Контроллер для теплицы на Arduino

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Не вижу никакого смысла в ионисторе. Точность тоже не нужна, раз в месяц поправить время с кнопки - не проблема.
Я ещё не уверен что часы вообще нужны, но простейшее управление по времени (и просто показания времени на месте работы) некоторым нравится.
Температура - ну не выше сорока, даже если система регулирования отказала. Влажность под 100% только днём может быть, если форточки почему-то закрыты, т. е. аварийные условия. Ночью - смотрел графики в одной из тем - в глубине теплицы никогда не была выше 80% даже при бурном образовании конденсата на стенках, да и, исходя из требований к самой РЭА, она слишком высокой быть не должна, поэтому 80% - это наверное верхний порог, и то кратковременно.
Защита от сбоя кварца - а разве это не касается уже работы контроллера в целом? Ценой каких мер она достигается?
Про дополнительные тактовые импульсы, честно говоря, не осведомлён - любитель же, блин.

 

Это просто - часовой блок при проблемах с генерацией внешнего кварца (например, вода попала на вывода кварца) переключается на тактирование от внутреннего генератора. Конечно же, точность теряется. Но это для stm.
И система должна от батарейки питаться после отключения питания - я правильно понимаю? А что насчёт UART - будете использовать?

 

Да ну, какая вода? - Я, когда делал теплицу, сразу поставил в неё таймер с УЗО и тепловую пушку в обычную негерметичную пластиковую коробочку в метре от входа. Три года они работали исправно, но в этом году вышли из строя, и то после того, как был сильный дождь и сильный ветер. Причём, УЗО сработало, как и положено, а спалил я сам: посчитал что УЗО сработало от разряда молнии, как уже было однажды, и включил его, а там внутри влага от дождя была.
А от сырости, если защищать, так уж не избирательно контакты кварца, а всю конструкцию, но корпуса (ИМХО... ну козырька сверху, на всякий случай) - вполне достаточно. Я вообще никогда не встречал сообщений о случаях замыкания электроники в теплице, так что это не вопрос. Вот насчёт разряда батарейки от влажности при ночном снижении температуры и электрохимической коррозии - не буду ручаться, но полагаю можно устранить герметизацией, автоподогревом и компаундированием, если что.
UART для чего? Я просто не могу сразу охватить все аспекты, поэтому, если для связи, то пока пренебрегаю, тем более что хотелось бы чтобы устройство было работоспособно в полностью автономном режиме, а если кому надо - он сам потом добавит, поскольку есть готовые решения.

 

Тут вот с моей точки зрения есть несколько вариантов:
Вариант 1 - если хотите, чтобы устройство было универсальным, то лучше идти по пути 328P плюс DS3231. Там кварц внутри, точность очень высокая. Поддерживаются все варианты дальнейшего расширения и все ардуиновские плюшки. Плюсом UART на стандартных скоростях обмена вплоть до максимальной, только ставим дробные частоты кварца типа 7.3728 МГц
Вариант 2 - можно идти по пути использования низкоскоростного кварца на выводах TOSC1 и TOSC2. Описано в документации - разделы 8.5 стр 32 и раздел 17.9 стр 155 навскидку. Минусы - такт от внутреннего RC, температурная зависимость. Для перехода в режим пониженного потребления придётся генерить команду. Этот вариант самый спорный, надо курить мануалы. С UART стандартные скорости обмена не все будут поддерживаться. Таймер 2 вроде как применяется для PWM в ардуино - а он как раз и будет задействован. Но получите не часы, а просто счётчик. Плюс придётся небольшую прогу дорисовать обработки.
Вариант 3 - но это с моей точки зрения, я бы поставил что-то из stm32f0.
Задача непростая - есть над чем думать.

 

Поскольку Proteus у меня "гавкнул", решил установить его на новый комп, который подарил мне сын ещё 3 мес. Чтобы "не хулиганить", заказал установку виндов у фирмы, за от 500-1000 руб, это терпимо.
Попробовал установить драйвер на программатор USBasp, на Win7 встал без проблем, видимо потому что сразу нашёл ссылку на драйвер с подписью.
Теперь нужно установить Proteus версии не ниже 8.5, у которого в библиотеке уже есть модель заказанного мною дисплея Nokia 5110. Экспериментировать на новом не стану, буду на старом переставлять, а как удастся - аналогично и на новом сделаю. Старый комп пойдёт на дачу, вот только экрана нет, в связи с этим интересует вопрос, нельзя ли вместо монитора использовать телевизор?

 

Да так и хотел - на STM перейти, но боязно менять лошадь на переправе. Разумнее позже параллельно попробовать на простейшем примере, не бросая AVR.
Почему сейчас прямо я хотел с часами решить - ещё один релейный выход на плату добавить вместо RTC, но полагаю не стоит из-за этого задерживаться, хватит пока для экспериментов и 4 выхода, спасибо.

 

Вставлю 5 копеек. У всего свои преимущества, все хвалят то с чем ближе знакомы.
Я пока при реализации "курятника", правда на ATmega2650, не натолкнулся на нехватку чего либо. Но пока разбирался, да и разобрался процентов на 10-20, то потратил уйму времени. На STM или куда еще точно не уйду.

По часам, зачем мудрить? Есть DS3231, работает годами от батареи. Я рассуждал так:
1. Все нормально часы идут устройство работает.
2. Свет пропал, резервного питания хватит на 2-3 дня. Часы работают.
3. Резервное питание иссякло, часы работают.
4. Питание возобновлено, часы работают.

Или без DS3231

1. Все нормально часы идут устройство работает.
2. Свет пропал, резервного питания хватит на 2-3 дня. Часы работают.
3. Резервное питание иссякло, часы встали.
4. Питание возобновлено но надо ехать переустанавливать часы.

У меня кормление на часы завязано, так что 100-150р в плюс к устройству это всего 4 литра бензина, которые я за раз потрачу.

Но опять же это мой случай, мое техзадание. И сразу скажу что я ленивый, и мне не то что ехать а лениво даже переустанавливать часы. Как пример у меня есть теплые полы, как раз без RTC, делал не я, теплолюксовское что то. Так вот убегает за 3 мес на 2 часа. Задрали уже!

Я для себя решил RTC обязательно.

 

Ну такой у меня подход, если можно ещё что-то сделать проще, то это нужно обязательно сделать. Если я вижу, что от этого хуже, тогда отменяю. Конечно я мог бы сам порыться в даташитах и сам всё выяснить, но когда есть возможность узнать сразу у осведомлённых людей, то наверное неправильно самому зря терять время на изучение, особенно когда у тебя ещё полно белых пятен. Она и эта конфигурация, что сейчас у меня сложилась, во многом благодаря вашим консультациям - вот фильтры на датчики, например, плату они порядком усложнили, но раз надо - так надо.
Но может и без ds3231 я ещё сделаю вариант, лучше теперь понимая с какими сложностями придётся столкнуться. Я уже прикидываю в уме вариант контроллера 3-й версии, ещё не собрав вторую. Там экран уходит на SPI, ноги МК высвобождаются - можно подключить больше ИМ (исполнительных механизмов), но ставить некуда - если не прокатывает легко поместить часы в МК, тогда может сделать двух-платный вариант или заменить легко нагруженные реле на бесконтактные, занимающие меньше места. Количество выходов на ИМ без открытия форточек и дверей у меня получается 4, а сколько надо на форточки - это уж у кого как. Кто-то может быть захочет 4 или 6 форточек открывать, в этом случае до 10 выходов получается, тогда конечно силовой блок отдельно уже.

 

А знаете ли вы этот ресурс:
Управление микроклиматом в небольших (фермерских, приусадебных) теплицах
Там товарищ имеет теплицу 200*2, сам начал с нуля в 14-м году, сейчас уже сильно вырос. У него как раз оптимизация работы форточек с наветренной и подветренных сторон, использование системы проветривания для борьбы с конденсатом, тонкое регулирование степени открытия с расчётами хорошо проработаны, работает в комплексе с водяным охлаждением, выдерживается оптимальный дефицит влажности воздуха и т. д., в общем - всё по уму. Теплица круглогодичная.

 

Вы так часто из лужи в лужу пересаживаетесь, я в шоке
Уж определитесь как-нибудь:

или:

или:

А я, наконец, (по Вашему совету) начал читать документацию.
В Datasheet написано примерно так: работа на частотах с отклонением менее 0,5% .
На частотах с отклонениями более 0,5% работать тоже можно, но помехозащищенность будет ниже.
Там два варианта настроек UART, это с мЕньшими отклонениями:
2400 -0,1%
4800 0,2%
9600 0,2%
14,4к 0,6%
19,2к 0,2%
28,8к -0,8%
38,4к 0,2%
57,6к 2,1%
76,8к 0,2%
115,2к -3,5%
230,4к 8,5%
250к 0,0%
500к 0,0%
Итого из этого ряда нехорошие отклонения только у четырех частот.

Покажите хотя бы одно сообщение, где я себя назвал профессионалом.
Если не покажете, то кто Вы?

Я не знаю настоящий ли он и мощный ли, но, пмсм:
- это контроллер не для дачной теплицы
- это коммерческая разработка.

Насчет уровня и подготовки см. первый абзац

При правильной реализации так:
1. Все нормально часы идут устройство работает.
2. Свет пропал, резервного питания хватит на 2-3 дня. Часы работают.
3. Резервное питание иссякло, часы работают (при этом все выходы по желанию можно отключить - чего с DS3231 получить не так то просто)
Потребление для 328+часовой кварц менее 1 мкА. Точно так же годами работать будет.
Цена вопроса - пара диодов (очень удобны два диода в корпусе SOT23 c ОК) и пара резисторов
Себе буду делать именно так. Моя плата управления позволяет.

 

ОК, напишу более подробно.
3.1 Резервное питание 10%, часы работают, отправляется СМС что скоро сядут аккумуляторы и система отключится.
3.2 Резервное питание иссякло, часы работают

А вот это не совсем понял - (при этом все выходы по желанию можно отключить - чего с DS3231 получить не так то просто)
То есть перевести все исполнительные механизмы в состояние аварийного режима? Это легко сделать в пункте 3.1

Хотя у товарища в гараже стоит сигнализация, какаято питерская разработка. Говорит батареек комплекта хватает надолго, год или больше, причем гараж не отапливаемый. Видимо работает по принципу - просыпается только при событии с датчиков, а в режиме сна ничего не потребляет практически. Но я пока буду делать без ухода в засыпание, вот отлажу систему, появится время на доп доработку, буду думать про сон.

 

Уф...То есть перед тем, как тут писать непонятно что, вы доки даже не читали? Но, по сути, это неважно - теперь, надеюсь, чтение будет вашим хобби.

Во первых, терминология - дачные теплицы бывают разные. Лично для меня 500 м2 всё ещё дачная теплица, да и оборудование бывает разное. Такая на дачном участке поместится спокойно. А что касается коммерческая - тут мне тоже непонятно, ведь вы пользуетесь коммерческими сотовыми телефонами, хотя могли бы собрать и сами. В теории конечно.

Кстати, я ещё как вы выражаетесь в лужу не сел ни разу. А вот вы из неё не вылазите просто - я пишу про тестовую платку, вы же перевираете и пишите про мегаконтроллер! Могу ещё привести цитат -но не буду, потому что лично мне не интересен диалог с вами, как не несущий никакой полезной смысловой нагрузки. Я ценю своё время и время моих коллег.
Так что дружище, читайте доки и просвещайтесь!
Пишите, если будет что переврать

 

А теперь давайте уже по-серьёзному обсудим вопрос, не вырывая из контекста удобные фразы. Пункт 2 - резервное питание для чего и от чего? У меня например, реально есть основное питание 220 В переменного тока, специальное питание от резервного источника 5 В постоянного тока, плюс внутренний источник для часов и памяти в виде батарейки CR2032. Резервный источник 5В позволяет питать весь контроллер, заменяя собой основной. Но мощность резервного ограничена (аккумулятор 12В с DC-DC понижающим), и его не хватит для питания всех исполнительных механизмов - а это и клапаны, и актуаторы на 24 В. То есть в случае пропадания основного питания речь может идти о корректном переводе всех устройств в безопасное положение и подаче оператору оповещения о проблеме. То есть ни о каких поливах, работе проветривания, работе подсветки и растворного узла без основной энергии быть не может.
Пункт 3 - значит, есть запасная батарейка, от которой будет всё работать. Следствие продолжается.
Тут насчёт батарейки тоже есть штука интересная - саморазряд, величина которого может достигать значительных величин при колебаниях температуры и также зависит от сроков хранения. Помните - есть понятие "свежая" батарея? Учитывайте это при расчёте и не скупитесь - не берите самые дешёвые. У моего контроллера без питания потребление от батареи достигает просто жутких величин - замерная величина 2 мкА, но я ещё держу микруху памяти, так что простительно. При этом переход для меня в режим работы от батареи происходит автоматом - такова архитектура. В случае же 328 для получения таких малых токов надо либо всё время спать, просыпаясь только для выполнения кода например по команде wake и опять спать, либо переводить командой Sleep проц в режим сна- но для этого надо определить пропадание основного питания. Если есть другие варианты - буду рад ознакомиться. У 328P, как я помню, нет встроенного детектора понижения напряжения питания, типа PVD у STM32.
Два диода - BAT54C, не помню, катод там общий или анод, но вроде катод. Шоттки вроде... Если посмотрите на фото моего контроллера - там их 2 штуки стоит.

 

Это блог Петра) Конечно я его знаю. Он сейчас работает над растворными узлами для фермерских теплиц, и весьма неплохо получается. Кстати там много грамотных людей в плане закрытого грунта. Там же есть и мой блог - называется Тепличная автоматика.

 

Это для случая, когда резервного питания нет. Т. е. при работе от батарейки перед уходом в SLEEP выходы, типа управления подсветкой, эл. маг. клапанами и т. д. переводятся в выключенное состояние.

В случае резервного питания все не так просто. Например, по закону Мерфи запросто может понадобиться включить мощного потребителя при почти посаженных аккумуляторах. Поэтому
писать алгоритм работы от резерва (а также отключения) нужно, когда известен состав и кол-во потребителей (ну и, само собой, их потребление).

Про GSM.
У GSM модулей импульсное потребление тока ~ 2А, при почти посаженных аккумуляторах резервного питания (10%)в момент такого пика запросто можно что-нибудь подвесить (а то и сам модуль). В случае плохой связи (дача все-таки), GSM модуль может очень быстро сожрать оставшиеся 10%. Да и с точностью (даже плюс-минус лапоть) определить оставшийся заряд аккумулятора - это, как минимум, еще деньги.
Я не хочу с этим заморачиваться, поэтому на модуль связи планирую отдельный акк.

Алгоритмы программы с уходом в SLEEP и без него могут отличаться, в засыпании нет ничего страшного, я бы делал сразу.

To all: Тут товарисч высказал три разных точки зрения на один-единственный узел МК, который он знает очень хорошо (ну, по крайней мере, пишет так), за два (!) дня, и так и не определился с выбором (по крайней мере из его постов это не видно). И да, судя по его предпоследнему посту, он не знает, что такое BOD (в этом же самом МК). СтОит ли доверять советам такого товарисча - ну, тут каждый сам решает.
Я его в игнор.