Orchiblog

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samedi 8 décembre 2012

Mi-temps

L'heure est venue de mettre les divers projets en veille.

A mi-chemin de la vie active, il sera bon de faire un arrêt de 11 mois. Enfin, un arrêt, disons plutôt un départ vers d'autres référentiels : l'Asie du sud-est et un peu d'Océanie. Pas plus mal de lever le nez du guidon et de se laisser rejoindre par d'autres modes de vie.

Départ début février, avec beaucoup de préparatifs. Les nouvelles suivront par les réseaux sociaux...

mercredi 24 octobre 2012

Floraisons (8) : Cattleya

Les fleurs sont maintenant très parfumées.


dimanche 21 octobre 2012

Floraisons (7) : Cattleya

1 an et demi de patience pour obtenir la floraison des Cattleyas !




dimanche 14 octobre 2012

FabLab Artilect Toulouse : reportage de Gizmodo

Où il est (un peu) question du Bio-FabLab.


Source : Gizmodo.fr

mercredi 19 septembre 2012

Culture in vitro : bibliothèque (2)

Et encore un excellent ouvrage, récent, et en français. Incontournable.


jeudi 13 septembre 2012

Micropropagation : premiers vitro-plants

Après 3 mois de culture sur divers milieux voici les premiers essais donnant des résultats assez variables en fonction des espèces :
  • La vigne présente de nombreuses pousses obtenues à partir d'un bourgeon axillaire ; à noter les feuilles d'aspect juvénile suite au traitement hormonal
  • Le bégonia donne également de nombreux nouveaux plants à un stade moins avancé que la vigne
  • Les cals de ficus ne sont pas différenciés en feuilles

Pour des premiers tests avec des conditions d'expérimentation empiriques, le résultat est très satisfaisant.




Vitis vinifera (vigne) : multiples plants (J+100)

Begonia gracilis : multiples plants (J+100)

Ficus benjamina : cals (J+100)

jeudi 26 juillet 2012

Biologie végétale : bibliothèque

Un peu de complément de formation en biologie végétale :




mercredi 4 juillet 2012

Floraisons (6)

Les floraisons de Dendrobium et Zygopetalum.

vendredi 22 juin 2012

Micropropagation : Ficus benjamina (1)

Voici les premiers résultats très satisfaisants de culture in vitro de Ficus benjamina.

A venir les résultats sur Begonia gracilis.

Les tests sont en cours sur Saintpaulia ionanta, Begonia rex et Vitis vinifera (vigne).

Plant mère


Préparation aseptique des explants


Explants à J0


Cal à J +24


Feuille sur un cal sur à J +24

mardi 5 juin 2012

Floraisons (5)

Encore pas mal de Phalaenopsis et bientôt Dendrobium et Zygopetalum.

lundi 4 juin 2012

Présentation du projet Orchidées : rencontre Artilect, lundi 5 juin, Manufacture des Tabacs

mardi 29 mai 2012

Matériel : portoir de tubes à centrifuger

La poursuite des essais de culture in vitro se réalise en tubes à centrifuger.

Il a suffit d'une discussion avec Philippe d'Artilect sur la nécessité de fabriquer des portoirs, d'un peu de travail et de beaucoup d'échange, et le 1er prototype est sorti de l'imprimante laser !

Impeccable !! A tester : le plexiglas.
Merci Philippe !




dimanche 13 mai 2012

Le point sur le projet

C'est toujours motivant de regarder de temps en temps les étapes franchies et ça permet de définir les axes prioritaires pour l'avenir.

1- Rétrospective


 Initiation à la culture d'hybrides d'orchidées tropicales
Hydroponie & les orchidées 
Initiation à la Programmation informatique avec le langage Python
Initiation à l'Electronique
Initiation à la culture In Vitro

2- Perspectives


Culture d'hybrides d'orchidées tropicales
  • 2012 : Poursuite de la découverte des Orchidées
Hydroponie & les orchidées 
  • 2012 : Validation avancée en suspens
Initiation à la Programmation informatique avec le langage Python
  • 2011 : Objectif atteint !
Initiation à l'Electronique
  • 2011 : Objectif atteint !
Initiation à la culture In Vitro
  • 2012 : Objectif : apprentissage des techniques de micro-propagation
  • 2012 : Utilisation du laboratoire pour la culture in vitro !




vendredi 20 avril 2012

Floraisons (4)

Floraisons induites par 15 jours / 3 semaines de froid (15°C) cet hiver.





lundi 26 mars 2012

Culture in vitro : bibliothèque

En pleine lecture ...

Actuellement :



Lectures plus anciennes :



dimanche 18 mars 2012

Micro-propagation : 1ères multiplications de méristèmes ?

Après 3 semaines, on dirait bien ! A confirmer ...



Edition le 26/03/2012 : En fait il n'y a pas de divisions cellulaires ...
Conclusion : je vais me plonger dans la biblio pour déterminer un nouvel angle d'attaque de la micro-propagation

vendredi 24 février 2012

Micro-propagation : 1ers essais

Après la théorie, la pratique.

Le plus simple pour démarrer semble être de partir des yeux dormants des hampes florales de Phalaenopsis. Comme leur nom l'indique, ce sont des éléments de la plante qui sont en dormance sous l'effet de la dominance apicale des fleurs (action hormonale empêchant le développement des bourgeons). L'opération de micro-propagation va consister à lever la dormance en isolant ces cellules. Dans la nature c'est à partir de ces bourgeons que peuvent apparaître les keikis sur les Phalaenopsis.

2 Techniques :
  > Prélever un fragment de hampe florale où se trouve l'oeil dormant (voir photo ci-dessous) et planter l'explant dans du milieu de culture pour croissance in vitro. Les premiers essais ne sont pas concluants

  > Prélever l’œil dormant et le mettre en culture in vitro. Cette méthode est en cours d'évaluation ...

Résultats à suivre prochainement !

Hampes florales

Cellules en dormance mises en culture

samedi 28 janvier 2012

Micro-propagation / micro-bouturage : introduction

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 !

Floraisons (3)

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 !

Phalaenopsis

Pomatocalpa

Dendrobiums

dimanche 15 janvier 2012

Hydroponie - objectif 2 : Formulation de la solution nutritive

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 !

dimanche 1 janvier 2012

Hydroponie : plants utilisés pour les tests

Petit intermède photo. Quelques plants de 5 mois utilisés pour la mise au point de la culture hors sol.


dimanche 4 décembre 2011

Hydroponie - objectif 1 : viabilité des plants

La méthode hydroponique 2011 a entièrement été revisitée par rapport à 2009.

Un certain nombre de paliers doit donc être franchi.

Objectif n°1 : maintenir en vie et en bon état les mini-orchidées 13 jours.
  • C'est validé !

vendredi 2 décembre 2011

Suivi des semis : Phalaenopsis miniatures après 4 mois

Quelques photos montrant les plants de Phalaenopsis 4 mois après semis et repiquages : Déjà plusieurs feuilles et plusieurs racines.





Bio-FabLab à la FabLab Toulouse Conference : Présentation (anglais)
















Bio-FabLab à la FabLab Toulouse Conference : Présentation (français)
















vendredi 18 novembre 2011

Hydroponie : la reprise

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 !

jeudi 3 novembre 2011

Suivi des semis : les premières racines

Après l'apparition d'ébauches de feuilles à J+62 après le semis, voici les premières racines à J + 97 !


J + 75


J + 97




mercredi 26 octobre 2011

Bio-FabLab à la FabLab Toulouse Conference

Les 20-21-22 et 23 octobre derniers avait lieu l'événement Toulouse Numérique au musée toulousain des Abattoirs qui clôturait le festival de la Novela.
Le FabLab de Toulouse, Artilect était présent et animait ça première FabLab Toulouse Conference.

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 !


Les photos de la conférence, et une vidéo (merci Gilles !) :


dimanche 25 septembre 2011

Semis : pourquoi les 1ers essais n'ont pas fonctionné

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 ...




jeudi 15 septembre 2011

Incubateur version 2 : régulation de la température

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 des cultures 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

mercredi 14 septembre 2011

Incubateur version 2 : contrôle du temps

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 composant DS1307 a été retenu. Emartee propose un PCB prêt à l'emploi avec la librairie Arduino qui va bien ! Que demander de plus ?! Du quasi plug-and-play.

PCB RTC (Emartee)

Date et heure lues par Arduino


vendredi 26 août 2011

Semis en vert : 1ères germinations

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)

Début de germination à J+20

J+27

Hybridations : fin de maturation des capsules

Hier une première capsule de Phalaenopsis est arrivée à maturité et s'est ouverte 139 jours (4 mois et demi) après la pollinisation (08/04/2011) !

Pour éviter le même scénario et la perte des graines des autres capsules, elles ont toutes été récoltées.

Voici quelques photos de la transformation de la fleur en graines.

19/02/2011 : Fleurs en boutons

08/04/2011 : Hybridations

06/05/2011 : Capsules

29/07/2011 : Capsules
26/08/2011 : Ouverture de la capsule

Intérieur de la capsule

Graines récoltées

vendredi 5 août 2011

Incubateur version 2 : stand-alone

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.

Interface de programmation Arduino

jeudi 4 août 2011

Incubateur version 2 : commande des néons

Concernant le circuit commandant les néons, pas grand chose à dire à part que les nouveaux relais fonctionnent en +12VDC comme expliqué ici.

Circuit version 1

Circuit version 2

Incubateur version 2 : alimentation électronique

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

Alimentation ATX


Activation du bloc

Incubateur version 2 : relooking

Depuis le bilan de l'incubateur in vitro version 1, le projet a été abordé sous un angle nouveau.

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 !



Serre hydroponique

Incubateur version 1



Incubateur version 2

dimanche 24 juillet 2011

Suivi des semis

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.


jeudi 14 juillet 2011

Matériel : Centrifugeuse (1)


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.





Avant centrifugation

Après 1 minute de centrifugation



samedi 18 juin 2011

Incubateur thermostaté : bilan du 1er prototype

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.

vendredi 17 juin 2011

Hybridations et pollinisations (1)

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.

09/03/2011

11/03/2011

26/03/2011

15/04/2011

Hybridations réussies et avortées

jeudi 16 juin 2011

Premiers semis d'orchidées

Les graines d'orchidées

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.


Kit in vitro Mérys (1)

Kit in vitro Mérys (2)

Matériel de culture

Manipulations sous hotte

dimanche 5 juin 2011

Matériel : hotte stérile (2) - tests de stérilité

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).

La gélose :

- Eau
- Engrais
- Gélifiant alimentaire (gélatine animale)

Les résultats :
- Le témoin positif est recouvert de moisissures en quelques jours
- La gélose provenant de la hotte reste stérile

Le fonctionnement de la hotte est validé pour le travail en atmosphère stérile !


Témoin positif


Test de stérilité (hotte)

mardi 24 mai 2011

Matériel : hotte stérile (1)

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.

Extracteur

Filtre (poussière)

Filtres H13 (verso)

Filtres H13 (recto)

Test de stérilité

dimanche 8 mai 2011

Incubateur : Acquisition et traitement des données

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 logiciels employés :
- Python 2.7
- matplotlib-1.0.1.win32-py2.7
- numpy-1.6.0b2-win32-superpack-python2.7
- scipy-0.9.0-win32-superpack-python2.7

Mesures de température

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

Voir les annotations billet du 12/12/2010 pour les explications

mardi 26 avril 2011

Incubateur : premier pilotage par ordinateur !!!

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 !



jeudi 31 mars 2011

Aménagements : le labo (2)

Le gros des travaux est terminé !
> Les cloisons sont montées
> La porte est posée
> L'étanchéité sommaire à la poussière est mise en place !

Restent quelques détails à finir :
> Peaufiner l'étanchéité
> Terminer les branchements électriques
> Mettre de la lumière !

Quelques photos ...





samedi 26 mars 2011

IHM Incubateur thermostaté : protocole de communication avec la carte Arduino

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.


vendredi 25 mars 2011

Aménagements : le labo (1)

Comme expliqué précédemment, le labo doit rapidement être fermé pour commencer la fabrication de la hotte à flux laminaire.

Voici quelques photos de l'évolution des travaux.

La suite bientôt !







Aménagements : la paillasse

Tout laboratoire qui se respecte possède au moins un plan de travail : la paillasse.

On en en fait sur une version 2 de la paillasse. Voir ici la version 1.


vendredi 18 mars 2011

Floraisons (2)

Les boutons s'ouvrent les uns après les autres.
Quelques photos.



dimanche 13 mars 2011

Bio Fab Lab : premiers aménagements

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 !







samedi 12 mars 2011

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 une plate-forme permettant 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)


Micro-ferme d'orchidées :
Le projet est présenté sur le blog http://www.orchiblog.fr/

> 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.

Floraisons (1)

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.








vendredi 28 janvier 2011

IHM Incubateur thermostaté : connexion automatique de la carte Arduino

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 !



samedi 22 janvier 2011

Incubateur thermostaté : synthèse des interconnexions

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)

Remarque : voir le billet du 09/01/2010 pour l'explication des schémas.



Détail du bloc d'alimentation (power supply) :



Détail des entrées-sorties (IO) :



Détail de la fonction commande :



Détail de la gestion des capteurs (sensors) :


mardi 18 janvier 2011

Incubateur thermostaté : carte entrées/sorties

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.

Carte IO


Tableau des entrées-sorties


Electronique de l'incubateur

mercredi 22 décembre 2010

Incubateur thermostaté : capteurs

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

dimanche 12 décembre 2010

Incubateur thermostaté : circuits de commande (fin)

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

dimanche 31 octobre 2010

Incubateur thermostaté : commande des néons

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


Arduino en action

dimanche 24 octobre 2010

Incubateur thermostaté : premiers essais

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.








lundi 11 octobre 2010

De la logique câblée à la logique programmée

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 cartes Arduino.

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 !


samedi 11 septembre 2010

1er périphérique : DIP switch

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.

2010 04 27 - APPLI SERRE - MENU CONFIG

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

samedi 7 août 2010

Nouveau module de brassage basé sur le CMOS4017

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


lundi 5 juillet 2010

Interface graphique pour serre USB (7) : prise en main à distance d'un ordinateur - installation de VNC -

Afin de prendre la main à distance d'un PC sur un autre par internet, la solution retenue est l'utilisation du logiciel VNC sur les 2 postes.

Explication.


1/ Installation de RealVNC sur Windows (PC qui prend la main à distance)

Lancer l'installation de RealVNC et n'installer que le viewer (et donc pas le serveur).

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 sur Linux-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).


jeudi 1 juillet 2010

Interface graphique pour serre USB (6) : prise en main à distance d'un ordinateur - généralités -

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.

mercredi 2 juin 2010

Plan de travail : la paillasse

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.

... et ça donne ça !


dimanche 16 mai 2010

Ouverture d'Orchiblog.fr

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.

Bonne lecture !

Yann

dimanche 2 mai 2010

Interface graphique pour serre USB (5) : passage de WindowsXP à Linux

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.


4- Et voici le résultat : ça marche !


mardi 27 avril 2010

Interface graphique pour serre USB (4) : configuration des périphériques

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 Linux versus Windows
- Faire migrer et relooker ce blog sur ... orchiblog.fr !!!
- Poursuivre la conception du logiciel

A bientôt !!

samedi 13 mars 2010

Interface graphique pour serre USB (3) : suivi des connexions

Afin d'évaluer la qualité des connexions, il a fallu ajouter quelques indicateurs.
Ci-dessous l'impression d'écran.

A dans quelques temps !!
Pour l'heure, c'est le départ en vacance avec dans les valises un petit bouquin sur les pics basics ... tout un programme !


lundi 15 février 2010

Banc d'essai

Voilà, tout était donc en place pour le banc d'essai :
- Le logiciel 
- L'interface PC / périphériques de la serre

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.


samedi 6 février 2010

Interface graphique pour serre USB (2) : gestion des logs

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.


jeudi 28 janvier 2010

Test de stérilité (2) : innoculum

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.





samedi 23 janvier 2010

Interface graphique pour serre USB (1) : module de test

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

Merci à Guillaume pour la vidéo !



jeudi 14 janvier 2010

Test de stérilité (1) : milieu de culture



"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

dimanche 10 janvier 2010

Et maintenant ??

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 !!!

A bientôt pour la suite ...

Principe du module de brassage USB : les portes logiques

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.



samedi 9 janvier 2010

Comment piloter 256 périphériques avec seulement 3 sorties USB ?

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

vendredi 8 janvier 2010

Ces 3 derniers mois : plongée dans les réalisations électroniques

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 périphériques pour la 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 !!!

jeudi 31 décembre 2009

Reprise !!

Bonsoir tout le monde !!

Pour marquer le coup, en ces derniers moments de 2009, un petit post.

D'abord pour vous confirmer : le projet "serre hydroponique USB d'orchidées" n'est pas mort !
Au contraire, il se porte très bien.

Ensuite pour vous partager que ces 3 derniers mois ont été une formidable période de tests et de création des mes propres circuits électroniques.

Dès le début d'année 2010, je vous raconterai tout ça.
En attendant, bonne saint-Sylvestre, reposante et/ou festive.

mercredi 30 septembre 2009

Intermède

Le moment tant attendu est là : la conception de mon 1er circuit perso.

Travail intense, et passionnant ...


A bientôt


samedi 12 septembre 2009

Serre USB (9) : Module ES USB + bloc alimentation

Petit aperçu du 3e étage qui va ouvrir la voie à la réalisation de montages pour piloter la serre.

3e étage :
> En haut à droite, la carte entrées sorties
> En bas la console de distribution des 3 alimentations électroniques 5V/12V/24V


3e étage

mardi 8 septembre 2009

Serre USB (8) : Bloc d'alimentation électrique

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 des relais/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.

mercredi 26 août 2009

Arrêt (temporaire) de la serre

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 !

dimanche 23 août 2009

Serre USB (7) : Console 220V

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.


jeudi 13 août 2009

Serre USB (6) : Programmation de logiciel pour carte IO

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

On rentre enfin dans le vif du sujet !

mercredi 12 août 2009

Serre USB (5) : Interface graphique

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.


Fenêtre obtenue avec Tkinter



Fenêtre obtenue avec wxPython

jeudi 6 août 2009

Serre de développement (6) : 10°C de moins dans la serre que dehors !

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.


mercredi 5 août 2009

Serre USB (4) : Carte IO (Entrées-Sorties)

La 1ère étape de la serre-USB : réaliser le module entrées / sorties qui fera communiquer la serre et l'ordinateur.

Le 1er essai (montage construit autour du composant 68HC908JB8) avait été réalisé avec un capteur de température.

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.



mardi 4 août 2009

Serre de développement (5) : ça pousse !


Quelques nouvelle de la croissance des orchidées : photos de racines, bourgeons, etc.

Au passage j'ai rajouté de la ventilation pour mieux renouveler l'air de la serre.

Résultats :
> Moins de variations de pH
> Croissance des plants !!!

Conclusion :
> Certaines chambres de cultures asphyxiaient les orchidées.



Oncidium sweet sugar



Zygopetalum luisendorf



Dendrobium

dimanche 26 juillet 2009

Serre de développement (4) : Température optimale (3)

CONCLUSION du 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 une carte entrées-sorties (IO) qui sera l'interface entre l'ordinateur et la serre, via un port USB.

dimanche 19 juillet 2009

Serre de développement (3) : Température optimale (2)

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.


samedi 18 juillet 2009

Serre de développement (2) : Température optimale (1)

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

dimanche 12 juillet 2009

Serre de développement (1) : Présentation

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.







lundi 22 juin 2009

Serre USB (2) : Premiers essais de programmation

L'étape qui suit les premiers essais de communication PC / circuit électronique par l'USB c'est de la maîtrise complète de cette communication en utilisant le langage de programmation Python.

Finalement à force de persévérance, j'y suis enfin arrivé.

Ce post a pour but de retracer brièvement le cheminement pour y parvenir.

Après quelques essais, j'ai laissé tomber la librairie PyUSB de Bleyer qui je n'ai jamais réussi à faire fonctionner.

Par contre c'est impeccable avec la librairie PyUSB (même nom !!) de Berlios.

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.


Programme écrit en Visual Basic par l'auteur du livre l'USB pour tous (Ed. ETSF)


Petit programme écrit en Python !

jeudi 21 mai 2009

Serre USB (1) : Température

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.




mardi 19 mai 2009

Serre (9) : Bilan des premières cultures

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. 

dimanche 10 mai 2009

Serre (8) : Check point

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 ...

samedi 2 mai 2009

Orchidées (2) : Oncidium Cambria Sweet Sugar

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 :



Parenté d'Oncidium Cambria Sweet Sugar


Parenté d'Oncidium Aloha Iwanaga


Parenté d'Oncidium Goldiana

lundi 20 avril 2009

Serre (7) : Le lancement !

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 !


Un bon aide-mémoire, justement :

Ventilation (2) : Alimentation électronique finale

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




dimanche 19 avril 2009

Electronique (4) : bibliothèque - Alimentations de laboratoires

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.


Electronique (3) : bibliothèque (suite)

Poursuivons l'exploration de la bibliothèque ...

Ces 2 ouvrages sont pour moi ce que le Bescherelle est à la langue française : des aides-mémoire à toujours avoir sous la main :

Electronique (2) : généralités & bibliothèque (suite)

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 !

Electronique (1) : généralités & bibliothèque

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 !

vendredi 10 avril 2009

Serre (6) : Final !

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

Serre (5) : Chauffage

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 un compromis :
> 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 !

mercredi 8 avril 2009

Serre (4) : Maîtriser les échanges thermiques

 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.

dimanche 5 avril 2009

Ventilation (1) : Alimentation électronique

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 !

dimanche 29 mars 2009

Serre (3) : Maîtriser les mouvements d'air

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 :



Serre (2) : Câblage

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.
 







samedi 21 mars 2009

Chambre de culture (1) : présentation

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 : 

jeudi 19 mars 2009

Circuits imprimés (4) : Implantation des composants

De nouveaux clichés pour donner un aperçu de l'implantation des composants :
Le PERCAGE au Dremel


Le plan de travail


Le circuit finalisé


Etape suivante : la boîte de protection du montage, car il y a tout de même le courant du secteur qui passe dedans.

Circuits imprimés (3) : Gravure

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.

dimanche 15 mars 2009

Circuits imprimés (2) : OrCAD-Layout

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.

samedi 14 mars 2009

Serre (1) : Fiat lux !


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 !

Orchidées (1) : Futurs pensionnaires

Quelques portraits, donc, en attendant d'aller dans le détail des conditions de culture, floraison ...

1ère orchidées arrivées à la maison (13/09/2008) : 3 types d'Oncidiums et 1 Zygopetalum(en bas à droite)
2ème fournée (22/11/2009) De gauche à droite : Oncidium, Dendrobium, Oncidiums et un Sabot de Vénus
Les mêmes et quelques autres, aujourd'hui ! En repos végétatif ...

dimanche 8 mars 2009

Circuits imprimés (1) : OrCAD-PSpice

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) :


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mardi 3 mars 2009

Serre hydroponique : Tableau d'alimentation électrique

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



1er post -- bilan après un an

Edition du post, le 16 mai 2010 ...

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.

Bonne lecture !

Yann