Контроллер для теплицы на Arduino

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Есть три варианта (может еще кто какой нить подскажет)
1. Программировать в программаторе и впаивать уже прошитый МК
2. Развести UART
3. Развести ISP

Первый вариант требует наличия программатора. Из плюсов - все ноги сохраняются, ничем не заняты. Из минусов - не будет возможности обновить прошивку, а это я так понял не подходит, значит такой вариант отбрасываем.
Второй вариант самый простой. Из плюсов - занимает только 2 вывода МК. Из минусов бутлоадер придется заливать до впайки микросхему в плату, и изменить его не будет возможности, но это я думаю не на столько важно. Для программирования нужен будет USBAvr или USB-UART переходник.
Третий вариант самый универсальный. Из плюсов можно менять и прошивку и бутлоадер, по сути делать все что угодно. Из минусов надо отдать 3 ноги МК, но это ничего страшного, они используются только во время программирования, так что и минусом то считать нельзя.

Тут вот есть статья как заливать бутлоадер с помощью второй ардуины, но я себе купил USBAvr, стоит копейки и все компактно.

У меня другой вопрос у 328 чипа 14 цифровых пинов и 8 аналоговых которые могут работать и цифровыми. Даже если оставить в резерве SPI, I2C и UART свободными остаются 15 пинов. Неужели не хватает для управления исполнительными механизмами? В принципе есть расширители портов. Ну или перейти на мегу 2560.

У меня сейчас задействовано на UNO
3 пина энкодер
2 пина I2C
1 пин One Wire на котором DS18B20 висят
3 пина SIM900
4 пина драйвер двигателя
1 пин контроль вращения двигателя
4 пина выходы управления нагрузкой таймеров (освещение вентиляция)

В планах еще контроль уровня воды, ну это еще 1 пин, ну и 1 пока свободен, а если на UNO развести еще А6 и А7 то три свободных.

 

Да, для прошивки через UART докупать переходник придётся. USBAvr у меня есть, но ещё незнаком как его можно использовать вместо USB-UART. Видимо какая-то программная приблуда, эмулирующая линии RDX, TXD.
В третьем варианте не 3, а 4 ноги МК отдай, плюс шины питания. Тут проблема как их вытянуть на краевой разъём? У меня видишь на рисунке печатной платы длинная синяя линия идёт поперёк? - Это + питания - не даст, зараза, протащить 5 линий. В общем, протащить то всё-равно можно, но переходов тьма получится. А вот по второму варианту изменения рисунка платы минимальны.
Что ещё не знаю - как через программатор заливать с системы программирования ардуино иде, это конечно должно быть, просто ещё нужно поискать. И ещё, фиг знает, что там содержит бутлодырь, наверное реакцию на сбои питания, фьюзы, без него придётся и это взять на грудь.
По свободным выводам. Раньше их штук 10 было и мне говорили - чего экономишь? Сейчас 6 осталось, если ISP подключу, 2 останется - какие остаются перспективы на развитие системы? ИМ у меня сейчас на плате -5. Считаем: 2 двери, 3 форточки, циркуляционные вентиляторы, приточный вентилятор, вентилятор для продувки воздуха через трубы подземного ТА, вентиль и вентилятор СИОД, нагреватели - не знаю, что из этого будет реализовано, но потенциально ИМ немало, поэтому экономить не вредно.

 

Кажется нашёл что искал. В данной статье - Прошивка микроконтроллеров Atmega без arduino через USBasp как раз говорится о том, что среда Arduino IDE поддерживает программирование через программатор USBAvr. То есть можно смело ставить разъём ISP. Bootloader можно также закачать, если понадобится. Ну а с разводкой повозиться придётся.
Параллельно доделывается внутренний каркас:
Каркас зачищен, прогрунтован, теперь покрасить надо.

 

Есть микросхема 74РС595 которая позволяет увеличить количество выходов. Вот видео с описанием.

Так же есть микросхема 74РС165 которая позволяет увеличить количество входов. Стоимость микросхем копеечная, выгода очевидная.

Но я все больше склоняюсь к переходу на ATMega2560. Есть интересного форм фактора платы, и никакой головной боли с расширением входов/выходов, размер 38х55мм. Но меня не количество входов/выходов, а наличие 4 аппаратных UART на ней привлекают, ну и памяти побольше.

 

Я ещё даже не приступил к специализации, пока на стадии формализации требований агротехники. Прежде чем думать о новом поколении МК или телемеханике, нужно сделать действующий образец контроллера, который удерживал бы t и w хотя бы в субоптимальных пределах. Тут больше об алгоритме и ИМ придётся думать, да об испытаниях в натуре и статистике.
И даже не знаю, какие ещё при этом вычислительные ресурсы потребуются, но видимо будет нужен экран с более широкими возможностями. Или по памяти упрусь в потолок.
Резервов данной МК мне пока хватает, но если уж переходить, то предпочёл бы STM32, и то только из-за наличия RTC на борту, что упрощает схему. Но рано, рано... нужно с используемого чипа взять максимум, ведь он всё равно останется для простых применений.
Спускаюсь на грешную землю. Вот что получилось в итоге:

Большего в этом году видимо уже не успею. Т. е., грунт промёрзнет, тем более что дверку теплицы оставлю приоткрытой, чтобы на плёнке не образовывались льдины из-за подтаивания. Одевать начну теперь уж весной, но какое-то время всё равно выгадаю и рассаду попробую выращивать параллельно дома и прямо там. Ладно, первый год будет факультативный, пробный, но без автоматики уже обойтись не удастся, ведь в это время нельзя просто открыть форточки и так оставить. И ещё не решил как торцы буду закрывать во внутренней теплице, как минимум, вентилятор должен выходить наружу.

 

Уважаемый Cofessor!
Признаюсь, мне приятно видеть, что вами движет разумное развитие. Многие из тех, кто есть здесь, просто прикипели к привычному. И для раздумий, как и обещал ранее, графики реальных данных.




Не видно единиц измерений - но общие тенденции можно просмотреть.
Если обнаружу ещё что любопытное - то обязательно опубликую.

 

А подробности про теплицу будут? Где расположена, форма, размеры, ориентация по сторонам горизонта и тд. Можно в личку или в тему Научный подход к теплице

 

Огромное спасибо! Как я понимаю, здесь теплица вообще не открывается, а средство регулирования пока - только прокачка воздуха через трубы, поэтому колебания температуры и влажности в течение суток довольно значительны. Или всё не правильно понял?

 

День добрый, уважаемые коллеги!
Итак- теплица двускатная, плёнка в один слой, боковые стенки подняты. Иногда их называют "балаган". Используется только в тёплое время года. Культура - томат. Краснодарский край территориально - ближайший город это Анапа. Ширина 5 метров, длина 32 метра. Это не гелиовегетарий)
То есть данные по влажности и температуре почти как на улице.
По гелиовегетарию буду сегодня добывать данные - переговорю с представителем владельца. Но это будут истинно зимние условия работы.

 

@Greeds74, при таких высоких температурах, наверное море тли и цикадок. Как боретесь?

 

Статистика шикарная.
По пикам освещённости вижу, что температура и влажность очень хорошо сглаживаются. Это заслуга большой ёмкости теплицы или автоматика вкладывает лепту? Кстати, какие там ИМ?
В небольшой дачной теплице такое вряд ли легко достигнуть, медленно действующий цифровой датчик температуры и влажности, выдающий данные раз в 2 мин., полагаю, не пойдёт.

 

Теплица, имеющая малый объём, не сможет сгладить пики - это факт. По факту, эта теплица (балаган) не оборудована автоматикой - замеры снимались для того, чтобы понять, может ли ночное повышение влажности влиять на опыляемость томатов (как я уже писал, боковые стенки открыты).
Что касается датчиков - да, там есть два интегратора с периодом 1 и 10 минут, а также передаются мгновенные значения. На графиках есть все значения. Сам сенсор производит опрос 2 раза в секунду для получения новых значений, и это справедливо как для влажности, так и для освещённости.
А вот теперь реальные значения из гелиовегетария. На картинке только температуры - пока ещё не всё оборудование установлено.


В это время наружняя температура -30 примерно была.

 

Там другая была проблема - ночью при снижении температуры повышалась влажность выше 80%, и пыльца теряла как бы свои свойства. Меня просто пригласили, чтобы я помог определить причину.

 

Так там и температура дневная опылению не очень способствует, хотя, наверное, опыление происходит утром.

 

Это в Анапе?

И какой результат, если не секрет?