De techniek

Aansturing
2013-03-03 13.16.35Om de show te besturen hebben we gezocht naar een platform die de show zou kunnen draaien. Het moet dus een apparaat zijn dat geluid kan afspelen en op bepaalde tijden het water en licht aan en uit kan schakelen. Bij de oriëntatie hebben we gekeken naar het rapid prototyping systeem Arduino, een PC of een Raspberry Pi Linux minicomputer. We hebben gekozen voor de Raspberry omdat we verwachtten dat dat het makkelijkst was om muziek en aansturing van kleppen tegelijk op te doen en omdat het een klein, zuinig apparaat is.

Nu was het de beurt aan de interface tussen de Raspberry Pi en het licht en water. Om de digitale signalen om te zetten in een schakelstroom hebben we gekozen tussen een Arduino met relais extentieborden, USB relaisborden en extentieborden via GPIO van de raspberry. We hebben gekozen voor de USB relais borden omdat dat het goedkoopste was en niet voor de GPIO omdat we daar nog geen ervaring mee hadden en te weinig kanalen om direct een relais te sturen dus ingewikkeld en duurder.

De software
Als de software is gekozen voor Pyhon omdat dat de standaard taal is op de Raspberry Pi. Python voldoet aan alle eisen zoals de mogelijkheid om geluid af te spelen en de mogelijkheid om via een seriële verbinding te communiceren met de relaiskaarten.

Elektroventielen
2013-07-17 20.14.17Ook hier gold hoe goedkoper hoe beter. De keuze was tussen beregeningsventielen, kogelkranen met servo en elektroventielen uit witgoed apparaten. We hebben gekozen voor elektroventielen uit witgoed apparaten omdat die het goedkoopst zijn, aangestuurd kunnen worden door een relaiskaart en omdat ze kant en klaar werken in tegenstelling tussen kogelkranen met een servo. Het nadeel is dat ze vergeleken met een beregeningsventiel minder doorlaat hebben en geen variabele doorlaat hebben zoals een kogelkraan met servo. Ze schakelen wel snel, net als de beregeningsventielen.

Schakelsnelheid Variabele doorlaat kant en klaar prijs
Elektroventiel (witgoed) hoog nee ja € 12.97
Beregeningsventiel hoog nee ja € 25.=
Kogelkraan met servo laag ja nee € 20.=

De pomp
We zochten een pomp met hoge opbrengst (1200 liter per uur) en een druk van ongeveer 3 bar. We hadden er al een van 1000 liter per uur voor de beregening van onze tuin, dus hebben we die gebruikt.

Drukregeling
De pomp die wij gebruiken heeft een minimale hoeveelheid water die door de pomp moet stromen als deze aan staat. Dit is om te voorkomen dat de pomp warm wordt en om de lagers tegen overbelasting te beschermen. Om dit op te lossen hebben we gebruik gemaakt van een oud overdruk ventiel ui een centrale verwarmingsinstallatie. Als de druk 3 bar nadert kan het water via het overdrukventiel wegstromen. Dat water wordt via een waterval terug in het bassin geleid.

Tijdens het testen kwamen veel problemen met verschil in hoogte van de fonteinen aan het licht. Hoe meer of minder fonteinen aan staan hoe lager of hoger de waterstralen. Om een constante druk te bereiken hebben we veel configuraties getest. We hebben onder andere geprobeerd om een waterkolom(watertoren) te bouwen zodat de zwaartekracht zou zorgen voor een constante druk. Ook hebben we speciale drukregelaars gezocht tot we bedachten dat het ook anders kan. De pomp heeft een maximum druk die gelijk is als niet te veel water wordt afgenomen. Door na elk ventiel een regelkraan te zetten konden we het afgenomen water regelen. Bijkomend voordeel is dat we ook de hoogte van elke fontein apart konden regelen. Zo hebben we het verschil in druk (en dus hoogte van de fonteinen) kunnen beperken tot een beheersbaar niveau.

Fontein
2013-07-17 20.11.57De fonteinen moesten tot ongeveer ooghoogte komen (2 meter) en niet te veel water gebruiken en een gebundelde straal hebben. Om dat te bereiken hebben we zelf de spuitmonden gemaakt van messing omdat dat materiaal zorgt voor een gebundelde straal. Daarnaast hebben we standaard vijver fontein spuitmonden gebruikt voor de brede fonteinen. Om de regen uit het verhaal weer te geven hebben we verschillende sproeiers boven de fontein gehangen waaronder een zwenksproeier en een vernevelaar. Helaas werkte dat niet omdat veel water naast het bassin terecht kwam en omdat we moeilijk een gelijkmatige regen konden realiseren Daarom hebben we in een langen pvc buis gaatjes geboord en konden daarmee zorgen voor een gecontroleerd gelijkmatig watergordijn.

Software
Download hier de software: MelodicDrops.py

BizStudio by Sketch Themes