INSTALLATIE-HANDLEIDING Brainbox Greenhouse
De Brainbox Greenhouse kan als bouwpakket door iedereen gemonteerd en geïnstalleerd worden – ook zonder technische voorkennis. Volg onderstaand stappenplan nauwgezet. Als er uitzonderlijk toch vragen zouden zijn, dan is hulp van de ontwerper van dit materiaal vlakbij.
TIP: Bekijk eerst rustig deze hele installatiehandleiding en begin dan pas aan de montage.
MENU INSTALLATIEHANDLEIDING
1A-Stuklijst met alle onderdelen
controleer bij ontvangst even of alle onderdelen geleverd werden.
1B-sorteerlijst bouten, afstandbussen ed.
Gebruik onderstaande sorteerlijst om alle bouten, moeren, rondellen en afstandbussen te sorteren. De schaal is 1/1. Overschot is geen probleem. Tekorten zullen aangevuld worden.
Download dit document in pdf formaat en druk af. bouten-en-afstandbussen.pdf
2-Montage stap-voor-stap
2.1 Aansluitschema schroefcontacten sensoren en actuatoren
Onderstaand schema verduidelijkt mooi hoe de sensoren en actuatoren verbonden dienen te worden met de schroefcontacten op de printplaten. Telkens wanneer je een sensor of actuator gemonteerd hebt, bekijk je terug dit schema voor de aansluiting.
2.2 Draad correct aan een schroefconnector aansluiten
Dit is een algemene richtlijn die telkens terug moet toegepast worden wanneer een draad moet verbonden worden met de overeenkomstige schroefconnector.
stap 1
Leg de draad klaar en bepaal in welk schroefcontact deze zal moeten.
Merk op dat de koperdraad gerafeld kan zijn. Dat lossen we op in stap 2.
Het kan ook zijn dat draden reeds gesoldeerd zijn of dat er een pin connector op zit. Stap 2 mag worden overgeslagen.
stap 2
Neem het kopergedeelte tussen duim en wijsvinger en draai met je andere hand aan de draad. De losse koperdraden worden nu in één bundel gedraaid.
Knip het kopergedeelte af op 5mm voor de groene schroefconnectors en op 8mm voor de zwarte schroefconnector.
stap 3
Controleer of de schroefconnector open geschroefd is.
Steek het kopergedeelte in de schroefconnector en schroef deze vast met de gepaste schroevendraaier.
stap 4
Controleer of er zeker geen isolatie mee in het schroefcontact zit. Dat zou slecht contact kunnen veroorzaken.
Controleer of het kopergedeelte helemaal binnen de schroefconnector zit zodat dit geen kortsluiting kan vormen met andere draden.
Controleer of de schroef vast genoeg zit door zacht aan de draad te trekken.
2.3 Printplaat OUT voorbereiden
Dit is de printplaat die aan de buitenkant van de serre komt. Volg onderstaande stappen nauwgezet.
Materiaal:
– Zwarte printplaat ‘OUT’
– 5 HEX afstandhouders M3x10mm
– 10 Boutjes M3x6mm
– HTU21D Luchtvochtigheidsensor
– TEMT6000 AMbient light sensor
– GUVAS12SD UV sensor
– Arduino Nano 33 iot Microcontroller
– RS485 to TTL omzetter
– Schoevendraaier met grote kruiskop
Schroef de 5 afstandhouders in de 5 aangeduide gaatjes met 5 boutjes.
Plaats de 5 elektronische componenten in de bijhorende connectors zoals aangegeven in de foto.
Schroef de 3 sensoren vast met 5 boutjes zoals aangegeven op de foto.
2.4 Printplaat IN voorbereiden
Dit is de printplaat die aan de buitenklant van de serre komt. Volg onderstaande stappen nauwgezet.
Materiaal:
– Zwarte printplaat ‘IN’
– 6 HEX afstandhouders M3x10mm
– 10 Boutjes M3x6mm
– 2 Hex Afstandhouder M3x18+6(male)
– Zuurstofsensor
– SCD30 CO2 sensor
– 2-pin resistieve grondvochtigheidsensor
– Schoevendraaier met grote kruiskop
Plaats de 6 afstandhouders met 6 boutjes zoals aangegeven op de foto.
– Connecteer de 4 draden aan de juiste pins van de connector (rode pijl) (kleur moet exact overeenkomen!)
– Plooi de draden dubbel onder de sensor
– Monteer de sensor met twee boutjes (groene pijlen)
– Monteer de twee afstandhouders. Deze hebben als extra functie om de sensor te beschermen wanneer de plexi plaat naast de bokaal gelegd wordt.
– Plaats de CO2 sensor in de juiste connector en fixeer deze met het boutje naast deze sensor.
– Plaats de 2pin grondvochtigheidssensor en fixeer deze met het boutje zoals aangegeven op de foto. (Het is correct wanneer deze sensor een beetje schuin hangt)
2.5 Plexi plaat voorbereiden
Dit is een algemene richlijn die telkens terug moet toegepast worden wanneer een draad moet verbonden worden met de overeenkomstige schroefconnector.
Materiaal
– 5 kabelwartels (2 voor basic versie)
– 8 bout M3x10
– 8 Hex afstandhouders M3x12
– Monteer de kabelwartels in de daarvoor voorzien gaten en schroef stevig vast.
– Monteer de 4 afstandhouders langs de onderzijde volgens de foto (4 binnenste gaten)
– Monteer de 4 afstandhouders langs de bovenzijde volgens de foto (4 buitenste gaten)
2.6 RGB Led matrix monteren
Deze led matrix van 8×8 (=64) leds wordt aan de buitenkant gemonteerd met afstandhouders zodat de leds de plexi niet raken (deze matrix kan warm worden!)
Materiaal
– 4 ronde afstandhouders h=3mm
– 4 boutjes M2x16
– 4 moeren M2
Plaats de afstandhouder tussen de led-matrix en de plexi plaat zodat de warmte ertussen weg kan.
Schroef de RGB led matrix stevig vast op de plexi plaat met de 4 voorziene boutjes en moertjes.
2.7 Printplaten monteren en aansluiten
We bevestigen de printplaat en sluiten de LED-matrix aan. Mocht u het gevoel hebben dat u eigenlijk vier handen nodig hebt: geen zorgen, dat gevoel heeft iedereen.
Materiaal
– Printplaat OUT
– Printplaat IN
– 8 boutjes M3x6
-
- – Monteer de printplaat met de voorziene boutjes zoals op de foto.
– Sluit de 3 draden van de RGB Led Matrix aan met de respectievelijke schroefcontacten zoals op de foto (kleuren kunnen verschillen van de foto – let enkel op de aansluitingen!):
V = 5V
G = GND
DI = SIG
Duw de overtollige draad onder de printplaat ‘OUT’.
Monteer printplaat ‘IN’ langs de onderzijde op de afstandhouders zoals op de foto.
Materiaal:
– 6 aderige kabel 35cm – 4cm ontmanteld langs beide zijden – alle draden 5mm gestript.
– Steek de draad halfweg door de wartel en schroef de warteldop aan zodat de draad vast zit.
– Monteer de 6 draden correct en stevig in de 6 schroefcontacten. We houden dit kleurschema aan (VLNR):
AMB = GEEL – DUN
SOI = GROEN – DUN
GND = ZWART- DIK
5V = ROOD – DIK
SDA = WIT – DUN
SCL = ROOD – DUN
Langs de onderzijde moet deze draad dezelfde pins met de pins van de printplaat op de bovenzijde verbinden. Deze pins zijn echter niet in dezelfde volgorde geplaatst.
– Monteer de 6 draden correct en stevig in de 6 schroefcontacten. We houden dit kleurschema aan (VLNR):
5V = ROOD – DIK
SDA = WIT – DUN
SCL = ROOD – DUN
AMB = GEEL – DUN
SOI = GROEN – DUN
GND = ZWART- DIK
2.8 LCD Scherm
Dit LCD scherm van 320 x 240 Pixels communiceert met de Arduino volgens het SPI protocol.
Materiaal:
– LCD 240×320 pixels
– gebogen plexi
– 9 pin platcable
– 8 bout M3x10
– 8 moer M3
Monteer 8 bouten en moeren volgens foto.
Plaats connector exact zoals op deze foto (kleuren kunnen verschillen)
Plaats connector exact zoals op deze foto (kleuren kunnen verschillen)
2.9 Pomp bewatering (enkel full-option versie)
Met deze kleine peristaltische pomp kan water uit een 500ml petfles opgetrokken worden en druppelgewijs naar de plant overgebracht worden. De draairichting wordt tijdens de kalibratiefase getest.
Materiaal:
– Peristaltische pomp met voorgesoldeerde draden
– plexi onderdeel pomp
– 2x tube van 50cm
– 2x HEX afstandhouder M3x20
– 2x bout M3x15
– 3x bout M3x10
– 1x moer M3
– Monteer de 2 afstandhouders met 2 M3x10 boutjes zoals op de foto.
– Koppel de twee tubes aan de pomp.
Plaats de plexi plaat tussen de pomp en het deksel en schroef vast zoals op de foto:
– 2 bouten van M3x15 voor de afstandhouders.
– 1 bout M3x10 + moer voor het overblijvende gat.
Plaats 1 van de tubes door de wartel en schroef de bovendop aan tot de tube vast zit.
Gebruik de schroefcontacten om de pomp elektrisch aan te sluiten aan de elektronische sturing.
We hebben 50% kans dat de pomp meteen in de juiste richting draait. Dat controleren we in de kalibratiefase.
2.10 NPKTHPH-S Soil Sensor (enkel full-option versie)
Deze 5-pin NPKTHPH Sensor meet de samenstelling en toestand van de grond. (N=Nitrogen), (P=Phosphorus), (K=Potassium), (T=Temperature), (H=Humidity), (PH=PH Waarde). Op vraag zijn er ook andere compinaties mogelijk die bijvoorbeeld ook de EC waarde meten.
Materiaal:
– 5-pin sensor (indien gewenst kan de kabel ingekort worden)
Gebruik de schroefcontacten om de sensor met de sturing te verbinden:
Zwart: GND
Blauw: B- (RS485)
Geel: A+ (RS485)
Bruin: 5V
2.11 Verluchtingsklep (enkel full-option versie)
De servomotor (zwarte blok) kan de klep openen of sluiten. De ventilator kan de lucht van de serre naar buiten trekken.
Materiaal:
– Servomotor Futaba S3003 met toebehoren
– Rubber ringetjes Servomotor
– Verlengde arm 25T Servomotor
– Geplooide stalen staaf
– Ventilator 5V DC 4010
– 5 plexi onderdelen
– 1 folie onderdeel
– 8 bout M3x10
– 4 Hex Afstandhouder M3x20
– 9 bout M3x20
– 9 moer M3
– Plaats de 25T arm op de servomotor en DRAAI DE AS HEEL VOORZICHTIG naar links tot deze niet verder kan.
– Maak de arm terug los en monteer de arm terug zodat die in de positie staat zoals op de foto.
– Wanneer je HEEL VOORZICHTIG de arm maximaal naar rechts beweegt, dan zie die ongeveer in dezelfde hoek naar rechts moeten staan. (Als dat niet zo is, voer dan voorgaande stappen nogmaals uit)
Het doel hiervan is om met de draaicirkel van ongeveer 200° een maximale verplaatsing met de T25 Arm te verwezenlijken.
Zoek de correcte 6-kant (of inbus) bit uit het setje en schroef beide stelschroeven stevig aan zodat de T25 Arm goed vast zit op de servo-as.
Plaats de 4 rubber ringetjes in de 4 gaten van de servomotor.
Bevestig de 4 hex afstandhouders met 4 boutjes M3x10.
Connecteer de schuif met de T25 Servoarm met de voorgeplooide stalen staaf. Wees voorzichtig – dit kan wat stroef gaan.
Als het toch wat te stroef gaat kan je met een tang de bocht van de stalen staaf wat minder scherp maken. Na montage kan de bocht terug scherper gemaakt worden.
Monteer de ventilator op het correcte plexi onderdeel mbv 4 bouten M3x20 en 4 moeren M3. Let op het volgende:
– Tekst langs bovenzijde
– Draad langs achterzijde.
Monteer de servomotor op dit zelfde plexi onderdeel mbv 4 boutjes M3x10.
Dit is de stapel-volgorde van de overige plexi onderdelen en de folie.
De folie zorgt ervoor dat de schuif niet knelt.
Correct opgestapeld is dit het resultaat.
En wanneer we de bovenste plexi plaat er op zetten ziet het geheel er zo uit.
Gebruik de 5 bouten M3x20 + 5 moeren M3 om de verluchtingsklep op de plexi bovenplaat te monteren.
Gebruik een stevige tang om het uitstekend stukje staaf plat te plooien. Dit kon voordien nog niet gebeuren omdat de staaf anders niet door het gaatje van de T25 Arm past.
Controleer goed of de staaf nergens de servomotor of de plexi van het deksel raakt – in dat geval moet de staaf nog wat verder gemanipuleerd worden met een stevige tang.
– knip de connector van de ventilator af en ontmantel beide draden over een lengte van 5mm.
– Gebruik de schroefcontacten van “FAN0”. De Rode draad aan de + en de zwarte draad aan de -.
Connecteer de servomotor aan de sturing. De kleur moet exact overeenkomen. GEEL=SIG, ROOD= +5V, BRUIN=GND.
2.2 Temperatuursensor DS18B20
Deze DS18B20 meet heel nauwkeurig en snel temperaturen. Door de lengte van de kabel kan de sensor eender waar binnen en buiten de serre gebruikt worden om temperaturen op specifieke plaatsen of hoogtes te meten.
Materiaal:
– DS18B20 tempertuursensor met draad 50cm
– ontmantel de buitenmantel over een lengte van 5cm.
– ontmantel de individuele draden over een lengte van 5mm.
– steek de draad door de kabelwartel links van de printplaat – het dichtst bij de printplaat.
– Sluit de draden correct aan:
ROOD = 3V3
GEEL = SIG
ZWART = GND
2.2 Verwarming (enkel full-option versie)
Om de serre te verwarmen gebruiken we een elektrische weerstandsdraad van 3 meter met een weerstand van 1.5 Ohm per meter. In vollast zou deze verwarming een vermogen kunnen dissiperen van 32Watt. Opgelet, want deze draad kan echt wel warm worden – tot meer dan 80°C. Wij leggen de draad in een lus op de bodem van de glazen stolp, maar deze kan ook in lussen in de teeltaarde worden ingewerkt.
Materiaal:
– Weerstandsdraad 3meter (1.5Ohm/meter)
– 2 aderige kabel – 35cm – Ontmanteld over 5cm aan beide zijden – draden ontmanteld over 8mm.
– Wago-klem 2×2
– 3 kabelbinders 1.8mm
– draai de weerstandsdraad op een rol met een diameter van 22 cm. Fixeer de draden met 3 kabelbinders.
– ontmantel de beide uiteinden van de weerstandsdraad over een lengte van 8mm.
– gebruik de wago klem zoals op de foto om de weerstandsdraad te elektrisch te verbinden met de twee-aderige kabel.
– haal de 2 aderige kabel door de kabelwartel links- en het verste van de printplaat. en maak vast aan de zwarte schroefconnector ‘HEATER’. Polariteit maakt hier niet uit.
3-Software inladen
3.1 Arduino IDE 2.x installeren.
Download en installeer de meest recente versie van Arduino IDE. Minimaal versie 2.3.6.
3.1 .1 SAMD Driver installeren
De Arduino nano 33 iot processor die op de Brainbox Greenhouse staat is van de SAMD familie (3e generatie Arduino). Arduino IDE moet hiervoor de juiste driver krijgen om die te kunnen programmeren.
Klik in de linker balk van Arduino IDE op het hardware symbool. We gaan de SAMD hardware toevoegen.
In de zoekbalk typ je “SAMD” – er worden verschillende drivers voorgesteld waarvan je exact deze “Arduino SAMD Boards….” installeert.
3.2 Arduino Libraries installeren
Libraries in Arduino zijn pakketjes met extra code die iemand anders al voor jou geschreven heeft.
-
-
Ze bevatten functies om makkelijk met bepaalde sensoren, schermen, motoren of netwerkmodules te werken.
-
In plaats van zelf alle ingewikkelde code te schrijven, gebruik je de library.
-
-
- Download hieronder de zip file met alle libraries.
- Unzip en kopieer naar de map ‘libraries’ onder ‘Documenten’>>’Arduino’>>’labraries’ (maak indien nodig de map libraries aan)
- Volg de stappen uit de video om deze libraries correct te installeren.
| Libraries voor BBG 16AUG2025 | versie 23 aug 2025 |
3.3 Arduino code openen
- Download hieronder de gewenste versie.
- Unzip het gedownloade bestand
- Kopiëer de map naar de “Arduino” – map onder “mijn documenten”
- Open Arduino IDE
- Open vanuit Arduino IDE de code “Brainbox_Greenhouse_VersieXX”
DOWNLOAD BRAINBOX GREENHOUSE ARDUINO CODE
| Brainbox_Greenhouse_25AUG2025 | versie 1.0 van 23 augustus 2025. |
3.4 Uitleg bij Arduino code
In onderstaande video wordt de werking van de Arduino code kort overlopen.
Doel 1 van de code is om de meetwaarden van alle sensoren in te lezen in sensor-variabelen en om op basis van de inhoud van de stuur-variabelen de actuatoren aan te sturen.
Doel 2 is om ervoor te zorgen dat de gebruiker de sensor-variabelen kan bekijken en de stuur-variabelen kan veranderen. Dat kan op 8 verschillende manieren of modi.
3.5 Arduino code uploaden naar Serre
- Gebruik de USB kabel om de Arduino nano 33 iot te verbinden met je computer.
- Selecteer de ‘Arduino nano 33 iot’ als platform dat je wil programmeren.
- Druk links boven in Arduino IDE op het pijltje naar rechts ().
- Arduino IDE gaat nu eerste de code ‘compileren’ – omzetten naar computertaal. Dit kan meerdere minuten duren – zeker de eerste keer.
- Wanneer de code gecompileerd is zal Arduino IDE automatisch overgaan met ‘uploaden’ van de code naar de serre.
- Als alles goed verlopen is ziet u de boodschap ‘uploaden voltooid’
4-Testen
We testen stap voor stap of alles correct werkt.
- Steek de voeding in – controleer of de groene led op de buitenste printplaat gaat branden. De groene led geeft aan dat er 12 Volt en 5 Volt aanwezig is.
- Controleer of de LCD mooi alle meetwaarden weergeeft. Dit bewijst dat de LCD correct aangesloten werd.
- Verbindt de BBG met je PC via de USB kabel.
- Zet de keuze-schakelaar op de printplaat op mode 0 (voor de Basic versie) of mode 1 (voor de Full-Option versie)
- Volg de instructies uit de video voor verdere controle van alle sensoren en actuatoren.
5-Kalibratie
Voor de full-option moeten er 4 modules gekalibreerd worden. Op de Basic versie slechts 2.
- Zet de keuzeschakelaar op mode 7.
- Druk op de nano 33 iot kort de rest knop 1x in en laat terug los.
- Wacht tot de LCD aangeeft: MODE: 7 – CALIBRATION
- Volg de stappen in de video. – extra uitleg kan hieronder teruggevonden worden.
- Pas de kalibratiewaarden aan in de code en upload de code opnieuw naar uw Arduino.
O2 sensor (zuurstofsensor)
Afhankelijk van de luchtvochtigheid moet de O2 sensor in open buitenlucht een waarde geven tussen 20,95% (209500ppm) bij droge lucht tot ongeveer 20,4% (204000ppm)bij 100% relatieve luchtvochtigheid. Wanneer dit niet het geval is – is het wenselijk om de auto-kalibratie routine hiervoor uit te voeren.
De auto kalibratie moet uitgevoerd worden in open buitenlucht (of vlak bij een open raam). De nieuwe kalibratie wordt automatisch opgeslagen in de 02 sensor zelf.
resistieve grondvochtigheid.
Deze 2-pin sensor meet de elektrische weerstand tussen de 2 pinnen. Het is belangrijk om te onthouden hoe ver je de pinnen in de grond wil steken. Idealiter helemaal!
Wanneer deze kalibratie wordt uitgevoerd moeten we als eerste een meetwaarde noteren voor ‘droge’ pinnen – in open lucht en daarna een tweede waarde voor de pinnen ondergedompeld in water (even ver onderdompelen als nadien in de grond!)
Zeker de ondergedompelde waarde is vrij onstabiel. Probeer een gemiddelde te bepalen van de waarden die je ziet.
Deze twee waarden noteren we en vullen we nadien in – in de code.
Servomotor verluchtingsklep (enkel full-option)
Tijdens de kalibratie bepalen we éénmalig de positie van de servomotor voor een gesloten klep en voor een open klep. Dat bepalen we door de waarde in kleine stapjes te verhogen of verlagen. We controleren telkens visueel de stand van de klep. Wanneer de servomotor veel lawaai maakt of trilt, dan is de wringt er iets en moet je terug naar de vorige positie gaan.
Draairichting pomp
We controleren hiermee de draairichting en keren de twee aansluitdraden om wanneer deze niet correct is.
Leg de ene kant van het slangetje in een glas met water. De andere kant komt uit in de serre. Laat het pompje draaien.
Wanneer het water niet aangezogen wordt, moet de draairichting worden omgekeerd door de twee elektrische draden te wisselen in de schroefcontacten.
Zet het pompje terug uit.
6-Afwerking
Nu we zeker zijn dat alles werkt gaan we het geheel afwerken.
Als eerste ordenen we de spaghetti aan kabels.
– schroef de printplaat terug los.
De printplaat is voorzien van extra gaatjes van 2mm waardoor onze kabelbinders van 1.8mm passen.
- verzamel de draden die naar de linkerkant gaan en maak die met een kabelbinder vast in een mooie kabelbundel.
- verzamel de draden die naar de rechterkant gaan en maak ook mooi vast met kabelbinder in een kabelbundel.
- Indien nodig gebruikt u een extra kabelbinder centraal.
Schroef de printplaat terug vast op het plexi deksel.
Soms is er wat manipulatie van de draden nodig om alle te laten passen.
Je merkt meteen dat de draden nu veel netter liggen en het meest onder de printplaat zit.
Gebruik een kabelbinder om de bewaterrings-tube te bevestigen aan een tandenstoker of prikker. Let op dat je de tube niet dichtnijpt.
Boor een gaatje van 3/4mm in de dop van een PET-ples van 500ml. steek de aanvoer-tube hierdoor om de planten te bewateren.