Arduino-GrowBox-Controller: Open-Source-Firmware & Hardware für Pflanzenzucht

Komponenten und Zubehör

Arduino Mega 2560	1
Arduino Ethernet Shield 2	1
DHT22 Temperatur-/Feuchtesensor	2
DS18B20 wasserdicht (Temperatur)	2
Arduino 4-Relais-Shield	1
Seeed Grove RTC (Echtzeituhr)	1

Benötigte Werkzeuge

• Lötkolben

Software und Online-Dienste

• EmonCMS (Energiemonitoring-Plattform, für Datenvisualisierung)

Projektbeschreibung

Der Arduino GrowBox Controller ist auf GitHub unter GPLv3 veröffentlicht. Die Firmware steuert eine GrowBox (Anzuchtkasten) für Pflanzen. Ein Webserver auf dem Mega ermöglicht Konfiguration, Datenübertragung an EmonCMS und Logging auf SD-Karte (CSV-Download über Webseite).

Sensoren: DHT22 innen/außen für Temperatur & Luftfeuchte; DS18B20 für Topf- und Bodentemperatur. Ethernet-Shield für Remote-Zugriff. Ein 20×4-LCD ist optional, aber nützlich ohne Smartphone.

EmonCMS-Integration erlaubt Langzeit-Trends und Korrelation mit Energiedaten.

Implementierte Funktionen

Umgebungsparameter-Steuerung

Temperaturregelung (GrowBox)

• Min-Temperatur: Darunter Heizung EIN
• Max-Temperatur: Darüber Heizung AUS

Luftfeuchte-Schwellen

• Min-Feuchte (% r.F.): Darunter Befeuchter EIN
• Max-Feuchte (% r.F.): Darüber Befeuchter AUS

Boden-/Sand-Temperatur

• Min-Boden-Temp: Heizung EIN, wenn auch Innenraum unter Minimum
• Max-Boden-Temp: Heizung AUS, auch wenn Innenraum Heizung bräuchte – Schutz vor Wurzelschäden

Beleuchtungssteuerung

• Start-Stunde, Start-Minute, Stop-Stunde, Stop-Minute
• Beispiel: 06:30 EIN, 22:30 AUS → Start H=6, M=30; Stop H=22, M=30

Netzwerk

• Statische IP, Subnetzmaske, Gateway
• DHCP-Checkbox (dann werden obige Ignoriert)

Lüfter (Tag/Nacht getrennt)

Manche Lampen erzeugen viel Wärme – Lüfterprogramme für Licht-AN und Licht-AUS:

• Licht AN: Dauer (Min), Intervall (Std)
• Licht AUS: Dauer (Min), Intervall (Std)

Echtzeituhr (RTC)

Lokale Zeit einstellen für präzise Logs und Neustart nach Stromausfall.

Mess- & Log-Rate

Getrennt, weil schnell reagieren (Messung) aber nicht alle Daten loggen nötig:

• Sample Rate: Abtastrate in Sekunden (schnelle Reaktion)
• Transmission/Log Rate: Minuten zwischen CSV-Update & EmonCMS-Sendung

PCB für Arduino GrowBox Controller

Ein eigenes Shield für Arduino Mega (Eagle-Design) verbindet Ethernet-Shield, Relais und Sensoren übersichtlich. Quellen auf GitHub.

Geplante Erweiterungen

• PID-Regelung für Heizung via SSR (Solid State Relay) – höhere Effizienz & Präzision
• MQTT für Home-Automation/IoT (ThingsBoard.io)
• NTP-Zeitsync für RTC
• Vorheizen vor Licht-AUS für stabilere Temperaturen
• Bewässerung mit Topf-Sonde

Quellcode & Hardware-Design: GitHub Repository