В предыдущей статье я писала про корпус первого прототипа умного флорариума. В этой статье будет рассказ про завершенный второй прототип и про путь от высоких архитектурных амбиций до клизмотроники через незапланированный гидро-перформанс и отчаяние.
Сборка: адресная матрица 8х8 / 4-канальное реле / 2 понижайки / погружная туманная мембрана / простой кулер / датчик температуры и влажности dht22 / 2 помпы / esp32-devkit. управление через веб-страничку (Vanilla JS SPA)
Питание: вся конструкция запитана от сети через блок 24в. Напрямую от него питается сама туманная мембрана и понижайки. Понижайки получают 24в и раздают 12в для помп и 5в для матрицы и кулера, датчик dht22 питается от контроллера. Реле управляет кулером, туманной мембраной, доливом через помпу в озеро и верхним дождевым контуром.
Стек: C++ / PlatformIO / FastLED / DHT / ESPAsyncWebServer / ArduinoJson / NTPClient
Корпус: FDM-печать / PETG
Мелочь: 4 стекла 20х20 / 1 стекло 10х10 под матрицу / куча WAGO клеммников / 5 метров ШВВП 2х0.75 / 4 силиконовые трубки (2 в донорский резервуар с водой внизу, 2 на долив озера и верхний дождевой контур)
1. Анархия и терапия деконструкцией
Сгорел сарай, сгорела хата — к счастью, только метафорически. Первый прототип флорариума был деконструирован и отправлен в мусорную корзину. Выжившие растения отправились во временное политическое убежище — в пакет под фитолампу.
2. Эмоционально-идейный даунгрейд
С открытой душой и свежей мыслью я приступила к моделированию прототипа №2. На это ушло всего пару часов, да и то главным образом потому, что я заблудилась в кривых и плоскостях на своем 13-дюймовом мониторе.
В первую очередь были исправлены крайне неконструктивные (другого слова тут не подобрать) закругления прототипа №1. Подробнее в предыдущей статье.
Прототип №2 имеет ровные острые грани: геометрия создана специально под выращивание снизу вверх на 3D-принтере.
Игривый ретро-футуристичный дизайн первого прототипа уступил место суровому утилитарному подходу. Во мне угас пропал авантюризма, зато разгорелась пламенная страсть к оптимизации, сокращению издержек и прочим прелестям корпоративного посткапитализма. Ещё немного — и я начну проектировать квартиры-студии для ГК ПИК.
Творческая мысль оказалась погребена под банальным желанием просто довести дело до конца.
3. Наивная инженерия
Заодно я избавилась и от сложной сборки. Дно, прудик и угловые стойки с пазами под стекло печатались единым монолитным объектом.
В первом прототипе дно было стеклянным. Я решила, что протечка появляется именно там, и спроектировала монолитное, мощное пластиковое основание (проблему это не решило, но об этом позже). Сборную крышку напечатала отдельно. Задняя часть крышки фиксированная: к ней изнутри крепится трубка с отверстиями для автополива (снаружи её не видно, так что дождь идет буквально «из ниоткуда»).
Передняя небольшая часть крышки сделана съёмной — для обслуживания внутренностей флорариума. А маленькая пластинка с гравировкой «Dasha’s Private Digital Garden» (мир должен знать, кто несет ответственность за это), закрывающая отсек для проводов и матрицы, тоже напечатана отдельно.
4. Гуляющие ножки, шаловливые ручки и возврат к натуральности
Довольно быстро выяснилось, что оптимизированные монолитные стойки с пазами под стёкла ощутимо люфтят и гуляют туда-сюда… Проблему можно было решить (скрепить вершины стоек между собой жёсткой проволокой крест-накрест, чтобы зафиксировать периметр), но я это благополучно проигнорировала.
С пазами тоже возникли сложности: никакой ювелирной точности тут не наблюдалось. Внутренние наплывы филамента и гуляющие ножки-стойки лишили меня удовольствия идеально ровно вставить стёкла. Разумеется, с грехом пополам я смогла воткнуть их на место (тут подточила, там «применила контролируемую грубую силу»).
В целом всё состыковалось. На троечку, но состыковалось. Крышка слегка не налезала, конструкция гуляла, но мои стандарты качества к тому моменту упали до нуля, так что это было засчитано за результат.
Однако вскоре акриловые стёкла начали меня откровенно бесить. Я выбрала толщину 2 мм, но оказалось, что акрил гнётся, а главное — мгновенно царапается. Податливость хороша в мужчинах, но совершенно неприемлема в конструкционных материалах. Возможно, стоило докупить 3-миллиметровый акрил, забить его в пазы силой и успокоиться, но я решила кардинально сменить концепцию: вставить натуральные минеральные стёкла, а сомнительный поцарапанный пластик просто отправить в мусорку к первому прототипу.
5. Квест в гетто и реванш акрила
Заказала в общем 4 минеральных стекла под свои размеры. Ради своего каприза и внезапно проснувшейся страсти к натуральности мне пришлось поехать в какое-то гетто, чтобы рандомный Тихон из интернета в своем гараже мне порезал эти стекла (и заодно гипотетически меня). Экспириенс незабываемый, но кто откажется от 4 стекол под свои размеры за 400 рублей?
Оказалось, что податливость акрила была не багом, а фичей. Когда я, рассыпав половину грунта, всё-таки заменила акрил на минеральное стекло, пришло осознание: жёсткое натуральное стекло ведёт себя крайне бескомпромиссно. Лишний миллиметр (или необработанный край — я понятия не имею) просто неконтролируемо раздвигал гуляющие ножки. В итоге крышка перестала надеваться, так как периметр был нарушен, а по моему грандиозному инженерному замыслу крышка должна садиться пазами ровно на края стёкол. Я до последнего сопротивлялась, но пришлось сдаться, вытащить минеральные стёкла (ради которых я рисковала жизнью в гаражах) и вернуть гибкий гадкий акрил на место.
6. Гидравлическое ПТСР
В итоге я всё собрала, засадила выжившие растения (их осталось критически мало), прикрутила помпы, собрала железо, включила дождик… и эта монументальная конструкция снова предательски протекла.
Меня, честно говоря, даже развеселил (спасибо антидепрессантам) тот факт, что второй прототип страдает той же болезнью. Наступило эзотерическое прозрение: этому суждено было случиться. Хотя я, конечно, была искренне убеждена, что цельнопечатный корпус решит проблему, а возможные излишки воды впитает сложный составной грунт (премиум-сойл + кокосовый субстрат + бентонит + лавовая крошка + дренаж). Логика казалась железобетонной, ведь замкнутым экосистемам требуется минимум влаги, а полив планировался максимум раз в неделю. Клянусь больше не связываться с гидравликой, потому что ещё одного затопления мой паркет просто не выдержит. Теперь от звука капающей воды у меня дергается глаз, даже если она капает строго там, где положено.
7. Торжество архаичных технологий
Решила я эту проблему старым проверенным методом: запланировала поставить флорариум в поддон. Хочет течь — пускай течёт, мне не жалко! Я даже отказалась от мысли выяснять место протечки, пускай течёт! Смоделировала поддон, но от усталости абсолютно не продумала систему слива лишней воды…
Верите или нет, но в итоге я смоделировала и распечатала этот поддон, установила на него флорариум — и всё работает! Невероятно, но это факт.
Конечно, теперь мне приходится раз в неделю позорно откачивать воду из поддона с помощью медицинской груши (в простонародье — клизмы), но это полезный урок и суровое напоминание о важности предварительного проектирования. Впрочем, клизма даже как-то гармонично вписалась в общий сетап, да и цвет у неё оказался весьма подходящим…
Другие лонгриды, видео работающей туманной мембраны, шутки ниже пояса и фотки — у меня в тг-канале!
ссылка на оригинал статьи https://habr.com/ru/articles/1062788/