Par YANN le samedi 28 janvier 2012, 17:32 - In vitro
Un grand classique de la culture végétale in
vitro est le micro-bouturage ou
micro-propagation.
Comme son nom l'indique on fait de la multiplication végétative
à partir de fragments d'un plant mère. On obtient ainsi des clones du parent.
Le principe est que, théoriquement, chaque cellule est totipotente, c'est-à-dire
capable de devenir n'importe quel type de cellule différenciée au sein d'un
organe : cellule de racine, tige, feuille, fleur, etc. Normal : toutes les
cellules d'une plante possèdent intégralement le même patrimoine génétique (les
mêmes chromosomes).
En fonction de nombreux facteurs internes
(hormones, cellules proches, etc.) ou externe (température,
lumière etc.), les gènes pourront ou non s'exprimer, conférant à la cellule un
rôle dans l'organe où elle se trouve.
Voilà pour la théorie simplifiée à l'extrême (c'est peu de le dire !).
Dans la pratique, beaucoup de plantes, contrairement à la plupart des animaux,
ont la capacité de voir leurs cellules spécialisées se dé-différencier pour se
re-spécialiser différemment.
Par exemple en mettant quelques jours une branche de saule dans l'eau on voit
des racines se former : certaines cellules de la tige se dé-différencient pour
devenir des cellules de racines. Mais toutes les cellules du saule n'ont pas
cette capacité du fait de l'inhibition plus ou moins importante de cette
capacité de dé-différenciation.
Bonne nouvelle chez les orchidées : ce phénomène se produit également ! Chez le
Phalaenopsis par exemple, il peut se produire naturellement : de
nouveaux plants apparaissent sur les hampes florales. C'est ce qu'on appelle
les keikis.
Ces quelques explications étant données, il ne reste plus qu'à passer à la
pratique !
Par YANN le samedi 28 janvier 2012, 17:09 - Orchidees
Les premiers froids de l'hiver ont permis de stimuler les floraisons : une
température maintenue entre 15 et 20 degrés pendant une bonne quinzaine de
jours a permis l'apparition de plusieurs hampes florales surtout sur les
Phalaenopsis mais aussi sur le Pomatocalpa !
Par YANN le dimanche 15 janvier 2012, 18:38 - Hydroponie
Depuis 2 mois
des essais de culture hydroponique sont en cours afin de déterminer les
conditions optimales de culture.
Un des éléments clé de la culture hors sol est la solution nutritive.
Après quelques essais avec la concentration standard, une constatation s'impose
: moisissures, bactéries et autres contaminants sont les
premiers bénéficiaires de l'engrais ... au détriment des orchidées.
Donc avant d'aller plus loin dans la culture hors sol des orchidées, l'idée est
de trouver un moyen de ralentir le développement des
contaminants sans impact sur les orchidées : c'est l'objectif des tests
effectués depuis un mois.
A suivre .... car tester différentes conditions expérimentales prend du temps :
au moins 1 semaine avant de pouvoir tirer des conclusions. Autant dire qu'il ne
faut pas être trop pressé !
Par YANN le vendredi 18 novembre 2011, 19:43 - Hydroponie
Après 2 ans et 3 mois, je me remets aux tests de culture d'orchidées en
hydroponie !
La réussite des cultures in vitro me permet d'avoir des dizaines de plants
de Phalaenopsis pour faire les essais. Pour l'instant les plants ont 2 feuilles
et une racine. C'est peut-être un peu tôt, mais je vais tenter le transfert en
chambre d'hydroculture !
Très beau programme. Beaucoup de succès et d'enthousiasme de la part des
visiteurs.
Une présentation du
Bio-FabLab a été faite samedi. Bientôt la présentation Power Point en
ligne :
-
En français
- En anglais
L'expérience de la conférence de 4 jours avec Artilect a été un plaisir !
Un grand merci à : Artilect
:
Nicolas Lassabe, qui a organisé les conf et tables rondes
Philippe, Laurent, Julien, Xavier, David, Stéphane, Gilles, Lionel, Nathalie
(pardon si j'oublie quelqu'un !)
La
Novela - Toulouse Numérique :
Romain Rolland & Mélanie Portet-Le Doze les
coordinateurs
Jessy et Pierre pour la sono
Guillaume pour la video et les PC
Le
musée des Abattoirs :
La logistique et tout le personnel serviable, gentil, aimable
!
Par YANN le dimanche 25 septembre 2011, 22:08 - In vitro
Alors que les 1ers tests il y
a 2 mois n'ont donné aucun résultat, les
semis en vert ont été une réussite.
Analyse des causes possibles des absences de germination :
1- Milieu de culture
non adapté ?
> Non : cf. le succès des
semis en vert
2- Méthode de
décontamination trop agressive ?
> Non
: un test de dilution de la solution de décontamination a permis de
déterminer la concentration optimale avec la germination des graines à la
clé
3- Durée de
germination des graines important ?
> Non : les graines de
Phalaenopsis semées en vert ont germé après 3 semaines.
4- Problème de
viabilité des graines ?
> Oui : cf. succès des
hybrides maison
Les graines, réputées fragiles, ont certainement pris un coup de chaud lors du
transport ...
Par YANN le jeudi 15 septembre 2011, 19:57 - Electronique
Le problème de
la température
C'est le point le plus délicat de l'incubateur.
Et même, depuis le début du "projet orchidées", c'est le point noir :
- Voir les 1ers tests
descultures
hydroponiques en août 2009
- Voir les
premiers essais de monitoring de la température de l'incubateur version 1
Comment
produire du froid
L'idée de départ est de donc créer un environnement thermostaté :
si la température est trop importante, le système fait baisser la température
et vice versa.
Plusieurs
possibilités techniques (voir les explications très claires de la
société NEB) :
- La compression (réfrigérateur, climatiseur)
- L'absorption (réfrigérateurs à absorption)
- L'effet Peltier (glacières électriques)
Le module
Peltier(rappel du
principe) a été choisi comme solution du fait de :
- La simplicité de la commande électronique
- Le faible encombrement : Peltier + dissipateurs thermiques +
ventilateur
- Le faible volume sonore (par rapport au compresseur d'un frigo)
- La possibilité de faire du chaud ou du froid en inversant la polarité du
module
Module Peltier
en pratique
Dans la pratique, le module Peltier ne peut pas remplacer une clim' !! Son
rendement est vraiment trop mauvais.
Il m'a fallu quelques mois, l'utilisation de 3 glacières électriques et un peu
de découragement avant de le comprendre !
Conclusion
En attendant, les
essais de semis de graines d'orchidées ont fonctionné, et ce,
sans régulation de
température (à Toulouse il a fait + de 40°C cet été) !
Donc la vraie problématique est peut-être d'avoir certes une température stable mais
pas forcément à une
température ciblée précisément.
A suivre ...
Incubateur v.1 : Montage Peltier sur le côté
gauche
Incubateur v.2 : avec 3 modules de glacière
électrique
Par YANN le mercredi 14 septembre 2011, 21:32 - Electronique
L'incubateur version 2 étant autonome, il doit être capable de gérer l'allumage
et l'extinction des néons à heure fixe.
La solution : coupler la carte Arduino à une horloge RTC (Real Time
Clock).
Le composantDS1307 a été
retenu. Emarteepropose un PCB
prêt à l'emploi avec la
librairie Arduino qui va bien ! Que demander de plus ?! Du quasi
plug-and-play.
Par YANN le vendredi 26 août 2011, 21:38 - In vitro
Suite aux premiers essais
infructueux, je me suis lancé dans la technique dite de green seeding, ou
semis en vert.
Il s'agit de prélever les graines avant la fin de la maturation de la
capsule.
Les avantages :
- La récolte peut se faire aux 2/3 de la durée totale de
maturation du fruit
- Les graines étant enfermées dans la capsules, l'étape de décontamination avant
semis est inutile
Un mois après le semis, les graines ont germé : de jaune-marron elles sont
passé à vert et commencent à gonfler.
C'est donc une réussite ! Le milieu de culture étant le même que celui des 1ers
essais infructueux, cela signifie que le problème se situait soit au niveau de
la viabilité des
graines, soit au niveau de la méthode de
décontamination. Ces pistes seront explorées prochainement.
Quelques photos. La capsule prélevée provient du plant présenté
ici.
Capsule de Phalaenopsis 112 jours après
l'hybridation
Prélèvement du pollen (à gauche) et semis(à
droite)
Par YANN le vendredi 5 août 2011, 18:57 - Programmation
Dans l'esprit du
bilan du 1er prototype d'incubateur et des billets qui ont suivi, le
pilotage et donc le
logiciel, sont également abordés sous un nouvel angle.
Avec la version 2 de l'incubateur, le pilotage se fera uniquement avec la carte
Arduino, sans PC. L'incubateur fonctionnera en stand-alone : il sera
autonome dès la
mise sous tension des circuits.
La contrainte de la programmation de la carte Arduino, contrairement à Python,
c'est la concision : donc simplicité du code pour un
résultat
efficace. Ca servira plus tard à reprendre le code Python pour la
gestion de l'incubateur par ordinateur.
Par YANN le jeudi 4 août 2011, 22:41 - Electronique
Incubateur
version 1
L'alimentation électronique de l'incubateur était un circuit maison basé sur un
transformateur
et un redressement classique du signal (diodes +
condensateurs).
Dans les derniers développements l'alimentation a rapidement
été sous-dimensionnée du fait
des modules Peltier. D'où de nombreux problèmes de fonctionnement de l'ensemble
des circuits et en particulier de la carte Arduino.
Autre problème : 2
tensions étaient employées :
+24VDC pour les relais (commande des néons)
+12VDC pour le reste.
Incubateur
version 2
Passés le plaisir et la fierté de faire soi-même ses circuits, on passe à la
vitesse supérieure avec une alimentation stabilisée fiable et sécurisée : une
alimentation de PC.
Et là on passe de 35W (projet version 1)à
245W(version 2)
!!
Donc finis les problèmes de dimensionnement.
Au passage, tous les
circuits de l'incubateur seront adaptés pour fonctionner avec une seule
et même tension fixée à +12VDC.
Alimentation
ATX
Si on branche un bloc d'alimentation ATX (Advanced Technology Extended : norme
en rapport avec les cartes mères de PC) ... rien ne se passe ! Car c'est la
carte mère du PC qui pilote son allumage.
Dans la pratique il faut mettre à la masse (pin 16 par
exemple) le pin 14 (PS_ON#, câble vert) pour activer le bloc.
Version 1 :
créer un incubateur avec l'électronique et le logiciel, puis s'en servir pour
les cultures
> Cette démarche m'a permis d'essayer de résoudre la plupart des
problématiques en terme de circuits, capteurs, logiciel
Version 2 : Lancer les cultures et bâtir l'incubateur en fonction des
besoins.
> Approche plus pragmatique
1ère conséquence :
repenser les dimensions !!
En fait le premier incubateur est bien trop petit par rapport à la quantité de
semis réalisée !!!
Finalement l'idée a été de réaliser un compromis entre ce qui avait été réalisé
pour les
tests d'hydroponie et le
petit coffre de bois : un rayonnage d'étagère
!
Par YANN le dimanche 24 juillet 2011, 21:03 - In vitro
Quelques nouvelles des semis :
- Le 16/07/2011 semis de Phalaenopsis (raptical x Mivagala)
x (Aphrodite x Chamonix) semi alba de chez Vacherot. A ce jour, pas de
germination
- Le 14/07/2011 semis de Vanda caerulea de chez
B&T world seeds. Pas de
germination non plus.
Les semis sont sous néon 18h / jour (photo ci-dessous)
Les raisons des non germinations peuvent être multiples :
- Graines non viables
- Graines périmées
- Méthode de décontamination trop agressive
- Milieu de culture non adapté
- Durée de germination variable en fonction des espèces
Depuis les semis des Vanda je teste différentes conditions afin de cerner la
meilleure méthode de culture.
En attendant j'ai également des graines de Pleiones fuego grex à
semer.
Une commande de 3 sortes de Dendrobium devraient
arriver courant de l'été.
Et je reste à la recherche de nouveaux fournisseurs pour effectuer des semis
régulièrement pour augmenter les chances de germination.
Tout ça en attendant la maturation de mes propres graines d'ici
la fin 2011.
Par YANN le jeudi 14 juillet 2011, 20:12 - Bio Fab Lab
Les besoins motivant la fabrication de la centrifugeuse sont exposés dans la
conclusion du billet
du 16 juin concernant le semis des graines d'orchidées.
Il s'agit de concevoir un instrument sans fioritures, permettant la
sédimentation à vitesse
variable de composants en solution dans des tubes de laboratoire.
Instrument simple, donc, basé sur une visseuse détournée de son
usage premier. Sur les photos on voit que le manche a été coupé, le
variateur de
vitesse extrait est monté sur un châssis. Une cheville pour mur creux
fait office de bouton appuyant plus ou moins sur la gâchette de la visseuse. Le
résultat est sur la vidéo.
Un test de
sédimentation de graines d'orchidées permet de voir qu'après à peine 1
minute la plupart des graines ont culotté (hé oui, c'est le terme consacré en
laboratoire de biologie !) contre plusieurs minutes en sédimentation
naturelle.
Par YANN le samedi 18 juin 2011, 17:42 - Electronique
Le point sur le projet d'incubateur thermostaté piloté par ordinateur.
L'avancée a régulièrement été présentée depuis le 24/10/2010 dans les
catégories du blog : Electronique, Programmation et In vitro.
Pour l'instant il n'est pas opérationnel car des ajustements sont nécessaires.
Mais les bases du projet sont toutes posées : cartes électroniques, capteurs,
commandes, programme.
Le projet est viable.
A présent il s'agit d'optimiser chaque élément de l'incubateur : éclairage et
température essentiellement.
Par YANN le vendredi 17 juin 2011, 21:13 - Orchidees
Nouveau volet du développement des orchidées : la pollinisation.
Il s'agit de prélever les pelotes de pollen d'une
fleur et de les déposer sur le stigmate d'une
autre.
Après, il faut s'armer de patience car plusieurs cas peuvent se présenter
:
- L'hybridation échoue d'emblée : la fleur
fane et tombe
- L'hybridation débute puis stoppe après quelques
semaines : l'ovaire commence à grossir puis se déforme et la croissance
cesse
- L'hybridation fonctionne : les ovaires
grossissent durant des mois.
Première surprise qui est pourtant logique : dans les 24 heures qui suivent la
pollinisation, la fleur
fane.
Autre constatation : les hybridations ne fonctionnent presque que sur des
boutons récemment
ouverts.
Les premières essais de fécondation datent de début mars.
Les hybridations effectuées et réussies (encore faudra-t-il que les graines
soient viables) sont celles de Phalaenopsis. Après 3 mois et demi, les fruits
ne sont pas encore mûrs.
D'abord un petit rappel sur la multiplication sexuée des orchidées.
Ces plantes ont la réputation d'être particulièrement complexes à cultiver, et
ce n'est pas pour rien, car même l'obtention de graine et leur semis sont
délicats.
La fécondation des fleurs se réalise à la main car, pour faire simple, les
fleurs ne sont butinées dans la nature que par une catégorie particulière
d'insecte (pardonnez le simplisme des explications et la généralisation
outrancière, sachant qu'il existe des dizaines de milliers d'espèces
d'orchidées !!!).
Une fois les fleurs fécondées, la maturation des fruits prend plusieurs
mois.
Les fruits contiennent des millions de minuscules graines qui, contrairement
aux graines de haricot, par exemple, ne contiennent pas les réserves nutritives
indispensables à la germination et à la croissance du plant non encore autonome
(pas de racine).
Ces substances nutritives sont apportées par un champignon vivant en
symbiose avec ces jeunes plants d'orchidées.
In vitro, ce champignon peut être remplacé par un milieu nutritif
synthétique : d'où la culture in vitro.
Choix pour la
première culture
Pour se lancer dans les semis d'orchidées, 2 possibilités : collecter le
maximum d'informations auprès de sources variées, et acquérir le matériel chez
différents fournisseurs, ou bien acheter un kit de culture.
J'ai opté pour la seconde solution pour réduire les risques d'échec !
C'est chez Vacherot que j'ai
fait l'acquisition de
ce kit (Mérys). C'est très cher quand on voit ce qu'il contient : un peu
de verrerie, une spatule, un scalpel etc. (on trouve tout ça pour trois fois
rien chez les fournisseurs de matériel de laboratoire), très peu de milieu de
culture, pas beaucoup plus de produit désinfectant, du substrat, des pots et
des graines.
Bref, je suis satisfait de l'achat pour :
- Le milieu prêt à
l'emploi
- Les graines
- La notice
suffisamment claire
Les grandes
lignes techniques
La préparation des
milieux ne demande pas de grosses difficultés :
- Dissolution et coulage le milieu
- Stérilisation des flacons en cocotte minute
La stérilisation des
graines avec l'hypochlorite de sodium est plus délicate :
- Dissolution des sels et filtration
- Mise en présence de la solution de désinfection et des graines
- Séparation des graines et de la solution : c'est le point délicat (voir
ci-dessous)
L'ensemencement des
milieux :
- Stérilisation du matériel de prélèvement
- Manipulation en conditions stériles sous la
hotte "à flux laminaire" maison !!!!
La
stérilisation des graines
La technique proposée par Mérys consiste à retourner le tube contenant les
graines en suspension pour les laisser flotter et former un anneaux.
L'ouverture du bouchon tube retourné est sensée laisser échapper la solution
mais pas les graines qui devraient restées collées aux parois.
Les problèmes sont
multiples à cette étape :
- En fonction des espèces d'orchidées, les graines viables stérilisées flottent
ou sédimentent !
- Les graines non viables font l'inverse
- Si la quantité de graines est insuffisante, et le diamètre du tube trop
important, les graines ne se collent pas aux parois
- Pour les graines viables qui flottent, certains préconisent de laisser
s'écouler le liquide doucement et d'autre rapidement
Dans mon cas, je n'ai pas pu récupérer beaucoup de graines. Grosse déception
!
La solution : la
centrifugation pour séparer la totalité des graines.
Le
bilan
Cette première expérience a été très riche et a permis d'utiliser la
hotte
stérile.
L'incubateur
n'est pas encore prêt pour accueillir les premiers semis, donc l'incubation se
fera à température ambiante à la lumière du jour.
Le prochain matériel à fabriquer pour le bio fablab : une
centrifugeuse !!
Lorsque ce matériel sera prêt, de nouveaux semis seront réalisés avec des
graines, des milieux et de la verrerie provenant de différents
fournisseurs.
Par YANN le dimanche 5 juin 2011, 22:35 - Bio Fab Lab
Avant de se lancer dans des cultures, il faut valider que le flux d'air de la
zone de travail est bien stérile.
Il suffit pour cela de comparer un milieu de culture gélosé ayant séjourné dans
la zone de travail, avec une autre gélose en contact avec l'air ambiant (témoin
positif).
Par YANN le mardi 24 mai 2011, 18:37 - Bio Fab Lab
Une hotte
stérile pour la culture in vitro
Le 1er matériel fabriqué est la hotte stérile. Le principe de fonctionnement
est celui des hottes à flux
laminaire.
Un flux d'air stérile
laminaire (écoulement parallèle des flux d'air filtré) circule dans
l'espace de travail (surpression) et évite la contamination du matériel de
culture par l'air ambiant (contaminants principaux : spores de
moisissures).
Construction
Le flux doit être au moins égal à 0,5 m3/s pour travailler dans des conditions
d’asepsie correcte.
L'extracteur
utilisé ici a un débit de 800 m3/h. L'addition des filtres réduit
considérablement cette valeur.
En entrée de
l'extracteur, un simple filtre en mousse limite
l'entrée de poussière.
En sortie des
filtres HEPA
13 assurent la "stérilisation de l'air".
HEPA (High Efficiency
Particulate Air filter) est une norme définissant le taux de passage de
particules de plus de 0,3 microns.
Un filtre H13 laisse passer 99,75% de ces particules.
Sachant que la taille des spores de moisissures est de 1 micron ou plus ... ça
devrait marcher !
Des tests de
stérilité le prouveront. Ces tests consistent à vérifier l'absence de
pousse de moisissure sur des milieux de culture stériles.
Par YANN le dimanche 8 mai 2011, 17:09 - Programmation
Acquisition de
données avec la librairie Python Matplotlib
C'est bien de connaître l'état des entrées-sorties (E/S) à un instant donné,
c'est mieux de pouvoir suivre les changements d'état. En particulier dans le
cas de données analogiques.
En ce qui concerne l'incubateur, la première donnée à suivre est la
température.
Pour la présentation des données sous forme de graphe, c'est la librairie Matplotlib qui a
été retenue. C'est tout simplement celle présentée sur le site Arduino à la
rubrique Python.
Voici un exemple
de code très parlant.
Les premières mesures ci-dessous m'ont permis de constater que le circuit du
Peltier doit être amélioré.
Sur le graphe :
- De 0 à 30 minutes : Peltier éteint (22°C)
- De 30 à 220 minutes : Peltier refroidissant l'incubateur (20°C : une baisse de 2°C ce
n'est pas assez !)
- De 220 à 270 minutes : arrêt du Peltier
- De 270 à : Peltier chauffant l'incubateur (30°C : c'est très
bien)
NB le
08/05/2011 : le point sur le pilotage du Peltier
Par YANN le mardi 26 avril 2011, 19:51 - Programmation
Ca y est : ça
marche !!!
Enfin j'arrive à allumer un néon de l'incubateur avec l'ordinateur !!
Ca aura pris du temps depuis le
26 août 2009, mais la perspective de fabrication d'une serre USB (comme je
l'appelais à l'époque) se concrétise !
Ce qui est
piloté
Plus concrètement, l'image ci-dessous montre la console de pilotage de toutes les E/S
(entrées/sorties) analogiques et numériques de la carte Arduino
Duemilanove.
Pour chaque E/S, 3 boutons et une indication de lecture :
- Boutons
Marche et Arrêt : Actifs si l'E/S est configurée en sortie (par exemple
: commande des néons)
- Bouton Test :
Actif si l'E/S est configurée en entrée (par exemple : capteur de
température)
- L'indication
de lecture :
> Si les boutons Marche/Arrêt sont actionnées, l'état de l'E/S est
contrôlé juste après la commande et le résultat est affiché
> Si le bouton Test est actionné, l'état du capteur est
affiché
Le dialogue
entre Python et Arduino
Dans le
dernier billet sur le sujet j'évoquais un protocole de communication maison
qui avec le recul ... ne marche pas vraiment !
Le gros inconvénient était que la connexion plantait toutes les 10 minutes. Le
seul moyen était de fermer et ré-ouvrir la connexion pour ré-initialiser la
carte.
Problème majeur : à la fermeture de la connexion, toutes les commandes en cours
sont elles aussi ré-initialisées !
Donc les néons s'éteignent. Le problème venait d'une saturation du buffer de
communication série.
Il a fallu partir sur un autre solution : une librairie très bien réalisée par
une équipe du MIT (voir le paragraphe :
Python Arduino Prototyping API). Il suffit de charger le programme dans
l'Arduino, d'intégrer la librairie Python au code de l'IHM, et le tour est joué
!
Par YANN le samedi 26 mars 2011, 23:47 - Programmation
Pour commander les éléments de l'incubateur (néons, etc) et collecter les
données des capteurs (photorésistances par exemple), il faut qu'interface du PC
et carte Arduino se comprennent.
En d'autres termes, il faut établir un protocole de
communication.
Seulement 3 étapes sont utiles :
A- Demande de
connexion
- Le programme Python demande à la carte Arduino si elle est prête à
communiquer
- La carte Arduino répond "prête"
B- Envoi de
données
- Python envoie des données
- Arduino accuse réception
C- Réception de
données
- Python se déclare prêt à recevoir des données
- Arduino envoie les informations
Le code décimal a été choisi pour le codage (voir la table ASCII : American Standard Code for
Information Interchange). Par exemple
:
- Python envoie "49" (= caractère "1") à Arduino pour initier le dialogue
- Quand Arduino reçoit ce "49" (décimal), il répond par un "50", qui est
interprété comme "prêt" par Python
Ca semble simple comme ça, mais il y a eu quelques difficultés.
Comme le besoin pour Python de trouver en permanence des "retours chariots" sur
la liaison série sous peine de blocage de l'IHM.
Ou bien la vitesse de rafraîchissement entrée-sortie : 200 ms côté Arduino, 100
ms côté Python.
Et autres détails de ce genre !!
Ci-dessous une petite illustration.
Petite remarque : les données envoyées par Python apparaissent en tant que
caractère et non en tant que donnée décimale dans l'IHM.
Par YANN le dimanche 13 mars 2011, 20:55 - Bio Fab Lab
Avant toute chose, il fallait trouver un lieu.
Ca a rapidement été chose faite à l'Atelier de
Jolimont. Merci à Nicolas et Laurent !
Du fait du projet "micro-ferme", le premier matériel qui sera construit sera
une hotte à flux
laminaire.
C'est un instrument muni d'une zone de travail stérile. La stérilité vient de
la circulation à haute vitesse d'air filtré.
Pour la durée de vie du filtre, l'air ambiant ne doit pas être surchargé en
poussière. La hotte doit donc être placée dans un environnement modérément
confiné.
La première étape est donc l'aménagement d'un local clos.
Voici les images de la pose du sol, d'un peu de
rangement ... et de la verrerie ! Merci Philippe !
Par YANN le samedi 12 mars 2011, 12:26 - Bio Fab Lab
Bio Fab Lab :
qu'est-ce que c'est ?
Qu'est-ce qu'un Fab
Lab ? Laissons la parole à Artilect (http://www.artilect.fr), le Fab Lab toulousain
:
Un Fab Lab est un
LABoratoire de FABrication où toute personne, quelque soit son niveau de
connaissance, peut venir expérimenter, apprendre ou fabriquer par elle-même
tous types d'objets (prototype technique, meuble, objet artistique ou design,
objet interactif, etc...). Pour cela chaque membre peut venir utiliser les
différentes machines du Fab Lab, apprendre des autres membres ou participer aux
différents projets collectifs. (source : http://www.artilect.fr/index.php?page=fablab.php)
Un Bio Fab
Lab est donc un Fab Lab mettant à disposition des ressources en
biotechnologie. Actuellement la plupart des Bio Fab Lab et apparentés sont
orientés biologie moléculaire (ADN).
Bio Fab Lab à
Toulouse
L'idée est venue de la rencontre de 2 projets : le Fab Lab de Toulouse
Artilect et le projet d'un particulier de se créer une micro-ferme
d'orchidées.
Artilect : De
nouveau, laissons Artilect se présenter :
Nous proposons
donc de créer sur Toulouse uneplate-formepermettant à la fois de
rencontrer des personnes issues de communautés différentes et de collaborer sur
des projets innovants. Ainsi un étudiant ou un porteur de projet avec une idée
novatrice aura la possibilité de rencontrer les personnes complémentaires et
nécessaires à la réalisation de son projet et aura accès à des outils et des
moyens pour réaliser un prototype. Il pourra aussi apporter ou partager ses
connaissances avec les autres projets de la plate-forme. (source : http://www.artilect.fr/index.php?page=presentation.php)
> Dès le début l'idée est de fabriquer soi-même le maximum de matériel
permettant l'automatisation de la culture à la maison des orchidées. On
retrouve le DIY, "do
it yourself" cher aux Fab Lab.
> Outre le matériel
spécifique au projet (chambre de culture in vitro par exemple), il est
prévu de fabriquer du matériel général de
biotechnologie comme une hotte à flux laminaire, du matériel de mesure
(pH-mètre, conductimètre), une centrifugeuse etc.
> Alors pourquoi pas mutualiser ce matériel de laboratoire ?!
De là est né l'idée du Bio Fab Lab : fabriquer et mettre à disposition des
ressources de biologie.
La "micro-ferme d'orchidées" devenant un utilisateur du Bio Fab Lab.
Par YANN le samedi 12 mars 2011, 11:05 - Orchidees
Depuis le mois de juin 2010, j'ai placé une serre dans la partie la plus
éclairée de l'appartement : plein sud.
Le soleil est
direct. Et bien que ce soit généralement déconseillé pour la culture des
orchidées en appartement, ça ne pose aucun problème. En effet des brumisateurs
assurent une hygrométrie élevée.
Les occupants sont des orchidées commerciales : Phalaenopsis,
Oncidium, Dendrobium, Cattleya, Zygopetalum, mais aussi Vanilla.
La serre m'a permis de faire des expériences : vaporisation d'hormones de
croissance, de différents types d'engrais, modes de culture sur billes d'argile
ou sur sphaignum, fécondations.
En novembre dernier, durant 2 semaines et demi d'absence, les conditions de
floraison des Phalaenopsis et du Dendrobium ont par hasard
été réunies : le chauffage était coupé (moyenne :
15°C) et les brumisateurs n'ont pas
fonctionné.
Résultat : à mon retour des hampes florales s'étaient développées.
2 mois et demi
plus tard, les fleurs ont commencé à s'ouvrir.
En voici quelques photos.
Par YANN le vendredi 28 janvier 2011, 23:52 - Programmation
Avant de rentrer dans le vif du sujet du pilotage de l'incubateur, un point de
détail.
Il s'agit de la mise en place de la recherche automatique du port
série (Com) sur lequel la carte Arduino est connectée.
Le "plug-and-play" est tout de même plus élégant que la recherche à la main du
port série attribué à Arduino :
> Pour Windows, il faut tout de
même aller fouiller dans le gestionnaire de périphérique pour connaître le port
Com
> Pour Linux
c'est beaucoup plus simple. Sans rentrer dans les détails, la fonction servira
surtout si plusieurs cartes sont connectées au même ordinateur
Le résultat semble évident, mais ça demande un peu de travail !
Par YANN le samedi 22 janvier 2011, 22:41 - Electronique
Vue d'ensemble
des PCB : les différents modules
Au fil des billets je vous ai présenté l'élaboration des grandes fonctions
électroniques de l'incubateur.
Voici une représentation synthétique de la combinaison des 11 différentes cartes
électroniques employées.
- Le module
d'alimentation :1 PCB (Printed Circuit
Board) alimenté en 220VAC se charge de faire fonctionner toute
l'électronique.
- Le module
entrée-sorties : constitué de 2 PCB dont la carte Arduino.
Le module interface PC et commande/capteurs.
- Le module de
commande :4
PCB pilotent
> Les 4 néons
> Le module Peltier
> 3 ventilateurs
- Le module capteurs
:4
cartes pour
> Le contrôle du fonctionnement des néons
> La surveillance de la température
> La vérification de l'état de la porte (ouverte ou fermée)
Par YANN le mardi 18 janvier 2011, 19:05 - Electronique
La carte
entrées/sorties
Il s'agit de la carte reliant l'Arduino aux cartes commande et capteurs.
C'est juste de la connectique. Dans le jargon des utilisateurs Arduino, on
appellerait ce PCB un "shield" ("bouclier" en
anglais), c'est-à-dire une carte qui vient s'insérer / se plugger sur
l'Arduino.
Les derniers
tests
Le fonctionnement a été validé en testant chaque entrée ou sortie Arduino
:
- Allumage / extinction des néons 1 à 1
- Mise en route / arrêt de chaque ventilateur
- Marche / arrêt et inversion de polarité du Peltier
- Test du capteur de porte
- Test de chaque cellule photo-électrique
- Test du capteur de température
Et maintenant
...
La partie électronique est terminée ! Le prochain billet présentera une vue
d'ensemble de l'interconnexion des cartes.
Le gros chantier suivant est la programmation de la carte Arduino et de
l'interface graphique en Python.
Par YANN le mercredi 22 décembre 2010, 20:54 - Electronique
Rôle des
capteurs
Les capteurs ont 2 rôles :
- Contrôler que la
commande exécutée a bien été effectuée.
> Par exemple, le néon a été allumé, et le capteur correspondant
(photo-résistance) vérifie que c'est bien le cas.
- Tester un paramètre
afin de le réguler
> Par exemple le LM35 mesure la température, le programme final sur PC
estimera si le module Peltier doit être activé pour ajuster cette
température
Capteurs
employés
- Module
d'éclairage : une photo-résistance contrôle
chacun des 4 néons de l'incubateur
- Module de
température : le capteur LM35 permet la mesure de la
température
- Ouverture de la
porte : une fourche optique vérifie
si la porte est ouverte afin de suspendre la régulation de température le cas
échéant
- Ventilateurs
: Actuellement 2 ventilateurs sont installées sur les radiateurs du Peltier.
Après de nombreux tests, le capteur de vitesse (à collecteur ouvert) semble
absent (cf en option d'après documentation trouvée sur les sites des
distributeurs).
> Dans ce prototype d'incubateur, la vérification du fonctionnement de ces 2
ventilateurs sera omise
Connectique
Les circuits ont été séparés en 2 :
- Circuit principal
: chargé de collecter les données des différents capteurs et de les
transmettre à la carte Arduino
- Circuits
secondaires : composés des capteurs et de composants nécessaires à leur
stabilisation (implantation au plus près des capteurs)
Capteur de
température
Fourche optique contrôlant l'ouverture de la porte
A droite : la carte gérant les capteurs
... de nombreux fils pour relier les capteurs distants
Par YANN le dimanche 12 décembre 2010, 21:10 - Electronique
Gestion des
commandes de l'incubateur
Les circuits permettant la commande de l'incubateur sont terminés : -
Commande des néons - Commande des
ventilateurs - Commande du module
Peltier
En ce qui concerne la commande des ventilateurs,
pas grand chose à dire à part que les Darlington BD677 sont bien
adaptés pour la commutation sur commande logique Arduino.
Pour le module Peltier, l'idée est de pouvoir simplement inverser sa polarité.
Le choix du pont en H s'est vite imposé.
Inversion de
la polarité du Peltier : principe du pont en H
Le pont en H
est un circuit classiquement utilisé dans la commande des moteurs à courant
continu.
Il permet d'inverser le sens de rotation du moteur par l'inversion de la
polarité.
Le schéma ci-dessous présente le principe (il n'y a pas tous les
composants indispensables au bon fonctionnement du circuit). Les BD677 utilisés dans la commande des ventilateurs ont de nouveau été
les composants de choix pour l'élaboration du montage.
Les circuits actuels : à droite la
commande des ventilateurs en bas la commande du Peltier
NB le
08/05/2011 : le point sur les ponts en H
Au vu des
tests de baisse et montée de température, ça ne marche pas
correctement.
Après consultation d'électroniciens (merci David, d'Artilect !), la raison est
que pour qu'un transistor / un Darlington fonctionne comme interrupteur, il
faut que l'émetteur soit relié à la masse. Donc il faut les transistors NPN
et PNP pour réaliser un pont en H.
Or je n'ai utilisé que des BD677 = des Darlingtons NPN. Il aurait fallu
associer 2 BD676 à 2 BD677.
Finalement j'abandonne la fabrication maison de ce type de circuit puisqu'il
existe le L6201 qui est
un pont en H intégré qui peut être activé ou désactivé par l'application
d'un signal sur l'une de ses pins.
Ce seul composant va remplacer mes 2 circuits :
- Marche / arrêt du Peltier
- Inversion de la tension du Peltier
Par YANN le dimanche 31 octobre 2010, 18:58 - Electronique
Les éléments
électroniques de l'incubateur
Les réalisations électroniques vont consister à effectuer : 1- Le bloc
d'alimentation électrique 2- La gestion des
commandes 3- La gestion des
capteurs
1ère phase :
alimentation et commande
La réalisation du bloc d'alimentation électrique
stabilisée n'a pas posé de problème particulier : il a suffit d'adapter
les circuits déjà réalisés antérieurement (cf le
post du septembre).
La première vraie tranche de développements consiste à réaliser la commande des éléments
suivants :
- Néons
- Module Peltier
- Ventilateurs du Peltier
- Ventilateur général de l'incubateur
Les
néons
Des relais
commandent les néons.
Des Darlingtons
(BD677) assurent l'interfacent avec la carte Arduino.
La programmation finale Arduino ne débutera qu'après la réalisation de
l'électronique de l'incubateur.
Pour l'instant le programme chargé est réduit à sa plus simple expression et
permet uniquement de valider l'interfaçage Arduino/incubateur.
Ci-dessous quelques photos pour illustrer cela.
Cqfd : néons allumés !
En bas : le bloc d'alimentation
En haut : la commande des néons
Par YANN le dimanche 24 octobre 2010, 17:44 - In vitro
Qui dit culture in vitro, dit incubation des vitro-plants.
Voici le plan et une première réalisation de l'incubateur thermostaté.
Température
Sur le côté gauche, un module Peltier est inséré en sandwitch entre 2
radiateurs.
En fonction de la polarité, le module fournira du chaud ou du froid.
Les premiers tests sommaires permettent l'obtention des températures suivantes
:
Minimum :
16,3°C
Maximum :
27,6°C
La température extérieure était de 20,5°C.
Lumière
Les 4 néons assurent l'éclairage.
Régulation
Les 2 paramètres température / lumière vont être pilotés par ordinateur avec un
module Arduino.
Quand la régulation de température aura été entièrement étudiée, l'aération
sera ajoutée.
Par YANN le lundi 11 octobre 2010, 22:20 - Electronique
Le projet de
serre USB ...
Le
dernier post présentait le tout premier périphérique de ma serre USB : un
DIP-switch.
Le travail a été intense, formateur, passionnant, prenant ... et la perspective
d'implémenter les périphériques suivants implique encore beaucoup de temps, de
surface et de volume de circuits imprimés.
Premiers
contacts avec Arduino
Parallèlement à ces conceptions électroniques, la réception d'un mail fin
juillet (merci Sébastien !) m'a orienté vers une association qui travaille avec
les cartesArduino.
Arduino, qu'est-ce que c'est ?
C'est un circuit basé sur un microcontrôleur Atmel AVR,
composant programmable en langage proche du C++.
Il permet la gestion de 14 entrées/sorties dont 6 dédiées aux signaux PWM et 6
aux entrées analogiques.
La prise en main est simple :
> Du point de vue hardware - Un des
principes d'Arduino est le plug & play : les cartes d'extension et les capteurs se
branchent et sont presque prêts à l'emploi. La liaison au PC se fait via un
port USB (convertisseur USB / Com FTDI)
> Du point de vue software -
L'interface de programmation gratuite est intuitive, de nombreux exemples de
code sont disponibles et la programmation ne pose aucun problème.
En 5 minutes on peut paramétrer la carte Arduino pour en faire un thermomètre,
via un capteur de température !
La
transition
Depuis pas mal de mois j'étais encouragé à m'intéresser à la logique programmée
(Brice, si tu me lis .. !!!).
La rencontre avec Arduino m'a tout de suite convaincu car c'est une solution
clé en main pour résoudre ma problématique de serre pilotée par ordinateur
:
avec cette toute petite carte je peux remplacer l'échafaudage des cartes
développées ces derniers mois !!!
Malgré tout j'ai souhaité poursuivre en parallèle mon projet initial en
logique
câblée.
Pieuse décision : Arduino a eu raison de moi et m'a convaincu que le temps de
l'initiation électronique est révolu.
Finalement les cartes électroniques développées cette année auront été mon
"projet de stage" et le périphérique DIP switch l'aboutissement.
Arduino, c'est donc
validé et adopté.
D'ailleurs j'ai déjà adapté mon interface PC écrite en Python pour piloter
l'Arduino !
Par YANN le samedi 11 septembre 2010, 17:05 - Electronique
Après
plus d'un an de travail (en partant de zéro en conception de circuits), je
peux enfin mettre en service mon tout premier périphérique : un DIP-switch !
(DIP = Dual In Line package : le format des circuit intégré).
Avant d'entrer dans le pourquoi du comment du DIP switch, un petit schéma pour
se remettre en tête le schéma général de fonctionnement des entrées/sorties
USB.
Le composant
68HC908JB8 fait l'interface entre le PC et les périphériques. Il est
paramétré en 8 entrées / 3 sorties.
Chaque sortie a un rôle spécifique :
- 1ère sortie =
EP2_PC0 (EP2 = End point 2)
> Un compteur à 6 sorties y est branché - chaque famille de
périphérique (néons, ventilateurs, etc) sera branchée sur une des sorties - 2ème sortie =
EP2_PE1
> Cette sortie permet de faire fonctionner les compteurs secondaires
(dans la famille de périphériques "néons", un sous-compteur CMOS4017 permettra
de commander jusqu'à 10 néons indépendants) - 3ème sortie =
EP2_PD0
> Cette sortie envoi le signal au périphérique commandé (allumage,
extinction des néons par exemple)
Alors, pourquoi est-ce que le 1er périphérique est un DIP switch ?...
Pour une raison que j'ignore et que je ne souhaite pas élucider, le composant
68HC908JB8 présente un comportement aléatoire sur ses 3
sorties. Lors de la connexion de ce composant au PC, la 1ère sortie est
parfois EP2_PE1 ou EP2_PD0 au lieu de EP2-PC0. Il fallait donc trouver un moyen
de déterminer quelle sortie est EP2-PC0.
Un méthode simple consiste à placer un élément de signalisation. C'est le rôle
du DIP-switch qui
détermine l'adresse de la sortie EP2_PC0.
Au niveau logiciel il suffit d'effectuer un scan pour localiser le DIP switch
(configuré dans la section de configuration du logiciel : voir l'impression
d'écran) et en déduire le nom réel des 3 sorties EP2.
Désormais la base
logicielle et électronique de la "serre USB" est posée et validée.
Les périphériques suivants vont (enfin !) pouvoir être développés.
Configuration des périphériques : type de
compteurs, code DIP switch etc.
Menu test : scan du DIP switch identifiant la sortie EP2-PC0
Carte du dessus : interface compteur / DIP-switch (prochainement
miniaturisée !!)
Carte du bas : DIP-switch
Par YANN le samedi 7 août 2010, 18:18 - Electronique
Souvenez-vous. Le
8 janvier dernier, je vous racontais mes déconvenues lors de la mise au
point de la carte de brassage USB basée sur le composant CMOS4017 (petit
rappel, le but de ladite carte de brassage est d'activer successivement des
sorties et donc des périphériques :voir
ici pour les détails).
L'échec avait été l'occasion de rebondir et de concevoir ma première carte
maison avec des portes
logiques (voir
le post). Mais l'encombrement n'est pas négligeable comme on le voit
sur la photo ci-dessous.
Etant donné que le fonctionnement de l'automate
final repose sur ce type de montages(cf.
la video de YouTube), je me suis décidé à miniaturiser un peu plus le
dispositif en me remettant au 4017.
Et cette fois-ci c'est un réel succès. Et je vous laisse juger du gain de place
!
Il y aura plus tard une dernière étape de miniaturisation avec l'emploi d'un PIC.
Mais chaque chose en son temps.
Merci à Jérémy pour le tuyau des résistances pull down !
Au 1er plan : dispositif de
brassage à base de 4017,
Au-dessus : même chose avec des portes logiques
Pour se connecter il suffit de lancer le viewer et de saisir l'adresse IP
suivie de 2 ":" et du numéro de port.
Le mot de passe configuré sur le PC distant sera demandé.
2/
Utilisation de VNC sur Linux-Ubuntu(PC qui prend la main à distance)
C'est encore plus simple qu'avec Windows.
Il suffit de lancer
: Menus : Applications
> Internet >visionneur de
bureaux distants
Puis cliquer sur "Se connecter", sélectionner le protocole VNC et saisir
l'adresse IP suivie de 2 ":" et du numéro de port.
De nouveau le PC distant demandera de s'authentifier.
3/
Installation de VNC surLinux-Ubuntu(PC à contrôler)
- Installer le paquet :x11vnc
- Créer le mot de passe en tapant la
commande : x11vnc -storepasswd
- Saisir la commande : x11vnc
-usepw
- Saisir le mot de passe que le PC distant devra renseigner en modifiant le
paramétrage de Linux Menus : Système >
préférences > Bureau à distance > Sécurité : configurer
- Mise en service du serveur : saisir la commande x11vnc -forever -shared -q
-bg
- Déconnexion du serveur : saisir la ligne de commande x11vnc -R disconnect:all
- Lancement de l'application au démarrage : Menus : Système/Préférences/Applications au
démarrage/Ajouter
4/ Explication du principe de connexion entre 2 PC
reliés à internet
Maintenant que chaque PC est configuré correctement, voyons comment les faire
communiquer via leur connexion internet respective.
Prenons une comparaison.
Imaginons que le PC à contrôler est un appartement dans lequel on souhaite
rentrer.
Pour se rendre à l'immeuble dans lequel se trouve l'appartement, il faut se
rendre à une adresse donnée.
Ici l'immeuble est le modem qui donne accès à internet (une Freebox par
exemple). L'adresse en question est l'adresse IP du modem (c'est
facile de la connaître en allant sur le site mon-ip.com par exemple)
Une fois devant les interphones de l'immeuble, il faut trouver le numéro de
l'appartement. Pour notre connexion à distance, il s'agit du numéro de port du
modem.
Dans cet immeuble la marque d'interphone est Seko mais ce pourrait être une
autre marque qui utilise une autre technologie. Dans la connexion à distance,
le type d'interphone correspond au protocole VNC.
Les câbles reliant l'interphone de l'appartement et le haut-parleur de l'entrée
d'immeuble passent par un tableau de brassage, et on a décidé que quand le
numéro 5900 est composé, ça sonne au 3e étage, appartement 12. Mais en
changeant les branchements, on peut faire en sorte que ça sonne au 5e, porte
13.
Dans le cas de notre modem, c'est un peu pareil : on paramètre le routeur pour
que la requête
adressée au port du modem (5900 dans l'exemple) soit transférée à
l'ordinateurqui est
derrière et qui a lui-même une adresse IP (locale)
donnée (c'est l'étage de notre exemple) et un numéro de port
spécifique (c'est la porte ou l'appartement de notre exemple).
Par YANN le jeudi 1 juillet 2010, 19:26 - Programmation
La problématique est la suivante : sachant que la serre d'orchidées va
fonctionner jour et nuit, je souhaite pouvoir la surveiller n'importe quand et
de n'importe où.
Il faut donc connecter à internet le PC qui pilote le dispositif et utiliser un
mode de connexion sécurisé à cet ordinateur à partir de n'importe quel PC ayant
accès au web.
Différents systèmes permettent de réaliser ces connexions à distance.
Entre autre :
- Connexion directe
d'un PC à un autre via un logiciel (par exemple RealVNC)
- Mise en relation de
2 PC via un 3ème PC faisant office de serveur (comme TeamViewer ou SparkAngels)
- Connexion de 2 PC à
un même réseau (VPN)
> La dernière
solution a d'emblée été écartée car le PC de la serre n'est pas sur un
réseau local.
> La deuxième
solution a le mérite d'être simple et efficace. Hélas les développeurs
de ces solutions n'ont pas toujours pensé à les adapter aux plateformes Linux
(cas de SparkAngels). Quand il y ont pensé (TeamViewer), ça ne marche pas
toujours très bien ... en parcourant les forums à ce sujet, j'ai pu me rendre
compte que je ne suis pas le seul à m'être heurté à des problèmes d'affichage
ayant pour conséquence des lenteurs extrêmes de connexion.
> Finalement c'est la 1ère solution qui a été
retenue. Ce n'est pas la plus rapide, mais c'est celle qui fonctionne le
mieux pour les connexions Linux-Linux et
Windows-Linux.
Le prochain post décrira l'installation et la configuration de VNC et des
PC.
Par YANN le mercredi 2 juin 2010, 21:39 - In vitro
Qui dit expérimentation, dit plan de travail.
Avec l'objectif de me lancer dans des cultures in
vitro, il faut un plan de travail facilement lessivable, et
solide.
Côté réalisation de circuits électroniques, j'ai
cruellement manqué d'un bon espace de travail jusqu'à maintenant. Souder sur le
coin d'un bureau, fer électrique branché sur une multi-prise, ça va un moment.
Mais niveau sécurité c'est assez moyen.
Bref, j'ai opté pour la conception d'une paillasse de
laboratoire.
Elle est toute simple :
> Le plan de travail est réalisé en carrelage blanc
> Le courant électrique est distribué par des prises fixées à un
caisson
A la base il y a une bête table en pin (1er prix Ikéa) !
Puis il faut couper, percer, clouer du mélaminé blanc.
Y fixer des prises un interrupteur et quelques câbles.
Se mettre au carrelage : sous-couche, colle, joints.
Par YANN le dimanche 16 mai 2010, 14:50 - Orchidees
Après plus d'un an de rédaction du blog, c'est l'heure d'un premier
bilan.
Le projet de multiplication d'orchidées a exploré plusieurs pistes sur les 5
thèmes suivants qui sous-tendent l'ensemble :
Orchidées
Culture in vitro
Culture hydroponique
Développements électroniques
Développements logiciels
Et finalement on est bien en plein cœur d'un projet à l'étape recherche et
développement.
Avec le transfert du blog sur Orchiblog.fr, les posts les plus pertinents
ont été conservés et retouchés, pour une meilleure compréhension du déploiement
du projet. Le chemin à parcourir reste vaste, passionnant et les occasions de
nouvelles directions seront sans aucun doute au rendez-vous.
Par YANN le dimanche 2 mai 2010, 16:18 - Programmation
Contexte.
La future serre USB sera composée de 3 éléments :
- Des périphériques pour réguler
les paramètres vitaux des plantes (lumière, etc)
- De l'électronique pour faire
communiquer l'ordinateur avec le monde extérieur
- Et l'ordinateur qui fera
tourner le programme dont je vous présente régulièrement l'évolution
Actuellement j'utilise Windows XP pour les divers tests. Mais à terme c'est
Linux, système d'exploitation
gratuit et libre d'utilisation, que j'utiliserai.
Mais un logiciel qui fonctionne avec Windows n'est pas sûr de marcher avec
Linux.
Voici donc la petite histoire du transfert de mes programmes sous Linux.
1- La première étape consistait à choisir un Linux.
Là je m'en suis remis aux conseil d'expert, et c'est Ubuntu qui a été sélectionné. La version 10.04
sortant ces jours-ci, j'ai préféré tester la version 9.10 qui est
débuggée.
2- Une fois Ubuntu installé, le premier test de mon application Python n'a pas
été concluant ...
Après avoir pas mal bataillé, on a trouvé les différents problèmes qui
empêchaient
l'application de tourner (grand merci à Guillaume !) :
- Problèmes d'encoding : Linux ne sait pas lire un "é" ou un "à" écrit par
Windows
- Problème de définition du chemin informatique d'un fichier : chez Windows on
dit "\toto.doc" et chez Linux on dit "/toto.doc" !
3- Etape suivante : faire communiquer le logiciel avec le périphérique
USB.
D'emblée ça ne fonctionne pas car on n'a pas les droits d'écriture sur le
périphérique.
Il faut donc créer une règle qui donne ces droits en créant le fichier :
/etc/udev/rules.d/10-local.rules
contenant la ligne :
BUS=="USB", ATTR{idVendor}=="0c70", ATTR{idProduct}=="f0a1",
MODE:="0666"
Les idVendor et idProduct étant bien sûr spécifique de mon périphérique. Par ici le
tuto. Attention : la commande "udevinfo" est remplacée par "udevadm
info" avec Ubuntu 9.10.
Par YANN le mardi 27 avril 2010, 18:56 - Programmation
L'application de pilotage de la serre progresse ...
Ci-dessous l'impression d'écran du panneau de configuration des
périphériques connectés.
Il s'agit donc de dire au logiciel quelle carte électronique est branchée et
où, afin que le programme sache comment envoyer et recevoir les
informations.
La suite des hostilités :
- Aménager mon nouvel
atelier d'électronique / culture in vitro / R&D !
- Tester la compatibilité du programme sur Linuxversus
Windows
- Faire migrer et relooker ce blog sur ... orchiblog.fr !!!
- Poursuivre la conception du logiciel
Et ... les tests n'ont pas été concluants !!!
En fait pour une raison qui m'échappe - et que je ne tiens pas à creuser- le
petit module qui communique avec le PC, le 68HC908JB8,
se déconnecte du PC au bout de quelques minutes.
Le seul moyen pour que ça reparte : débrancher et rebrancher le câble USB ....
Pas pratique !
Alors, en se creusant la tête, il y a bien eu une solution qui m'est venue :
faire un circuit qui ouvre et ferme un des câbles (la masse) de ce câble
USB.
Ça tombe bien, le LM555,
un timer, sait très bien faire ce genre de cycles (pour une fois que je ne
réinvente pas la roue ... !). Et avec un transistor bien placé, le tour est
joué.
Résultat : une fois ce circuit inséré là où il faut (cf la photo), ça marche
très bien : le PC a pu communiquer avec "la serre" sans aucun soucis 12 heures
de suite.
Par YANN le samedi 6 février 2010, 17:18 - Programmation
Depuis la
présentation de fin janvier, l'application a fait des progrès.
En particulier la gestion des logs de connexion et communication
du PC avec le module USB.
Avec cette nouvelle fonction, il va être possible de tester le bon
fonctionnement à vide de la serre USB (sans périphériques).
Car il faut bien sûr valider que pendant 24h, le système fonctionne
régulièrement sans panne.
Par YANN le jeudi 28 janvier 2010, 19:00 - In vitro
Un petit tour du côté des milieux de culture.
Il y a 2 semaines, j'ai testé un mode de repiquage stérile de bourgeons de
ficus.
Le but n'est pas que des petits ficus se développent, mais plutôt :
- Que les bourgeons
ne pourrissent pas, ce qui serait un signe de traitement des
échantillons trop agressif
- Que le milieu de culture ne soit pas envahi de moisissures,
ce qui indiquerait que l'environnement de repiquage (instruments, plan de
travail) n'est pas correct
Le résultat est très encourageant : les bourgeons sont verts sans aucune trace
de champignons contaminants !!
Et c'est bien la première fois que je parviens à ce résultat ! Les essais
précédents (il y a longtemps), se soldaient par l'apparition en quelques jours
de champignons sur les fragments végétaux, et un noircissement de ceux qui
n'étaient pas contaminés.
Moralité :
- Les conditions de
mise en culture (sur ... la gazinière ! avec du matériel stérilisé à
l'eau bouillante) sont ok
- Les conditions de
stérilisation des fragments végétaux ne les détruisent pas
Prochaine étape : passer de la gazinière à un vrai plan de travail !!
On verra ça en mars, car d'ici-là le temps va me manquer.
Par YANN le samedi 23 janvier 2010, 21:57 - Programmation
Ce post pour vous présenter une nouvelle application qui va permettre de tester
et piloter la serre USB.
L'ébauche
du mois d'août a entièrement été revue et corrigée.
Les nombreux plantages de connexion ont été supprimés. De nouvelles fonctions
ont été ajoutées.
Dans l'onglet
"Configuration" ci-dessous, 2 fonctions :
- Réglage de la fréquence de lecture /
écriture du module USB
- Possibilité de basculer en mode déconnecté pour
tester l'application
L'onglet
"Tests" permet des opérations basiques de lecture / écriture :
- Visualisation en temps réel de l'état de la connexion
PC/serre USB
- Visualisation en temps réel de l'octet de données envoyé
par la serre USB
- Pilotage des 3 sorties en mode marche / arrêt tous
les cycles
d'horloge ou en manuel
Le mode de Tests par cycles marche/arrêt a permis de faire fonctionner le
module présenté il y a 2 semaines.
Une petite vidéo montre ce qui se passe à l'écran et au niveau des circuits
:
- On voit le circuit d'horloge qui fait défiler les LED vertes (= les sorties
vers les périphériques qui deviennent passantes tour à tour)
- Les 3 LED
rouges (dont 2 qui clignotent) sont les 3 sorties USB
La suite des opérations va s'orienter vers la culture in vitro :
> Une expérience concernant les conditions de stérilisation est en
cours
> Le plan de travail est à réaliser pour travailler confortablement en
milieu stérile
Par YANN le jeudi 14 janvier 2010, 18:30 - In vitro
"Mais qu'est-ce que c'est ?" me direz-vous ?
Hé bien c'est le nouveau tournant du projet !! A savoir la culture in
vitro des orchidées !
Rien que ça !
C'est un détour pour mieux revenir plus tard sur l'hydroponie.
Car il y a plusieurs avantages avec la culture en bocaux :
- Le milieu est
solide, donc pas de régulation du pH, de la conductivité et du volume
d'eau
- La taille de
l'enceinte de culture : avec des contenants de 8 centimètres de
diamètre, il est beaucoup plus simple d'étudier les conditions optimales de
culture (pH, conductivité, température, etc) que dans des bacs de 40 x 30 cm et
de 70 cm de haut !!!
Revenons à la photo.
La toute première étape consistait à vérifier qu'avec les "moyens de bord" il
est possible d'obtenir des milieux de culture stériles.
15 jours après la préparation de bocaux stérilisés à l'eau bouillante,
contenant une solution gélifiée d'engrais, il n'y a aucune pousse de
moisissures. C'est
donc stérile.
A plusieurs reprises, il y a longtemps, j'avais essayé sans succès : les
moisissures apparaissaient après 3-4 jours. Donc je tiens le bon bout !
La suite : > Préparer le plan
de travail pour manipulations stériles > Poursuivre la
conception du logiciel de pilotage de la serre à bocaux
> Concevoir les premier périphériques de cette serre
Par YANN le dimanche 10 janvier 2010, 22:35 - Orchidees
Le socle du projet est posé. La suite des événements va pouvoir se dérouler
sereinement, à savoir la maîtrise de l'environnement de la cultures des
orchidées.
Afin de piloter confortablement les prochains prototypes de périphériques (le
1er sera bien sûr la commande des néons), il faut un logiciel.
C'est donc la prochaine étape, qui ne devrait pas me prendre 3 mois, cette
fois-ci !
Parallèlement aux développements informatiques et électroniques, j'ai décidé de
reprendre la culture des orchidées sous un angle un peu différent de ce que je
vous ai déjà présenté.
Avant de reprendre l'hydroponie, on va donc faire un petit détour par ....
SURPRISE !!!
Par YANN le dimanche 10 janvier 2010, 09:00 - Electronique
Petit rappel : l'objectif était de rendre successivement actifs puis inactifs
16 périphériques.
Un signal d'horloge (succession d'états hauts = +5VDC
= signal logique 1 / et
d'états bas = 0V = signal logique 0), envoyé par le PC via
l'USB, et combiné à des portes logiques, permet
d'atteindre cet objectif.
Après une intense réflexion, un peu de logique, je suis parvenu à réaliser un
tel circuit.
Le schéma ci-dessous résume le principe de fonctionnement pour un périphérique (S), le
pilotage de 16 périphériques étant la combinaison de 16 fois ce schéma.
Par YANN le samedi 9 janvier 2010, 09:13 - Electronique
Pourquoi 256 périphériques, me direz-vous ?
Hé bien, sachant que 16 x 16 = 256, l'objectif
est de piloter 16
périphériques qui commandent eux-mêmes 16
sous-périphériques.
Par exemple le
périphérique "néons" va commander 16 sous-périphérique commandant
chacun 1 néon.
Et on parvient ainsi à commander 256 périphériques avec 3 sorties USB :
- La 1ère sortie
est un signal
d'horloge rendant actif successivement chacun des 16 périphériques
- La 2ème
sortie est également un signal d'horloge rendant
actif successivement chacun des 16 sous-périphériques
- La 3ème
sortie est le signal "marche ou arrêt"
envoyé au sous-périphérique rendu actif par les 1ère et 2ème sorties USB
Le schéma ci-dessous représente les différents modules électroniques (en
rouge) se trouvant entre le PC et les périphériques :
- Module Alimentation
électrique
- Module USB
proprement dit (communication entrées / sorties)
- Module de brassage
USB : permettant d'activer les sous-périphérique comme expliqué
ci-dessus
Chaque module est composé de plusieurs cartes électroniques
(en orange) dont je vais vous épargner ici la description
Chaque carte comporte des connecteurs (losanges verts)
pour l'alimentation électrique, l'arrivée des signaux logique etc.
Les connecteurs sont identifiés par une brève description (en
marron). Les sorties vers les 16 périphériques correspondant à
"E/S périphérique S1
à 16".
La photo ci-dessous montre 4 de ces 16 sorties.
Schéma décrivant
l'interconnexion des cartes électroniques
Sorties vers les
périphériques S1 à S4
Le prochain post décrira le principe du module de brassage USB
Par YANN le vendredi 8 janvier 2010, 18:11 - Electronique
Par où commencer ? Pas facile de
choisir, tellement ces 3 derniers mois ont été l'occasion
d'expérimentations.
Quels étaient les
objectifs ?
> Tester la faisabilité de
périphériquespourla serre : cartes électroniques
permettant d'allumer / éteindre les néons, de faire tourner les ventilateurs,
de mesurer la température, etc.
Ainsi j'ai pu réaliser mes premiers
"circuits-que-c'est-moi-qui-les-ai-faits-tout-seul" !!!
> Commander de
nombreux périphériques avec seulement 3 fils.Ça, je vous l'expliquerai lors d'un prochain
post
Quelles ont été les
réalisations ? > A ce jour, le module permettant de piloter les
périphériques de la serre est au point. Mais avant d'en arriver là, il a
fallu tester plusieurs configurations pour que ça marche vraiment !
> Encore une fois, le
détail sera présenté lors des prochains posts.
> Toujours est-il que
le résultat final donne ceci :
Interface PC / périphériques de la
serre
Carte recevant les
périphériques
Impressionnant, non ? ... je veux dire
: la taille !!!
D'accord, c'est vrai, c'est loin d'être
miniaturisé ! Mais je débute dans "l'invention" de cartes électroniques.
En fait, j'aurais pu miniaturiser en utilisant des circuits intégrés dédiés,
mais je n'ai pas réussi du 1er coup, ce qui fait que j'ai "réinventé la roue"
en utilisant des composants basiques.
Au départ, les 3 derniers étages de la
1ère photo, devaient tenir sur cette carte électronique :
Mais le soucis c'est que je n'ai
jamais réussi à ce que toutes les pistes soient ok.
Alors je me suis mis à travailler en
modules. En fait c'est beaucoup plus facile pour repérer des erreurs de
conception.
Pour gérer tous les périphériques avec
les 3 sorties USB, il existait un composant tout à fait adapté (le CMOS4017,
pour les connaisseurs !), et ça devait tenir sur cette carte
:
Mais là encore ça ne marchait pas. Il y avait beaucoup d'interférences
électrostatiques. Alors j'ai décidé (et ça m'a bien arrangé finalement, car
c'était passionnant), de reproduire le fonctionnement de ce circuit intégré
avec des composants plus rudimentaires ... et CA A MARCHE !!!!
C'est ce que je m'en vais vous conter
dans le prochain post !!!
Par YANN le mardi 8 septembre 2009, 20:54 - Electronique
Petit post après un travail intensif pour réaliser le bloc alim de la serre
USB.
Voici donc une association de circuits imprimés et de borniers d'alimentation
en courant du secteur, répartis sur 2 étages.
1er étage :
> En bas on reconnaît la console de
distribution du 220V :
- En fait le courant provenant du cordon d'alimentation secteur passe d'abord
par le disjoncteur
différentiel avant de rejoindre la console 220V
- Le courant est distribué via 3 disjoncteurs
thermiques vers
* Les alimentations
électroniques 5V/12V/24V
* Les transfos des
brumisateurs
* Les néons
> En haut à gauche, l'alimentation 12VDC des
ventilateurs
> En haut à droite, l'alimentation 5VDC des circuits
logiques
1er étage
2e étage :
> En bas, l'alimentation 24VAC des
brumisateurs
> En haut à droite, l'alimentation 24VDC desrelais/pompes
> En haut à gauche, un espace libre pour une future alimentation
(alimentation symétrique pour ampli OP ?)
2e étage
Etape suivante : aménager le 3e étage avec :
> La carte
Entrées/Sorties
> Un circuit de
distribution des différentes basses tensions
> ... pour enfin pouvoir commencer la conception des circuits de commande
de la serre.
Par YANN le mercredi 26 août 2009, 16:11 - Hydroponie
Les grosses chaleurs de ces derniers jours ont eu raison des nouvelles pousses
et racines obtenues avec le procédé hydroponique.
Comme
constaté en juillet, la maîtrise des variations de température est
primordiale, et je n'y parviendrai réellement que par une régulation précise
des paramètres de culture. Et on en revient à la réalisation d'une serre
USB.
Finalement je vais reprendre le projet en avancement doucement mais
sûrement.
Et les projets de réalisations ne manquent pas :
- Pilotage de l'éclairage
- Pilotage des brumisateurs
- Pilotage des ventilateurs avec modulation de la vitesse
- Régulations thermiques par modules Pelletier (générer du chaud et du
froid)
- Surveillance du niveau des réserves d'eau
- Régulation de la conductivité
- Régulation du pH
- ...
Quelques bonnes soirées de bricolage en perspective !
Par YANN le dimanche 23 août 2009, 20:30 - Electronique
Petit rappel : l'objectif actuel est de réaliser les alimentations permettant
de faire fonctionner la serre USB.
La première étape est donc de réaliser une console 220 V comportant les
caractéristiques suivantes :
- Prise secteur
unique (cordon d'alimentation)
- Liaison secteur / cartes d'alimentation via des câbles sertis de cosses
(contacts 220 V sécurisés)
- Sécurités : disjoncteurs différentiel et
thermiques, et boîtier hermétique
Le bornier à vis permettant d'arrimer les cosses s'est imposé. Mais faute d'en
trouver dans le commerce (revendeurs d'électronique et d'électricité), j'ai dû
en concevoir un.
Les disjoncteurs seront ajoutés plus tard lors du remplacement des
programmateurs actuels par le module USB en cours de développement.
Le résultat est présenté ci-dessous. Pas très esthétique mais efficace !
Etape suivante : réaliser une alimentation stabilisée 5V pour alimenter les
circuits logiques.
Par YANN le jeudi 13 août 2009, 16:24 - Programmation
Un grand pas a été franchi avec la programmation de ce logiciel de pilotage de
la carte
IO USB en langage Python.
Voici le résultat. Simple mais efficace.
A gauche : les
sorties
> En cliquant sur un bouton on modifie l'état d'une des 3 sorties
> C'est avec ces 3 sorties que la
serre va être commandée
A droite : les 8
entrées
> Toutes les secondes le logiciel teste l'état des entrées
> C'est avec ces 8 entrées que la serre pourra être surveillée
Le prochain cap est la commande de relais pour allumer / éteindre
les néons de la serre. Ca va se dérouler en 3 étapes
:
> Réalisation de l'alimentation électrique des
relais
> Recherche d'une solution pour commander séparément 10 néons
avec les 3 sorties USB (si si, c'est possible !!)
> Développement logiciel pour automatiser les
cycles jour / nuit
Par YANN le mercredi 12 août 2009, 16:36 - Programmation
Petit rappel : le prochain objectif à atteindre pour la serre USB est la
réalisation d'un programme de pilotage des 3 sorties / lecture des 8 entrées de
la carte électronique Entrées/Sortie.
Pour ce faire, il faut réaliser une IHM (Interface Homme Machine).
En langage Python il y a de base un module Tkinter qui
permet de faire des fenêtres avec des boutons, etc. mais le résultat n'est pas
terrible. En plus ça demande des heures pour placer 3 éléments
graphiques.
C'est pour cette raison que je me suis tourné vers wxPython.
Avant de commencer à être à l'aise avec ce module, il faut un peu de pratique.
Donc rien de tel qu'un tutoriel.
La prochaine étape reste la réalisation de l'IHM pour la carte USB entrées /
Sorties.
Dans l'avant dernier post, j'évoquais une amélioration du système de
ventilation .
Pour illustrer l'impact d'une bonne aération sur la température des chambres de
culture, une petite photo :
- Le 1er chiffre est la température extérieure
- Le 2e correspond à la température dans chacune des 3
chambres de culture
La différence est
énorme !!! Jusqu'à 10°C !!
Ce qui évitera à mes plantes de pourrir.
Le capteur reçoit le signal analogique qui est transformé par le composant
68HC908JB8 en signal numérique.
Ce signal numérique est envoyé à l'ordinateur via la liaison USB, toujours par
le biais du composant 68HC908JB8.
Cet ensemble d'étape permet de donc valider le bon fonctionnement des
entrées
USB.
Le bon fonctionnement des sorties USB (pilotage de
la lumière, les ventilateurs, etc.) restait à valider.
C'est chose faite.
Les photos montrent le montage qui m'a permis de faire les tests sur le
logiciel fourni par le
livre l'USB pour tous.
Et ça marche très bien !!! C'est génial !!!
L'étape suivante est de complètement piloter ce 68HC908JB8 avec mon propre
logiciel, en langage de programmation Python.
Par YANN le dimanche 26 juillet 2009, 10:05 - Hydroponie
CONCLUSIONdu chapitre "recherche de la température
optimale de culture"
Après une 10aine de jours de fonctionnement de la serre, il y aurait beaucoup à
dire :
une foule de variations dans les
conditions de culture a entraîné une foule de variations
:
> du développement des plantes
> des pH et conductivité des milieux de culture
> de la maîtrise de l'évaporation dans les chambres de culture
> ...
Mais les changements et variations sont en fait beaucoup trop nombreux pour pouvoir mener une
étude des conditions de culture optimales digne de ce nom .
Le problème vient de la trop grande dépendance aux variations d'environnement, et
principalement la température extérieure, qui empêchent une maîtrise complète
de la température des chambres de culture.
La solution retenue, avant la poursuite du volet "serre de développement", est
l'amélioration du contrôle et
de la régulation des facteurs vitaux : température, éclairage,
ventilation, humidité, milieu nutritionnel.
La boucle est bouclée, et on en revient à la nécessité d'élaborer une
serre USB pour
mener à bien le projet de culture optimale des orchidées en hydroponie !
... et il faut reconnaître que ça m'arrange bien !!
Etape suivante :
réaliser unecarte
entrées-sorties (IO)qui
sera l'interface entre l'ordinateur et la serre, via un port USB.
Par YANN le dimanche 19 juillet 2009, 13:36 - Hydroponie
Après 1 journée d'observation, les choses deviennent plus claires :
- Le bac 1, le
plus à gauche et proche de l'aération de la serre, présente la température plus
basse de 1°C par rapport aux 2 autres bacs
- Le bac 2, au
milieu, présente une température stable
- Le bac 3, à
droite et contre le radiateur , présente la même température moyenne que
le bac 2, avec
un pic de 1 à 2°C en plus lors du fonctionnement du radiateur.
Conclusions :
- Les bacs 1 et
2 ayant des températures un peu différentes, permettront d'évaluer
l'impact de la température sur la croissance des orchidées
- Le bac 3
doit impérativement être isolé thermiquement du radiateur : la séparation en
question est présentée sur la photo ci-dessous : l'air chaud part non plus
directement sur le bac mais vers le haut
A venir :
La température des chambres de culture n'est plus de 30°C mais de 25°C pour l'instant, pour
prévenir une chaleur excessive en cas de fortes chaleurs extérieures.
Par YANN le samedi 18 juillet 2009, 00:00 - Hydroponie
Après une semaine de culture des 3 bacs dans les mêmes conditions (pour laisser
les plants s'acclimater), surprise !!
> 1er bac : des racines qui commencent à pousser - normal -
> 2e bac : ce n'est pas trop le cas et certains pieds pourrissent
> 3e bac : la moitié des plants a pourri (et ça l'orchidée pourrie sent le
poisson pas frais !) ... en effet, le 1er bac était très éloigné du chauffage
contrairement au 3e ...
Donc avant de déterminer le pH optimal pour la culture, on part sur la
température optimale !!
A suivre la semaine prochaine
Par YANN le dimanche 12 juillet 2009, 00:00 - Hydroponie
Le billet d'aujourd'hui est le premier d'une nouvelle série de posts appelés
"serre de développement".
Par "développement" il faut comprendre : recherche de conditions optimales de
culture des orchidées.
Car la vocation du prototype de serre présenté ci-dessous, c'est pour ainsi
dire de la R&D portant sur la culture aéroponique d'orchidées.
Voici donc présentée ci-dessous la serre que vous connaissez bien, mais
optimisée grâce aux premiers retours d'expérience.
Car il n'est pas encore l'heure de figer les choses, même si l'ensemble est un
peu plus abouti qu'il y a quelques mois.
1/ Eclairage
: Les 3 néons combinés à des réflecteurs ont été remplacés par 15 néons
qui tapissent le plafond de la serre.
2/ Ventilation des
chambres de culture : Le système de clapet couplé aux ventilateurs a été
amélioré pour empêcher l'humidité de s'échapper lorsque le ventilateur ne
fonctionne pas.
3/ Ventilation de la serre : Avec 3 chambres de culture l'humidité est
élevée dans la serre. Des ventilateurs ont été ajoutés à l'extérieur pour
périodiquement remplacer cet air.
4/ Chambre de culture (réserve) : Par souci d'économie, la réserve
d'engrais a été énormément diminuée. Il s'en suit que les billes d'argile ont
été remplacées par du grillage fin, et le flotteur du brumisateur supprimé.
5/ Chambre de culture (entretien) : Afin de pouvoir décontaminer
facilement, le module de culture a été simplifié : nettoyage du bac facilité,
film transparent facilement remplaçable, fixation des plants d'orchidées
améliorée.
6/ Chambre de culture
(... puissance 3 !) : Et pour pouvoir tester et comparer 3 conditions de
cultures différentes en même temps (pH, concentration en engrais, ventilation
etc), la serre abrite désormais 3 chambres de culture.
La suite : recherche du pH optimal de la solution nutritive.
Mode d'emploi :
1- Utiliser Python 2.5 (pour l'instant
je n'utilise plus Python 3.0, suite à quelques déconvenues ...)
2- Installer la librairie dll LibUSB-win32
3- InstallerPyUSB
0.4.2 4- Se référer au très bon exemple PyMissile
qui est limpide.
Par YANN le jeudi 21 mai 2009, 00:00 - Electronique
Un des objectifs du projet de cultures d'orchidées, c'est l'automatisation du pilotage des
paramètres de culture : température, éclairage, etc.
Pour l'instant la serre hydroponique fonctionne avec des programmateurs, mais
c'est du temporaire, le temps de réaliser les premiers essais de culture.
A terme, un c'est un ordinateur qui fera le travail.
En parallèle de ces essais de culture hors sol, je m'attaque donc à la partie
montage électronique.
La toute première
problématique est la communication de l'ordinateur
avec le circuit électronique par USB.
Aujourd'hui je réalise le 1er montage issu de l'ouvrage USB présenté
ici : le capteur de température.
Ca a fonctionné sans problème du premier coup : le montage a été reconnu par le
PC, le pilote a été installé, et le soft (programmé en Visual Basic) fourni
pour le test marche sans erreur.
C'est très enthousiasmant !!
Le prochain challenge est de réaliser un soft similaire en language de
programmation Python.
Voilà, l'heure du bilan a sonné après un mois d'expériences palpitantes !
L'expérience a été extrêmement riche.
Très vite après le lancement le 20 avril, des réajustements ont été nécessaires
:
- Au bout du 1er jour, les racines de 2 plants sur 3
... étaient totalement
sèches!
> La position
des orchidées par rapport au brumisateur a été réajustée ... plusieurs fois
!
> Les cycles
de brumisation ont été modifiés
- Des problèmes d'assèchement des feuilles
sont également vite apparus :
> L'ouverture des bouches d'aération a été
modifiée
> Les cycles
de ventilation ont été modifiés
- Alors que les plants
végétaient, et suite à la recherche sur les origines d'Oncidium
Sweet Sugar (voir le post
du 2 mai) les modifications suivantes ont eu pour conséquence un
"boom" de la
croissance des plants :
> Ajustement des doses d'engrais
> Fort abaissement du pH
- Pour les premiers essais j'ai mis le plus de chances de mon côté en
introduisant un plant
sain :
> Racines
saines
> Bulbes
charnus
> Hampe
florale
- Vers la fin du mois de culture des moisissures ont commencé à
apparaître :
> L'accent sera mis sur la stérilisation du matériel de
culture
> La décontamination
périodique de la serre a été mise en place Après ce démarrage plutôt
laborieux, on comprendra la satisfaction d'obtenir les résultats ci-dessous les
10 derniers jours de culture :
Des racines ayant poussé en quelques jours
Nouvelle racine et développement d'un bulbe
Développement d'un bulbe
La cerise sur le gâteau : le développement de cette hampe
florale en 3 jours à partir du bourgeon d'une hampe florale existante
L'idéal aurait été d'avoir des photos avant / après. Mais ne connaissant pas
trop l'issue des tests, ça n'a pas été possible. On verra ça sur la prochaine
fournée.
Par YANN le dimanche 10 mai 2009, 00:00 - Hydroponie
Petit message à mi-chemin, pour faire le point.
Avant tout, la serre convient-elle aux orchidées ?? Demandons-leur !!
> Des racines
qui commencent à se développer sur plusieurs bulbes (qui n'en avaient presque
plus),
> croissance des plus petits
bulbes,
> bonne
tenue de l'ensemble des plants ...
je crois qu'on peut dire que c'est un franc succès !
D'autant que les conditions de culture ont pas mal évolué en 3 semaines.
Et les conditions définitives n'ont que 4 jours. Mais j'y reviendrai bientôt en
détail.
La serre sera en maintenance (forcée) d'ici 10 jours.
Ce sera le bon moment de prendre quelques clichés de ces fameuses racines et
des bulbes !
Les quelques semaines d'expérience permettront également de lancer une nouvelle
vague de cultures. A suivre ...
Pour une croissance optimale d'un plan d'orchidée, il faut connaître les
conditions de culture qui lui sont le plus favorables.
Pour connaître les conditions de culture qui lui sont le plus favorables, il
faut connaître son habitat naturel.
Pour connaître son habitat naturel ... là ça se complique sérieusement !
Car la plupart des orchidées disponibles dans le commerce sont issues de
nombreux croisements !
Et c'est une véritable recherche généalogique qu'il faut mener pour parvenir à
connaître l'habitat naturel des plus anciens aïeux sauvages.
Le 1er type d'orchidées à passer "à la moulinette" de la serre est :
Oncidium Cambria Sweet
Sugar.
Voici en quelques tableaux et schémas son portrait de famille :
Par YANN le lundi 20 avril 2009, 23:00 - Hydroponie
Jour attendu depuis bien longtemps : la mise en service de la serre
hydroponique !
Ca a eu lieu ce soir, et je n'en suis pas peu fier !
Rétrospective.
ETAPE 1 : PREPARATION DU MILIEU DE CULTURE
Le milieu de culture est un des élément qui doit être le mieux maîtrisé.
2 paramètres sont à surveiller :
- La conductivité :
> Elle reflète la quantité de nutriments en solution
> Elle est mesurée au conductimètre (capacité
du liquide à laisser passer le courant électrique) et est exprimée en
milliSiemens / cm (ou µS/cm). Le conductimètre doit être étalonné (réglé) avec
une solution de conductivité connue
> Chaque jour la plante se nourrit et fait diminuer la concentration des
nutriments : la mesure de la conductivité permet de le détecter et de compenser
les pertes par ajout d'engrais.
- Le pH :
> Elle permet d'apprécier l'acidité du milieu de culture
> Elle se mesure au pH-mètre (pas d'unités -
pH neutre = 7 - pH acide : inférieur à 7). Le pH-mètre doit être étalonné à
l'aide d'un tampon de pH connu
> Le métabolisme de la plante acidifie le milieu de culture : la mesure du
pH permet de le détecter et de le corriger par l'ajout d'une solution
basique
Etalonnage du pH-mètre
Etalonnage
du conductimètre
Contrôle des paramètres du milieu de culture (pH et conductivité)
Transformation du milieu de culture en brouillard
ETAPE 2 : PREPARATION DES PLANTS
Pour les premiers tests, les 2 plants suivants ont été
sélectionnés : l'un est en simple repos végétatif, l'autre est dans un très
mauvais état (c'est un don que l'on m'a fait !) :
Une fois dépotés ça donne ça : Peu de chance que ça donne quoique ce soit, mais sait-on jamais !
Là il y a plus de chance de réussite !
Une fois les écorces de pin et la mousse
dégagée, élimination des spores de moisissures : un petit rinçage dans un bain
javellisé, puis dans un bain alcoolisé, puis un rinçage final.
ETAPE 3 : LANCEMENT DE LA
CULTURE
Pour la chambre de culture, il ne reste bien emballer les orchidées, brancher
le brumisateur, les ventilateurs, et placer le thermomètre :
Et pour la serre il n'y a qu'à fermer, et brancher les minuteurs : ETAPE 4 : LE
SUIVI
Pour la suite des événements :
> Surveiller le pH et la conductivité, idéalement chaque jour
> S'assurer de l'étanchéité thermique
> Vérifier l'hygrométrie au niveau des racines
> ... et plein de choses auxquelles je n'ai pas encore pensé !
Par YANN le lundi 20 avril 2009, 00:00 - Electronique
Ca y est ! Ca marche enfin !!!!
Finalement, c'était bien le régulateur LM317H qui limitait la puissance du
montage.
Et je suis allé au plus simple :
> Isolement de circuit et abaissement de la tension par transformateur
> Redressement du courant alternatif par pont de diodes
> Filtrage de la tension (mono alternances) pour obtenir un signal continu,
par condensateurs
chimiques
Par YANN le dimanche 19 avril 2009, 05:00 - Electronique
La collection ETSF est une suite d'ouvrages qui permet de mettre le pied à
l'étrier de l'électronique. Avec des sujets ciblés, les auteurs nous amènent
avec beaucoup de pédagogie, de la découverte au décorticage du thème abordé.
Cet opus m'a passionné, et je m'y suis beaucoup référé pour l'alimentation des
ventilateurs : La collection EEA de chez Dunod est de la haute voltige.
Parfait pour élever sa culture dans le domaine de l'électronique abordé. Cet
ouvrage m'a permis de mieux comprendre les principes expérimentés dans le
précédent bouquin.
Par YANN le dimanche 19 avril 2009, 02:00 - Electronique
Donc mon attirance pour l'électronique ne date pas d'hier.
De fil en aiguille l'idée de piloter "quelque chose" par ordinateur a germé
puis a grandi.
En parallèle mon attrait pour la botanique a toujours été vivant. Au gré de
rencontres et du hasard l'idée de cultiver des orchidées s'est imposée.
Aujourd'hui j'ai la tête remplie d'idées pour cultiver de façon orginale ces
plantes sublimes.
Demain la réalisation d'une serre d'orchidées pilotée par ordinateur pourrait
permettre à mes rêves de devenir réalité.
Le pilotage de la serre consisterait en la surveillance et la régulation des
paramètres vitaux des plantes : température, lumière, humidité, milieu de
culture.
Voici quelques ouvrages qui m'ont permis de rentrer de plein pied dans la
pratique de l'électronique.
Commençons par ce bouquin qui est le plus ancien (1992 !), le moins approprié,
le plus dépassé ... mais c'est le 1er livre que j'ai eu traitant de PC /
électronique !! Il m'aura surtout permis de découvrir la précieuse collection
ETSF (Editions
Techniques et Scientifiques Françaises)L'ouvrage
suivant traitant de la communication série RS232, m'a permis de rentrer dans le
vif du sujet. A l'époque on me disait déjà que c'était dépassé par l'USB. C'est
vrai, mais historiquement c'est incontournable. C'est avec les montages de ce
bouquin que j'ai fait mes 1ers essais de programmation en Python. En
commençant à me plonger dans le volume sur l'interface parallèle, j'ai vite
laissé tomber car ce port est lui aussi abandonné au profit de l'USB. Et puis
c'est compliqué ! Avec l'ouvrage suivant, du même auteur, on reste sur de l'électronique
proche de la machine, avec des cartes d'interfaçage à brancher sur la carte
mère. Un peu compliqué car il faut réaliser des circuits doubles faces. Je ne
me servirai que des infos sur les capteurs. Alors,
ce livre, c'est un de ceux que je prends dans mes bagages pour les vacances. Vu
le titre et les chapitres, ça m'a l'air plutôt très bien. Et
pour finir, LE bouquin (hélas pas la dernière édition) sur lequel j'ai commencé
à bosser. Passionnant, accessible, bref : adopté !
Par YANN le dimanche 19 avril 2009, 01:24 - Electronique
Tiens, pendant que mon circuit barbote dans la solution d'étamage à froid, une
petite séquence nostalgie !
Voici retracé en quelques lignes l'itinéraire d'un apprenti électronicien
improbable !
Avec quelques pensées vers ceux qui m'ont initié (souvent sans le savoir) à ce
domaine.
Les début, remontent à mes 7-8 ans, avec les premiers compteurs électriques
démontés, venant du travail de mon père, et le premier fer à souder, offert par
son père (mon grand-père).
Puis ont suivi les coffrets Electronique 2000, mais aussi celui de chimie et
d'électricité amenés par le Père Noël dans les années 80 !
Celui-là il a été bien inspiré !
Et puis j'ai remis ça il y a 4 / 5 ans, et vraiment sérieusement il y a un peu
moins de 4 ans avec ça (petit hommage à GPB au passage !) : La suite de la présentation de ma bibliothèque d'électronique la prochaine
fois !
Par YANN le vendredi 10 avril 2009, 00:01 - Hydroponie
Et voilà ce que ça donne :
Esthétique, non ?! On va dire que c'est dans un coin et que très vite on ne le
verra plus ... hem !
Un premier test de montée en température a été effectué. Le résultat est très
impressionnant :
- Pas "d'effet
mongolfière" ! la circulation d'air chaud vers l'extérieur est correcte
et pas excessive car (les 2 points suivants) :
- Le chauffage ne
fonctionne pas longtemps par rapport à la serre version 2 de novembre :
l'isolation thermique s'effectue correctement
- L'extérieur de la
serre n'est pas chaud, on ne sent pas de chaleur qui s'en échappe (sauf
si on met la main dans le tunnel du radiateur, bien sûr - là il peut malgré
tout y avoir une amélioration ... à suivre ?)
- Le chauffage ne se met pas souvent en route
(déjà le cas avec la serre version 2 qui n'avait pas d'isolation)
- A l'ouverture de la serre, l'air est vraiment chaud
Par YANN le vendredi 10 avril 2009, 00:00 - Hydroponie
Pour le chauffage, je me suis basé sur les expériences de la serre version 2
(celle-ci est donc la version 3), testée en novembre dernier.
Le but est que la température de la chambre de culture
(absente des photos ci-dessous) reste relativement constante.
On peut :
- Soit chauffer
uniquement l'air de la serre : on est en circuit fermé, et ça ne marche
pas avec le chauffage d'appoint utilisé ; il se met en alarme car l'air qui
arrive sur les résistances est déjà chaud.
- Soit chauffer
exclusivement de l'air extérieur à la serre : ça ne marche pas non plus
car l'air qui arrive sur le capteur du radiateur est toujours froid par rapport
au réglage du thermostat, et on chauffe en permanence la serre !
- Soit on trouve uncompromis :
> Une partie de l'air chauffé provient de l'extérieur, ce qui permet
d'apporter de l'oxygène
> L'autre partie provient de la serre et permet d'effectuer la régulation en température
Tunnel
d'arrivée d'air extérieur
Assemblage
du radiateur, pas très joli mais très efficace !
Par YANN le mercredi 8 avril 2009, 00:00 - Hydroponie
Après
la maîtrise des mouvements d'air, passons à l'isolation thermique.
Initialement j'aurais souhaité faire une "boîte" isotherme bien hermétique,
mais en fait non :
il faut tout de même quelques ouvertures (en façade de l'enceinte il y a les
panneaux amovibles permettant d'accéder aux chambre de culture) pour que l'air
s'échappe et soit renouvelé via le système de chauffage.
Par YANN le dimanche 5 avril 2009, 00:00 - Electronique
Lors des essais de l'alimentation électronique avec un ou plusieurs
ventilateurs ... ça ne marchait pas trop, voire pas du tout !!! Déception
!!
En fait lors des essais avec PSpice j'ai commis l'erreur de ne pas simuler la
présence de ventilateur ... ou plutôt j'ai considéré qu'un ventilo 90mA = une
résistance !
Or c'est au moins équivalent à une résistance + une self.
Bon .. Résultat : je n'avais pas pensé qu'il y a un pic de courant lors du
branchement du ventilateur.
Cette consommation de courant est due à l'amorçage du mouvement des
pales.
Voyant ça, j'ai essayé l'ajout de condensateurs, résistances (pour le
courant), mise en série / parallèle des ventilos, transfo de plus forte
puissance ... rien de bien convainquant.
En y regardant de plus prêt, que se passe-t-il ? Voyons voir du côté du banc
d'expérimentation :
A vide, l'alimentation fournit 14,77 V, à partir du transfo 2x 15V, 16VA
:
Au branchement d'un ventilo (qui se met à tourner tranquillement), la tension
tombe à 2,83V ! d'où le problème en branchant les suivants :
Côté courant, avec 42,9 mA on est loin des 90 mA nécessaires au ventilo :
Seule solution pour avancer : repenser le circuit électronique. Et le meilleur
moyen est encore d'approfondir la question des moteurs à courant continu.
Allez, je me remets à la lecture de mon livre de chevet et je vous en reparle !
NB
: En lisant 2 - 3 trucs sur le net, je me demande si ça ne vient pas juste de
mon régulateur LM317. Dans ce cas, l'erreur a été de ne pas regarder ce qui se
passait au niveau du courant avec PSpice !
Par YANN le dimanche 29 mars 2009, 01:00 - Hydroponie
Première étape de l'isolation de la serre : maîtriser les
mouvement d'air.
Le but est de perdre le moins possible le bénéfice de ce milieu clos : la
température.
La chambre de
culture étant quant à elle dédiée à la maîtrise de l'hygrométrie.
Le film plastique utilisé pour emballer les palettes est un bon moyen de
traquer la moindre fuite d'air.
De nouveau, ce n'est pas très sexy, mais ça a le mérite d'être étanche :
Par YANN le dimanche 29 mars 2009, 00:00 - Hydroponie
Après le bloc alim et le transfo maison pour la ventilation, je me suis attaqué
au câblage de la serre :
- Câbles rouges et noir pour les ventilateurs (chambre de culture)
- Câble d'alimentation de l'humidificateur (chambre de culture)
- Rallonge pour le radiateur qui sera à l'opposé du boîtier électrique
- Branchement des 3 néons sur une même prise de courant Ci-dessous un petit
aperçu.
Par YANN le samedi 21 mars 2009, 00:00 - Hydroponie
Un petit détour du côté de ce qui va être le coeur de la serre : la chambre de
culture hydroponique.
Ah mais je ne vous avais pas parlé d'hydroponie ?! Parce que cette serre est
assez spéciale (vous l'aviez remarqué !) : elle est destinée à faire de la
culture hors sol d'orchidées !
Autant dire que le chalenge est assez difficile à relever tant ces espèces
végétales sont sensibles au moindre changement des paramètres de culture.
Alors faisons les présentation avec le module de culture dessiné et monté il y
a quelques temps.
Il comporte 3 parties :
- La réserve du milieu de culture
- La chambre de culture inférieure (cf racines des orchidées)
- La chambre de culture supérieure (cf feuilles des orchidées)
Ci-dessous une vue réalisée avec Google Sketchup 6.
Franchement c'est un logiciel génial :
- La prise en main est très rapide : 48 h se sont écoulés entre la découverte
de Sketchup et le dessin suivant !
- Les tutoriaux
en-ligne sont super bien faits
- Les vues réalisées sont ... je vous laisse juger !
Même chose avec l'habillage :
Par YANN le jeudi 19 mars 2009, 00:00 - Electronique
Quittons quelques temps la CAO pour un peu de travail manuel : la gravure du
circuit imprimé (CI) de l'alim des ventilateurs.
Voici en quelques clichés les étapes de fabrication.
L'INSOLATION :
Après impression du typon sur 2 papiers calque, insolation aux UV du
pré-sensibilisé : la couche de résine exposée aux UV va être
détruite. La REVELATION :
La soude a pour rôle l'élimination de la résine détruite par les UV. La couche
de cuivre mise à nu va être éliminée à l'étape suivante. La GRAVURE :
Le cuivre non protégé par la résine est éliminé par un mélange eau oxygénée
(H2O2) / acide chlorhrydrique (HCl).
La méthode classique utilise du perchlorure de fer. Personnellement je n'aime
pas car c'est très contraignant : ça tâche, il faut chauffer, faire mousser,
c'est assez long, et ... je ne maîtrise pas la réaction !!
Donc, après recherche sur le net, j'ai testé et adopté la méthode au péroxyde
d'hydrogène.
Enfin, seulement après avoir déterminé les conditions optimales (proportions,
temps de réaction) car ce qu'on trouve sur le net n'est ni très fiable ni très
précis. Petite remarque technique : on trouve dans les forums concernant cette
méthode de gravure qu'elle ne serait pas fiable (difficile à reproduire d'une
fois à l'autre).
En effet, c'est une méthode peu reproductible si on ne conserve pas
l'H2O2 au froid. Car l'eau oxygénée se dégrade dans le temps, et encore plus à
température ambiante :
H2O2 -> H2O + O2
Ca sert l'expérience de R&D en labo !L'ELIMINATION DE LA
RESINE : Nettoyage du circuit à l'acétone. L'ETAMAGE A FROID
: Trempage du circuit dans une solution de sels d'argent. Par
oxydo-réduction, les sels d'argent se fixent sur les pistes de cuivre.
Par YANN le dimanche 15 mars 2009, 00:00 - Electronique
En direct de l'atelier d'électronique !!
Ca y est, j'ai enfin pu générer les premières ébauches du circuit électronique
d'alimentation des ventilateurs !!
C'est tout de même l'aboutissement de 6 mois d'apprentissage des
logiciels MicroSim-PSpice, puis OrCAD-PSpice. Un plaisir d'aller jusqu'au bout
des projets entrepris.
Empreinte
du circuit générée avant ajustement des pistes
Après routage !
Le typon !!
CQFD !
La suite c'est la fabrication du circuit. Pour
cette étape, ça roule ! On n'est pas loin du but du tout.
Par YANN le samedi 14 mars 2009, 01:00 - Hydroponie
Voici le squelette de
la serre, monté il y a un petit moment déjà.
C'est l'ultime version d'une série d'essais dont la préoccupation essentielle
était la solidité de la structure après installation de l'éclairage.
Le travail consistait à trouver la meilleure combinaison de tubes et raccords
(gaines électriques !) pour une répartition homogène de la charge sur la
structure.
Au final, ça marche bien.
L'éclairage,
quant à lui, est constitué de 3 néons vissés sur un réflecteur maison (carton +
papier alu).
Le bloc alim
étant achevé, l'étape d'après a donc été sa fixation à la serre.
Le 1er des 3 modules électriques a être mis en service a donc été la lumière
(mémo : les 2 autres sont la ventilation et la gestion de l'humidité)
:
Manque plus que cette fameuse ventilation ... Etape en en bonne voie !
Par YANN le dimanche 8 mars 2009, 17:39 - Electronique
Afin de faire fonctionner les ventilateurs de la serre, un circuit
d'alimentation électrique spécifique doit être réalisé.
La conception de ce module passe par la réalisation d'un circuit
électronique.
Le logiciel OrCAD-PPpice a été retenu pour sa mise au point.
Voici une présentation rapide de ce logiciel :
> Création d'un circuit virtuel (module OrCAD Capture) composé de
l'agencement de composants électroniques (créés ou existants dans les
librairies du module OrCAD Parts) :
> Simulation de la réaction du circuit à des courants électriques
continus, alternatifs (module OrCAD PSpice) :
> Réalisation de l'empreinte ou typon du futur circuit électronique
(module OrCAD
Layout) :
Voici la première étape de construction de la serre hydroponique : le bloc
d'alimentation électrique.
Les objectifs sont :
- Isoler la serre
hydroponique du système électrique de l'appartement
- Assurer la sécurité en particulier du
fait de l'atmosphère humide du système
- D'isoler les
modules entre eux (chauffage, éclairage, brumisateurs) afin de prévenir
la panne totale de la serre en cas de dysfonctionnement d'un élément
Il s'agit donc d'une grosse multi-prise qui permet d'alimenter 3 modules de la
serre :
- L'éclairage
- La
ventilation
- Les
brumisateurs
Après plus d'un an de rédaction du blog, c'est l'heure d'un premier
bilan.
Le projet de multiplication d'orchidées a exploré plusieurs pistes sur les 5
thèmes suivants qui sous-tendent l'ensemble :
Orchidées
Culture in vitro
Culture hydroponique
Développements électroniques
Développements logiciels
Et finalement on est bien en plein cœur d'un projet à l'étape recherche et
développement.
Avec le transfert du blog sur Orchiblog.fr, les posts les plus pertinents
ont été conservés et retouchés, pour une meilleure compréhension du déploiement
du projet. Le chemin à parcourir reste vaste, passionnant et les occasions de
nouvelles directions seront sans aucun doute au rendez-vous.
