Из-за ограниченной жилплощади и чувства прекрасного, покупка и установка в квартире гроу-тента просто не рассматривалась. Моей целью было сделать такой бокс, который впишется в комнату, как еще один элемент мебели.
Финальный вид бокса:


Так как плотник из меня никакой, было решено взять за основу готовый шкаф/тумбу/etc, и модифицировать для своих нужд.
Благо на съемной квартире вся мебель из Икеи, и именно туда я отправился на поиски шкафчика нужных размеров. Выбор пал на IKEA EKET размерами 35х35х70.
Стенки, крышка и дверь из типичного для Икеи толстого ДСП. Задняя стенка - МДФ. Внутренний размер бокса чуть меньше внешнего, в итоге где-то 0.1225 квадратных метров для роста. Хватит? Хватит.


Второй ключевой покупкой была лампа. Выбор изначально пал на LED из-за температуры и эффективности. Из доступного в местных магазинах выбрал OPTIC 1 COB LED.
Из розетки жрет 54 ватта. По заявлениям производителя аналогично 150 ватт ДНАТа и аж до 2грамм/ватт. Это мы проверим, когда соберем парочку урожаев
Была доступна в местном магазине, с быстрой доставкой в течении недели и хорошей ценой. Подкупила подбробным описанием производителя, хорошими отзывами а так же пассивным охлаждением.
Драйвер Meanwell HBG-60, линза с углом 90". 3500К. К сожалению мощность нерегулируемая, но оно может и к лучшему - меньше крутить буду. Пассивное охлаждение работает хорошо, маленькое солнышко нежно прогревает бокс и куст.
К началу цвета выяснялось, что угол 90" мне не очень подходит. Растиха еще даже не уперлась в лампу, но из-за узконаправленного света некоторые колы уже перестали получать свет Благо, линзы у ламп сменные - пытаюсь сейчас заказать у производителя линзу на 120". Думаю, к следующему циклу успеет приехать.


Третий важный элемент бокса это вентиляция и фильтрация воздуха.
Изначально в бокс был поставлен дешевый вентилятор Noctua серии NF-S. Из преимуществ - тихий, из недостатков - слабый. Его хватало, пока я не начался предцвет и я не решил поставить самодельный угольный фильтр.
Был заменен на Noctua NF-F12 industrialPPC-3000 - чертов зверь, с регуляцией по ШИМ. Noctua NF-S тихонько обдувает растение и субстрат сверху.
Фильтр самодельный по простой схеме - два корпуса от вентиляторов, в одном - активированный уголь. Все это прикручено друг к дружке на М4 болты и проклеено изолентой. Для надежности.
На момент написания этого текста - 2 недели цвета, 50 дней от каски - этот фильтр хорошо справляется с запахом.


Исходя из размеров всех вышеперечисленных элементов, я нарисовал набросок размеров в ТинкерКаде.
Все выглядит хорошо, кроме разве что расстояния от лампы до растения. Ну ладно, это же компакт, тут идеальных условий не не бывает.
Если бы я использовал прямоугольный Quantum Board вместо COB лампы со здоровым радиатором, вертикального расстояния бы было по-больше. Борд квадратной формы бы не влез из-за вентилятора и фильтра.


Прикола ради в бокс был куплен "хай-тек" замок. Работает просто - подносишь RFID чип, он открывается. Внутри пара ААА батареек. Ищется по запросу "RFID Lock" на Алике - тысячи их!
Вообще штука прикольная, рабочая, но... бесполезная. Поигрался и убрал в ящик. Пока что я провожу 90% времени дома, шанс что кто-то (лэндлорд, пожарные, воры, инопланетяне) вломится ко мне в квартиру и полезет в неприметный серый шкафчик - минимальный.


Кроме вышеперечисленного, в бокс были куплены:

• Светоотражающая пленка - ей обклеены стенки и дверца бокса; посажена на двухсторонний скотч. Возможно, поменяю на "пожеванную" или на матовую белую.
• Мохнатая самоклеющаяся лента - изначально для шкафов-купе; ею обклеена по контуру дверь и внутренняя часть бокса с передней стороны для светоизоляции.
• Решетки на 120мм вентиляторы - чтобы закрыть отверстия для вдува и фильтровать пыль.
• 12V/2A + 5V/2A питальник - от него запитанна пишка и вентиляторы.
• Механический таймер - в представлении не нуждается.
• Raspberry PI - для мониторинга.

Бокс собирался следуя agile методологии в уже в процессе грова в течении первых двух недель с момента посадки семени и до начала цветения. Это заметно по некоторым фоткам в моем первом репорте.
По большому счету я очень доволен тем, как получился бокс. Это не 100% стелс - по ночам из вентиляционных отверстий виден свет, вентилятор чутка шумит. Целью было вписать его в интерьер, получив достаточно места для куста.
Пара фоток стадий сборки бокса:


Raspberry Pi и провода:

Для начала - что вообще за метрики мы собираем:

• Температура и влажность в боксе
• Температура и влажность в комнате
• Интенсивность света в боксе
• Влажность почвы
• Состояние дверцы

Кроме сбора метрик, система мониторинга умеет посылать нотификации в телеге и регулировать скорость вращения вентилятора по PWM (ШИМ).
Все это построено на open-source стеке:

• Raspberry Pi - маленький компьютер с Linux на борту.
• GrovePi - набор сенсоров для вышеупомянутого, а так же библиотека для работы с ними на Python 3.
• Prometheus - софт для мониторинга и сбора метрик. Через небольшой скрипт периодически собирает данные с датчиков.
• Grafana - то, что видите на скриншоте. Веб-интерфейс для работы с time-series данными, в том числе Prometheus.

Принципиальная схема аппаратной части:



Вся система построена на Raspberry Pi 4+ ака "пишка".
Почему не Ардуино, или что-то типа того? Потому что на пишке нормальный, полноценный GNU/Linux, мощный проц, достаточно памяти, широкий выбор языков программирования, отличные интерфейсы - USB, HDMI, GPIO, аппаратный PWM... Вобщем, гораздо более знакомая мне лично экосистема.
На пишку был надет GrovePi HAT. Это модуль, который расширяет GPIO порты, добавляет удобные коннекторы для датчиков, имеет встроенный АЦП/ЦАП и I2C хаб. Фирма Grove так же делает похожие модули для Ардуино, и предоставляет SDK для работы с ними. Не надо травить платы и паять схемы, никаких соплей из проводов, все уже практически готово к употреблению. Сказка!

Датчики и интерфейсы:

• BME380 - очень точный датчик температуры, влажности и давления. Подключается по шине I2C, передает данные в удобном формате.
• PWM/Noctua вентилятор - подключается к аппаратному PWM на пишке. На частоте 25,000 Гц регулирует скорость вращения вентилятора.
• Магнит двери - простой магнитный датчик, подключенный по Pull-Up схеме. Когда дверь закрыта - на GPIO пине логический 0, когда открыта - 1.
• DHT11 - не очень точный датчик температуры и влажности. Подключается по цифровому интерфейсу, снимает данные снаружи бокса.
• Влажность почвы - емкостный датчик влажности почвы. Чем больше влаги, тем лучше земля проводит ток, тем больше значение на датчике.
• Температура - точный датчик температуры на термисторе NCP18WF104F03RC. Висит внизу бокса, снимает температуру "у грунта".
• Уровень света - фототриод GL5528, чем больше света на него попадает - тем больше напряжение на порте. Удобно, чтобы проверить, не просачивается ли в бокс свет, но в целом бесполезен.
• Уровень воды - датчик, который замыкает при попадании влаги. Не используется, не знаю на кой черт я его купил.

Прицнипиальная схема программной части:



Тут все достаточно просто. Зеленым обозначены open-source компоненты, фиолетовым свой код, синим компоненты третьей стороны.

• grove.py - вышеупомянутый SDK от Grove для работы с их модулем на Питоне. Удобный интерфейс для считывания данных с датчиков, преобразования их в удобочитаемый вариант и адресования.
• growbox.py - небольшой HTTP сервер. Периодически собирает данные с датчиков, и отдает их в удобоваримом для Prometheus формате. Так же регулирует скорость вращения вентилятора в зависимости от температуры и влажности в боксе.
• Prometheus - инструмент для сбора разнообразных метрик и time-series база данных. Обычно используется для мониторинга серверов и служеб - место на диске, загруженность CPU, скорость ответа сервера и все такое. У меня собирает данные из с вышеупомянутого growbox.py.
• Grafana - инструмент для визуализации различных данных, в том числе и из Prometheus. Этакий конструктор красивых дэшбордов - размеры, формы, форматы, цвета и прочее легко настраивается через веб-интерфейс. Умеет отображать данные за настраиваемый период времени, а так же посылать нотификации. Именно графану вы и видите на первом скриншоте.
• Telegram - в телегу приходят уведомления о низком уровне влаги в почве, или о высокой температуры. Графана умеет интегрироваться с телегой из коробки в два клика, нотификации настраиваются прямо через графики - наглядно видно, когда оно прилетит. Это видно на втором скриншоте.

Чуть попозже выложу исходник приложения - growbox.py.