diese Elektroden im Vergleich relativ billig, passende Membrane sind je nach Ionentypen preislich auch ok.

      Ich werde mich im weiteren Verlauf von meinem Projekt noch weiter damit beschäftigen, weil man damit prinzipiell jedes einzelne Element im Wasser prüfen kann, dies wäre natürlich sehr interessant für die Züchter. Wenn ich weitere Erkenntnisse habe, werde ich diese in einem neuen Post hier veröffentlichen. Bis dahin kann ich Dir nur sagen, es wäre möglich. Wie genau, wie teuer das es ist und wie viel Aufwand das dies bedeutet weiss ich selber auch noch nicht.

      Gruess
      Agash
    • Hi Joe

      Kein Problem. Zu früh freuen würde ich mich aber auch noch nicht. Automatisieren kann man das ganze wohl schlecht (nach meinem jetzigen Wissenstand zu urteilen), aber eben, ich bin mich da noch am einlesen. Mein Ziel wäre es jedoch zumindest das ganze zu vereinfachen.

      Mal schauen, nächste Woche treffe ich meinen Chemieprofessor wieder, ich hoffe mal er bringt mir was tolles mit :D.

      Gruess
      Agash
    • Hoi Agash

      Boah, klingt gut dein Projekt!! Viel Erfolg und Durchhaltevermögen (K)
      Die Arduino Pro Minis haben ja auch 14 I/O-Ports und einen 328, willst du wirklich für jede Sonde einen eigenen nehmen? Die langweilen sich ja zu Tode...
      Wegen den Sonden: hast du da schon welche in der engeren Auswahl? Da würd ich mich auch gerne mal einlesen.

      Gruss Christian
      Mitglied VMN und SDAT
    • Hallo agash

      Das mit den Ionenselektiven sonden kannst du vergessen, dazu benötigst du ein Ionophor welches hoch spezifisch selektiv ist für ein bestimmtes ion (hab das schon mit Ca+2) in lipid billayer gemacht Mg ist sicher auch möglich jedoch ist für nitrat und nitrit kein Ionophor bekannt.

      Die lebensdauer dieser Sonden ist auch nicht länger als ein paar tage, der aufwand zur herstellung gross.

      Irgendwo liegt bei mir noch ein paper von meinem Prof rum, der hat einige dieser ca+2 sonden hergestellt und dort beschrieben...


      Gruss Beni
    • Hallo Zusammen

      Danke für die Rückmeldungen und Infos, sind immer sehr willkommen. Die Resonanz zu dem Projekt freut mich auch extrem, das motiviert einen noch mehr das ganze möglichst perfekt abzuschliessen!

      @Christian: Hihi, ich hab noch diverse andere Sachen mit denen vor :D. Zudem kann es nicht schaden zusätzlich noch ein paar Pins offen zu haben, für die Zukunft. Pflicht ist es natürlich nicht, da hast Du vollkommen recht, es ginge auch einfacher. Bezüglich den Sonden: Ich schreibe wenn ich alles habe dann meine engere Auswahl hier hin. Im Moment ist noch alles durcheinander, das wird Dir nicht so viel helfen ^^. Ich erhalte dann noch ein paar Testexemplare von meinem Chemieprof am Freitag, das wird die Auswahl wahrscheinlich stark beeinflussen.

      @Beni: Bist Du noch auf dem neusten Stand oder hab ich falsche Informationen erhalten? Das war bei den Ionenselektiven Elektroden scheinbar früher mal so, hat mir jedenfalls der Chemieprof gesagt, mittlerweile gibts da auch solche für NO2 und NO3. Zudem halten die mittlerweile paar Monate, wie gesagt alles Infos von meinem Chemieprof, ich kann dir leider keine Garantie darauf geben. Wenn ich falsch informiert bin, entschuldige mich. Ich bin jedoch auch nach wie vor skeptisch, ob es überhaupt möglich ist. Wie zu erkennen ist, ist das für mich sowieso keine Prio 1 und ich werde mich mit meinem Prof noch diese Woche treffen, dann werde ich sehn ob es realistisch ist und ob das was ich interpretiert habe wirklich der Wahrheit entspricht :). Kannst Du mir vielleicht noch das Paper heraussuchen? Wäre bestimmt sehr hilfreich für die Recherche :D.

      @Javi: Danke für den Link. Das Projekt kenn ich schon von einem anderen Forum. Ich hab das Teil aber nicht mehr gefunden und ewig gesucht, jetzt hab ich es endlich wieder, danke!

      Wie gesagt, mit den Ionenselektiven Elektroden bin ich nach wie vor skeptisch, ich weiss auch nicht wie der Stand heute genauer ist, theoretisch sollte man damit die Aktivität der Ionen NO2, NO3, NH4, etc. messen können. Elektroden für diese Ionen gibt es auch, wie die jedoch funktionieren und wie die Proben dann ausgehen kann ich jedoch erst am Freitag sagen, erst dann sehe ich meinen Chemieprof. Bis dahin bin ich auf Inputs wie die von Beni angewiesen, so dass ich nicht zuviel Zeit für nichts investiere :D.

      Weiteres Vorgehen für mich wäre: Weiter Sonden für Redox, PH, Leitfähigkeit und Temperatur suchen, Python-Packages (Programm-Pakete) für die Grundlagen des Raspberry Pi's und die Verbindung zu den autonomen Arduino's fertigstellen. Den Code werde ich jedoch erst am Schluss der Phase 1 öffentlich machen (auf GitHub ;)).

      Gruess
      Agash
    • Hi Leute

      Ich bin nun immer noch am Suchen für passende Sonden und dazu passende Circuits. Im Moment tendiere ich zu den Atlas Scientific-Produkten, weil diese einfach anzusteuern sind. Ich habe Guten, wie auch Schlechtes darüber gelesen.. Ich glaube ich bestell mir jetzt mal das PH-Kit von denen und teste das mal selber aus. Die Tests werd ich anschliessend mit einem anderen Test vergleichen um die Genauigkeit zu prüfen.

      Hier ist mal der Link zum Produkt:
      atlas-scientific.com/product_pages/kits/ph-kit.html

      Kennt jemand noch andere Sonden und Circuits?

      Gruess
      Agash

      PS: Mit den Elektroden bin ich noch nicht viel weiter gekommen.. Mein Chemieprof hatte leider keine NO2, etc. Ich schaue jetzt mal, dass ich irgendwo in eine Uni kann und mir das ansehen darf :).
    • Hallo

      Hier gibt es ionenselektive (auch Nitrat) Elektroden. Wird aber ein teures Setup mit der Bezugselektrode usw...

      Agash, ich habe mich auch etwas in die Atlas Scientific Elektroden eingelesen. Die Firma erinnert mich etwas an Sparkfun, Kits und Module für Raspberry/Arduino-Entwickler. Die Sonden sind gut dokumentiert inkl. Beispielcode, also gut einzubetten. Wie genau sie sind weiss ich nicht, schlechte Erfahrungsberichte beruhen wahrscheinlich auch auf Entwicklerfehler wie: nicht oder zu ungenau temperaturkompensiert, Signal über Jumperkabel geleitet usw. Wenn sauber verarbeitet und kalibriert, sollten die für Aquarienzwecke genau genug sein. Ein Nachteil sehe ich, dass sie nicht über I2C sondern seriell angesprochen werden; willst du deshalb jeder Sonde einen eigenen Arduino spendieren? ;)

      Helbling Technik macht abgefahrene Geräte ua. für die Medizin- und Raumfahrtbranche (der adaptive Neuromodulator gefällt mir besonders...). Vielleicht können die noch eine gute Elektrode empfehlen?

      Gruss Christian
      Mitglied VMN und SDAT
    • Hi Christian

      Ich liebe solche Antworten :D. Die helfen mir echt weiter!

      Danke für den Link, ich hab da schon ein paar ionenselektive Elektroden im Auge aber die werd ich mir auch noch ansehen. Dass das Ganze ein teuerer Spass wird wusste ich ja bereits von Anfang an ^^.

      Sparkfun verkauft die Sonden auf Ihrer Webseite, deshalb bin ich auf diesen Hersteller gekommen :D. Bezüglich den schlechten Erfahrungsberichten hatte ich genau die gleichen Gedanken!
      Ein Arduino pro Sonde hatte ich aber schon vorher im Kopf, bevor ich diese gefunden und in der engeren Auswahl hatte.. ^^. Es geht mir ja dabei mehr darum, ein einzelnes, steuerbares, programmierbares Modul zu basteln, statt eines das aus vielen verschiedenen Teilen besteht. So hab ich den Vorteil dass ich auch die Software die ich modular entwickle, einfach erweitern kann und dasselbe gilt dann auch für die Hardware :).

      Danke für den Link, klingt interessant was die da machen. Ich glaube ich werde die Leute dort mal anschreiben und nachfragen was sie so halten von den Ideen und ob ich auf dem richtigen Weg bin :D.

      Gruess
      Agash
    • Agash schrieb:

      @Beni: Bist Du noch auf dem neusten Stand oder hab ich falsche Informationen erhalten? Das war bei den Ionenselektiven Elektroden scheinbar früher mal so, hat mir jedenfalls der Chemieprof gesagt, mittlerweile gibts da auch solche für NO2 und NO3. Zudem halten die mittlerweile paar Monate, wie gesagt alles Infos von meinem Chemieprof, ich kann dir leider keine Garantie darauf geben. Wenn ich falsch informiert bin, entschuldige mich. Ich bin jedoch auch nach wie vor skeptisch, ob es überhaupt möglich ist. Wie zu erkennen ist, ist das für mich sowieso keine Prio 1 und ich werde mich mit meinem Prof noch diese Woche treffen, dann werde ich sehn ob es realistisch ist und ob das was ich interpretiert habe wirklich der Wahrheit entspricht :). Kannst Du mir vielleicht noch das Paper heraussuchen? Wäre bestimmt sehr hilfreich für die Recherche :D.



      Hallo Agash
      Ob es NO2/NO3 selektive Ionophore gibt weiss ich jetzt auch nicht, jedenfalls dürfte es extrem schwierig sein die beiden Moleküle zu unterscheiden.
      du könntest die Lebensdauer etwas optimieren wenn du Glas anstelle eines Plastikrohres verwendest, jedoch habe ich es nie hinbekommen die membran vernünftig am glas zu befestigen!
      Das problem der Lebensdauer ist auch dass die in einer gepufferten Lösung aufbewahrt werden müssen, und föllig ungeeignt sind für Dauermessungen (Da hast du sofort Protein ablagerungen und die elektroden sind hinüber..


      Gruss Beni
    • Hallo zusammen

      @Beni: Danke für die vielen Infos! Das Dauermessungen nicht möglich sind war mir bewusst, aber es müsste doch irgendwie das Messen erleichtern oder nicht? ^^

      @Christian: Das gilt nur für die ionenselektiven Elektroden ;). Die anderen Sonden, also die, die wir im Kopf haben, können über mehrere Monate Messungen machen. Also Dauermessungen in diesem Bereich ist möglich. Sonst wäre das Ganze ja quatsch :D. Regelmässiges neu Kalibrieren wäre jedoch nicht schlecht.

      Gruess
      Agash
    • Hi Agash

      Ich hatte auch schon so ein Projekt in betracht gezogen. Weshalb nicht alles mit den Arduinos / Atmels?? Darauf kann man ja auch per Lan zugreifen.

      In welcher Umgebung programmierst du? Ich benütze haupstächlich Bascom-AVR...

      Ist das nicht zu aufwendig mit so vielen uP für diese Aufgaben??

      Mfg
      Ricky