Контроллер для теплицы на Arduino

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Я писал к тому, что если будешь сверять показания Si7021 с термометром, например ТЛ-4, чтобы не было удивления по поводу ухода температуры вверх у Si7021
Поэтому и добавил что для теплицы это не актуально, а для инкубатора очень актуально.
Для теплицы думаю как раз актуально прогрев сенсора.
Для эксперимента я поместил Si7021 в закрытую пластиковую бутылку с водой, ну не в саму воду естественно, и получил 107% влажности. Если прогревать сенсор такого не происходит, но завышаются показатели температуры, видимо надо искать золотую середину.

 

Привезли две коробки почти моментально
Они выше той, что купил накануне. Ещё из Китая мелкие должны прийти, будет выбор. А пока не нашли применения в конструкциях, в гладких можно хранить всё что угодно.

 

Сделал 2 платки контроллеров для увлажнения воздуха в комнатах, но собирать не тороплюсь - жду когда придут контроллеры ATMega48pа, поскольку они в 5 раз дешевле.

P. S. Но похоже я дал маху, заказав ATMega48pа не проверив их технические данные. С помощью Arduino IDE запрограммировать эти МК невозможно - код в любом случае получается больше, чем ёмкость флэш-памяти (4кб). Даже Atmega88pa мало - 8 кб, нужны At168pa - 16 кб. Т. е., для того, чтобы запрограммировать ATMega48pа, нужен ассемблер + библиотеки на ассемблере на датчики и дисплей или самому колдовать.
Так, пока отложу эти чипы, как придут, придётся пока продолжать использовать at328p.

 

Измерял общее токопотребление платы комнатного контроллера (регулятора влажности). В составе платы: AT328P, LCD1602, Si7021 и реле SRD-05VDC-SL-C. Ток платы без реле - 24мА. Реле не проверял, но по паспорту - 30 мА. С учётом реле ток платы составит: 24мА+30мА=54мА.
Контроллер-увлажнитель использует 3 блока питания: +5В, +12В и +24В. Хочу исключить БП +5В.
Считаем:
12-вольтный БП -12В*450мА=5,4 Вт. Он используется для включения вентилятора 12В*100мА, хочу запитать от него и плату. Общее токопотребление платы, включая реле и вентилятор, будет: 54мА+100мА=154мА, т. е. БП имеет 3-х кратный запас.
Если удаляю 5-вольтный БП, то 12-вольтный можно разместить в один ряд с 24-х вольтным, от чего конструкция упростится и уменьшится размер в глубину на 1,5 см.
В итоге конструкция уместится в чёрный корпус (см. 2-е фото) с запасом. Но для этого нужно чтобы БП +12В выдавал также напряжение +5В. К счастью, разработчики БП предусмотрели установку на плату м/схемы 78L05: как показано на 2-м фото, буду заказывать на Али.

 

Вопрос с работой контроллера от 8 МГц (без кварцевого резонатора) тоже разрешился. Всё нормально, это видно на фото - видно что кварцевый резонатор и 2 конденсатора по 22пф не запаяны.

 

У меня ATTiny85 работает от внутреннего генератора и на 1 и на 8 и на 16мГц только на 20 внешний кварц нужен. Но вот 328 не пробовал без внешнего резонатора запускать.

 

Всё семейство - 48, 88, 168, 328 отлично работает от встроенного RC-генератора. Для тепличного контроллера его 8 МГц хватит с бо-ольшим запасом.

 

Любой процессор может работать от разных частот, но мы ведь говорим о компиляции через Arduino IDE?
В Arduino IDE, если добавить поддержку МК ATmega, в меню "Инструменты" появится список МК-ров и подменю частот:
8MGz Internal Oszillator
20MGz Crystal/Resonator
16MGz Crystal/Resonator
1MGz Internal Oszillator.
Далее достаточно только выбрать нужный чип и частоту, остальное всё настраивается корректно.

 

ROOM-контроллер работает, но вряд ли понадобится до зимы - с наступлением тепла влажность стала нормальной. Время терпит и в корпус решил его не встраивать, поскольку планирую ещё заказать м/сх 78L05 и убрать один из блоков питания - конструкция упростится и станет меньше по размерам.
А сейчас пора возвращаться к основной схеме - GreenHouse-контроллеру, ведь делать максимально простой ROOM-контроллер я решил раньше из-за того, что впервые делал устройство на чипах. Тем паче, что тогда я утратил почти всю свою информацию и разработки, уцелела схема платы далеко не последней версии, теперь уже нет смысла её восстанавливать. В новом варианте хочу использовать недавно полученный OLED-дисплей, соответственно топология меняется.
Так же решил не делать сразу одноплатный вариант, ведь на плате будет ещё чип ds1307 - вдруг он "брыкаться" начнёт, так лучше уж упростить плату, оставить на ней at328p, ds1307 и цепи фильтров от датчиков, а вместо реле взять готовый модуль.
Так спокойнее и по другой причине: силовая часть ещё не обкатана и не исключено что реле придётся менять на более мощные. К тому же, коробка минималистских размеров не предусматривает герметичности и крепления в месте использования. А раз я приобрёл достаточно ёмкие распаечные коробки, размеры уже не являются лимитирующим фактором и вместе с тем они достаточно компактны.

 

Решил сперва сделать щиток для теплицы с использованием простейшего контроллера - с одним датчиком Si7021 и двумя реле. Для испытаний ИМ и отработки режимов пока этого достаточно.

Пробую варианты, ранее купил распредкоробки, теперь - ПП-контейнер для пищи. Его преимущества: почти в 2 раза дешевле (98 руб), прозрачная крышка, дающая возможность видеть дисплей не открывая её и отказаться от отдельного корпуса на контроллер.
Контейнер прикручиваю к профильной трубе теплицы через DIN-рейку и защёлкиваю на ней УЗО и контроллер, как на фото и ещё много места остаётся. Розетка 220В для подключения ТП будет находиться снаружи, под контейнером.
Ещё нужно решить вопрос с нагревом содержимого контейнера солнечными лучами. Смотрел, как сделать контейнер молочного цвета, затем решил что проще приварить пластину к профильной трубе южного торца, покрасить её в белый цвет и на ней крепить щиток, который оказывается в тени.

Ну что, эта тема приближается к концу и надо решить, продолжать ли её под прежним названием или открыть новую. Склоняюсь открыть новую: "Регулирование температуры и влажности в теплице", где будут освещаться не только контроллер, но и исполнительные механизмы, алгоритмы и режимы, т. е. система в целом. Возможно кому-то это будет интересно.

 

К сожалению, работа над проектом до сих пор время от времени приостанавливается, иногда надолго, из-за плохой технической оснащённости, причём порой невозможно предсказать из-за чего будет очередная остановка.
На сей раз потребовалось добавить на плату резисторы R8 и R9 для подключения кнопок.

Плата делалась для погреба и там перестраивать уставки особого смысла нет, поэтому 2 резистора и 2 кнопки решил не ставить, а если потребуется изменить уставки, можно подключить плату через ISP-разъём.
Потом решил использовать эту плату для экспериментов в теплице, потому что до осени плата в погребе не нужна, для этого потребовалось добавить на плату 2 резистора. На печатной плате легко делать любые изменения: перерезать дорожки, добавлять SMD и штыревые элементы - уже делал это на первых "сырых" платах. Здесь также добавил 2 SMD-резистора без проблем, этому не мешает даже отсутствие контактных площадок, попробуйте найти где эти сопли.
Так вот, почти уже закончил "добавку", но застряло сверло 3 мм в держателе-переходнике цангового зажима. Дело в том, что сам переходник рассчитан на двигатель диаметром 3 мм, а отверстие сквозное, долго возился, пытаясь выдернуть сверло и частично деформировал головку. Теперь она не накручивается, когда осталось на плате просверлить одно переходное отверстие для запайки провода от кнопок.
Предвидя такой возможный поворот (сверло 3 мм ранее уже застревало), своевременно заказал на али цанговый набор, да узкогл... св... уже второй раз продлевают доставку и она видимо вообще не дойдёт. Придётся ехать в магазин, покупать задорого из-за 1 отверстия.

 

Купил цанговый набор у наших хапуг за 500 руб. (на Али - меньше сотни). Что делать, китайцы видимо не пришлют, надо было по новой заказывать - ждать неизвестно сколько.
Этот вариант контроллера должен был питаться от сетевого адаптера, но не хочу в теплице использовать 220 В без УЗО, поэтому придётся закрепить под платой контроллера меленький блок питания +5 В.

 

Получил вакуумную присоску, но, как меня и предупреждали, толку от неё никакого. Впрочем, я не сильно из-за этого переживаю, потому что пинцет справляется с задачей захвата SMD-деталей отлично, деталь удаётся установить и запаять с первого движения.

А вот кронштейн для контейнера и реле - тут пластина под кронштейн оказалась короткая, придётся другую добавлять для розетки.

В теплице пока зелень растёт, хотя можно бы уже и рассаду томатов высадить, температура почвы достигла 15 гр. на глубине 15 см.

Раскопал ямы под виноград на 40 см, воткнул термометр на 15 см, на глубине 55 см температура почвы 4,6 гр., везде одинаковая. Укрыл ямы плёнкой на прогрев:

Через день замерил - 8,1 гр., завтра посажу саженцы.

 

Забуксовал с контроллером, вернее с подключением СИОД (туманообразования).
Поначалу планировал брать воду из магистрали через э/м клапан, работающий от 12 В. При включении клапана давление падает, срабатывает РД, включается насос скважины. Но этот вариант отверг - слишком грязная вода в скважине даже после фильтра. Проверил это на душе, где ставил после сетчатого фильтра ещё фильтр с картриджем, хватило на несколько раз помыться, причём, судя по стремительному побурению ФТО, ржавчины много проходит и через второй фильтр.
Легенда меняется, буду использовать дождевую воду, для чего нужно сварить бак и использовать обычный погружной насос. На выходе насоса ставлю фильтр ТО. Потянет ли реле вот? Вроде при мощности насоса 220 Вт ток получается порядка ампера, но режим работы повторно-кратковременный с частыми переключениями - S4, быстро накроется, скорее всего. Требуется бесконтактное реле.
Что-то уже много обрамления нарастает вокруг платы: блок питания 5В, блок питания 12В и симистор, которого нет, нужно ещё заказывать.
Возможно придётся заказать бесконтактное реле нужной мощности и возобновить изготовление платы уже именно для теплицы, которую раньше разрабатывал, где уже предусмотреть размещение блока питания на самой плате контроллера. Всё равно ждать долго, да и бак варить надо, ещё листы для него привозить, а времени весной нет лишнего.

 

Новая проблема

Вообще-то проблемы трудно не заметить, но до поры до времени приходится игнорировать, потому что я просто не в состоянии сразу всё охватить. Сейчас дозрел до проблемы перепрограммирования.
У пользователя такой проблемы нет, ему программный код менять не надо, а когда сам делаешь - это процесс без конца. А значит придётся по сто раз на дню снимать контроллер, откручивать все провода и ставить обратно даже при самых незначительных изменениях. Но это крайне непроизводительно и много таким путём не сделаешь, вот я и думаю, что с этим делать? Теперь у меня 2 компа и один я могу увезти на дачу, но проблему это не решает, потому что комп в теплицу не поставишь.
В идеале скетч должен загружаться в контроллер дистанционно, но пока не задумывался как это сделать и во что обойдётся, если простого решения нет, придётся отложить до зимы.