Контроллер для теплицы на Arduino

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Согласен, как варианты - сдвиговый регистр или без кварца. Уже сам не помню, из каких расчётов решил его ставить.

 

Припомнил что весной пытался эмулировать работу 2-й версии контроллера на Протеусе, но не получилось ни от 8 мГц, ни от 16-ти. Прошивку чипов тоже никогда не делал, поэтому счёл за благо, ввиду того что платы Ардуино у меня работали от 16 мГц, ничего не менять и контроллер на чипе тоже делать на 16 мГц. Но сейчас запустил эмуляцию от 16 мГц, для чего нужно только правильно сконфигурировать фьюзы на Arduino IDE и на Proteus-е. Наверное и на 8 мГц сконфигурировать проблем не будет.
Решил проверить как всё получиться на максимально простенькой плате. Её можно будет использовать для контроля температуры и влажности дома и для включения УЗ туманообразователя для регулирования влажности. На разработку принципиалки и печатной платы ушло 2-3 часа:

Ой, разъём то ISP забыл вставить. Во блин, и выводы под него занял. Придётся переделывать плату.

 

Коллеги!
А вот кстати мой тестовый вариант микро HMI системы. Стоит камень STM32F030.
Инфа прилетает по RS485, протокол или modbus RTU, или Profibus DP. Для программирования строк и параметров нет необходимости каждый раз прошивать микропроцессор - строка формируется в контроллере, и по шине уже прилетает так сказать готовый фрейм для индикации. И улетает состояние кнопок) А строки храню в контроллере в комментариях к символам...Дешево и сердито.
Плату делал фотоспособом.

 

Лично я пока далёк от этого профиля. Честно говоря, даже не понимаю, частью чего является это устройство? Если частью контроллера теплицы, то как она с ним связана?

 

В воскресенье снова разбирался с прошивками фьюзов. В Arduino IDE они прописаны в файле boards. txt, но только для официальных плат, доступных через меню "Инструменты". То есть в этом меню отсутствуют МК без плат. Поддержку чипов МК я нашёл на Githab-е. Установил - МК в меню появились, но фьюзы в boards. txt не прописались. По адресу, где установились добавочные файлы, строчки установки фьюз-бит я тоже не нашёл, возможно они там присутствуют неявно, но в каком-то другом формате. Долго крутился вокруг этого, затем пришёл к выводу что это и не нужно - установка критичных бит производится в самом меню "Инструменты": тип микроконтроллера, внешний или внутренний генератор и частота, остальные установлены на заводе и их менять не надо.
Вернулся к доработке платы комнатного контроллера, добавил разъём ISP, разъёмы для подключения питания, датчика и УЗ увлажнителя. Переделал скетч для этого варианта контроллера и занялся симуляцией на Proteus-е. Тут снова упёрся - ничего нет на экране. Бился-бился... а всё дело оказалось в одном единственном резисторе. Добавил на плату резистор сопротивлением 0 Ом для того, чтобы перескочить через дорожку, оказалось что такое сопротивление вызывает у симулятора полный ступор, причём без сообщения об ошибке. Задал резистору символическое сопротивление 0,1 Ом - всё заработало.
Ну вот, теперь для отказа от модулей Ардуино мне осталось сделать небольшой шажок: изготовить плату, собрать устройство и прошить, но сегодня что-то лень.
Да, вот симуляция:

 

Это прототип выносного внешнего микро -HMI. Дело в том, что не всегда удаётся поставить сам контроллер так, чтобы можно было видеть экран. Именно поэтому я не встраиваю никакие индикаторы, кроме светодиодов. А вот такое устройство позволяет вынести блок индикации и управления в самое удобное место - благо, что RS485 позволяет это. Надёжность просто дубовая - лишь бы контроллер работал, да шина была целой. Всё так сказать ради пользователя.
Вот такой корпус будет.

А от Proteus мне пришлось отказаться после попытки симуляции квадратурного генератора. Списал всё на своё незнание пакета ... В итоге перешёл на Multisim, а теперь и вовсе синусоиду делаю цифрой...Вам тоже потребуется синусоида - когда будете свои датчики проводимости раствора делать.

 

Не, у меня нет цели пытаться сравниться с профессионалами и навязчивой потребности повторять то, что уже кто-то сделал. Моя цель скромна: я вижу что тысячи дачников лишь недавно форточки то стали вставлять в теплицы, которые необходимость регулировать что-то кроме температуры ещё до сих пор не осознают. Им нужно как можно более простое, максимально дешёвое устройство, выгода от которого была бы очевидна.
Считаю таким минимумом является термовлажностный регулятор, а исполнительными механизмами - вентилятор, привод форточек и СИОД (система испарительного охлаждения). А всё сверх этого - слишком дорого и слишком абстрактно для рядового дачника и всё равно будет им отвергнуто.

 

Еще можно добавить что сложность в управлении и освоении отпугнет 99% потребителей. Я уже прихожу к тому мнению что дисплей и кнопки вообще не нужны, никто не хочет вникать в суть, надо чтобы само работало.
Почему народ любит гидроцилиндры? Потому что поставил и забыл. Тут надо так же.

 

Не совсем так. Все равно у каждого "свои" диапазоны изменения температуры и влажности...

 

Аппетит приходит во время еды...Мне вот пока никак не удаётся сформулировать минимальные требования - правда, не для дачников.
Но к вашей формуле мне кажется добавить бы ещё и функцию управления поливом... Хотя, насколько я понимаю, такое усиленное внимание на микроклимат ведь не просто так.

 

И именно поэтому я всегда сравниваю фронт-энд потребителя с использованием сотового телефона или снятием денег из банкомата. То есть сложность управления и освоения системой должна быть на таком же уровне. Если человек может говорить по телефону и снимать деньги - то и управлять промышленным комплексом ему под силу. Если комплекс управления конечно выполнен соответственно.
Ну и диагностика всего и вся...

 

А ещё у нас много климатических зон + сезонные изменения требуют перестройки параметров: весной - одни условия, летом - другие. Да и вообще, без экрана и кнопок я чувствую себя так, как будто у меня завязаны глаза и связаны руки.
В принципе, в простой реализации там немного нужно чего изменять. У меня, например, дисплей - LCD1602, 2 строки по 16 символов, вся информация умещается на 3-х экранах:

В следующей же версии я предполагаю использовать дисплей 128*128, что позволит всю информацию уместить на 1-м экране, а все установки можно делать вообще одной кнопкой.

Планирую что будет 2 варианта: включающий полив в схему регулирования и с автономным поливом, как сейчас. Китайские регуляторы - это хорошо, надёжно и недорого, но очень неудобно разбивать полив на серию включений в течение суток, трудно оперативно изменять схему полива и в зависимости от фазы развития растений и температурных условий.
И вообще, система испарительного охлаждения и доувлажнения должна, по идее, быть дополняющей природную. И без неё такая система испарения есть в теплице у каждого - это транспирация растений. А какую влагу использует природная система? - Полив, поэтому СИОД должна работать с учётом полива.
Хочу поделиться своими планами. В этой теме планирую докончить вариант с контроллером без использования модулей Ардуино и затем открыть новую тему, посвящённую реальному применению в теплице. Там хотелось бы обсуждать всё в целом: контроллер+ИМ+статистика, но главное - отработка и совершенствование алгоритма управления.

 

Для меня любое реальное применение интересно. А вы планируете данные для графиков собирать? Я если честно, так привык уже к графической форме...
Конечно, буду делиться и своими графиками -но они ведь для больших площадей...Разница ощутима.

 

Да я медленно двигаюсь, чисто как любитель, начал то с нуля. А как далеко удастся продвинуться - не берусь загадывать. Прошлым сезоном, как только пригрело, всё забросил до зимы, но этой весной уже намерен часть времени тратить на внедрение контроллерного управления.
Но я под статистикой здесь имел в виду просто сбор информации, тот минимум, который позволяет выявлять закономерности в целях улучшения алгоритма. Поэтому насколько можно обойтись без графиков, настолько буду обходится.
Но это пока всего лишь намерения реализовать агротехнические требования, насколько я их понял.

 

В собираете с своей системе? Я планирую пока использовать https://thingspeak.com/
Но сейчас только пишу работу с GET запросами для SIM900, то есть будет не скоро