1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 0/10 0,00оценок: 0

Ультра-бюджетная система контроля за температурой в теплице

Тема в разделе "Теплицы и парники", создана пользователем x-radio, 11.11.16.

  1. x-radio
    Регистрация:
    11.11.16
    Сообщения:
    39
    Благодарности:
    34

    x-radio

    Участник

    x-radio

    Участник

    Регистрация:
    11.11.16
    Сообщения:
    39
    Благодарности:
    34
    Ультра-бюджетная система контроля за температурой в теплице
    Всем привет. Решил таки поднять тему. Благо материала накопилось достаточно, а еще больше вопросов)
    Начну по порядку. Около года назад решил мой брательник наваять тепличку по мотивам вегетария (ну там вообще много мотивов прослеживается, по форме и конструкционным решениям - к нему вопросы).
    Заразу эту, сдается мне, посеял в нем именно я, так как каждый раз, после очередного прочтения "Умной теплицы" всем нам хорошо знакомого автора, сдерживать себя не имел никакой возможности и источал свои идеи, мысли, наметки налево и направо. То есть идея, а с ней и желание, витали в воздухе лет 5 и, наконец, брат решил воплотить их на огороде у наших родителей. В связи с тем, что я имею не самое далекое отношение к программированию встраиваемых систем, а современная теплица (тем более на юге в сезон) видится только автоматизированной, в теплицу изначально была заложена возможность проветривания при помощи большой фрамуги, и ответственность за интеллектуальное управление оной возлагалась на меня.
    Этот проект (имеется ввиду сам контроллер) изначально закладывался как коммерческий. Я планировал оформить его к прошлой весне, по-быстрому испытать в железе у довольных родителей и взяться за другие проекты. Ведь ничего сложного) Однако при углублении в тему понял, что нюансов здесь очень много.
    Первое и очень неприятное обстоятельство - цены на исполнительные механизмы! С такими ценами ни о каком бюджетном оснащении теплицы не может быть и речи. То есть вариант недорогого, минимально автоматизированного (летом ничего не сгорит) парничка для своей семьи сразу отпадает - овощи получатся золотыми. Либо конвейер на продажу, либо фанатичная бескомпромиссность.
    Далее - известные проблемы ограничения ТЗ - раз уж используется контроллер, так пусть будет и умный полив по дням недели, и контроль влажности, и адаптация всего этого к текущей освещенности, и оповещение по смс/вай-фай/блютуз/голубиной почте с веб-мордой и всеми пирогами. В итоге минималистичная проветривалка разрастается в монструозный тепличный комплекс с приличной стоимостью и отпугивающей сложностью контроля и настройки. К тому же на рынке достаточно продуктов этой категории на любой вкус и цвет (и кошелек).
    Вобщем долго я кувыркался, пытался понять, как же ЭТО должно выглядеть. А там уже весна. Батя недовольный бегает по утрам фрамугу руками открывает, чтобы ничего не спеклось, а на ночь закрывает - теплица ведь. Под натиском обстоятельств и времени мы с братаном придумали довольно дешевую конструкцию открывашки, которая, забегая вперед скажу, отхреначила уже весь сезон без передыху и пребывает в отличном состоянии. Усилие на открытие фрамуги, на глаз, 15-20кг, но по ощущениям, при должном питании, она поднимет и всю теплицу) За основу контроллера пришлось взять плату arduino nano. Дело в том, что брат живет в 80км от родителей и от теплицы, а я - в 300х) Потому для отладки нам требовались полностью идентичные платы на столах. Отладка на расстоянии - вещь малоприятная, но возможная.
    Итого на сегодняшний день.
    - стабильно работающий алгоритм закрывания/открывания фрамуги по температуре c обработкой ошибок;
    - надежная и дешевая конструкция из шпильки и вазовского мотор-редуктора от стеклоочистителя;
    - желание (с моей стороны) завершить этот проект и, по возможности, пустить его в массы, при этом немного заработав (очень демократично);
    Прошу не расценивать этот топик, как рекламный. Я, на данном этапе, хочу определиться с ТЗ и понять, нужен ли вообще кому-то мой велосипед. Потому как, сами понимаете, ради полусотни устройств, нет смысла затевать такую эпопею.
    Если мои изыскания заинтересовали уважаемую публику, а топик не оскорбил сердца сторонников свободного программного обеспечения, я с готовностью и радостью изложу все в более подробной форме, с фотографиями и разъяснениями.
     
  2. AnV
    Регистрация:
    15.07.10
    Сообщения:
    1.154
    Благодарности:
    716

    AnV

    Живу здесь

    AnV

    Живу здесь

    Регистрация:
    15.07.10
    Сообщения:
    1.154
    Благодарности:
    716
    Адрес:
    Челябинск
    Рассказывайте!
     
  3. Dump1964
    Регистрация:
    25.03.12
    Сообщения:
    3.642
    Благодарности:
    12.047

    Dump1964

    Курский соловей (Игорь)

    Dump1964

    Курский соловей (Игорь)

    Регистрация:
    25.03.12
    Сообщения:
    3.642
    Благодарности:
    12.047
    Адрес:
    Курск
  4. Cofessor
    Регистрация:
    23.06.13
    Сообщения:
    4.830
    Благодарности:
    5.532

    Cofessor

    Виталий

    Cofessor

    Виталий

    Регистрация:
    23.06.13
    Сообщения:
    4.830
    Благодарности:
    5.532
    Адрес:
    Брянск
    Первый вопрос, без которого все другие не имеют смысла, как Ваша ультра-бюджетная система будет справляться с перегревом теплицы?
    Просто даже в средней полосе всё лето в теплице температура на несколько градусов выше уличной, то есть фактически больше 30°С даже при настежь открытых дверях и форточках, что действительно заставляет усомниться в целесообразности всей этой эпопеи. Если у Вас есть серьёзные козыри относительно этой проблемы - тогда вперёд, контроллеры будут нарасхват, а если нет - только время и средства зря потратите.
     
  5. x-radio
    Регистрация:
    11.11.16
    Сообщения:
    39
    Благодарности:
    34

    x-radio

    Участник

    x-radio

    Участник

    Регистрация:
    11.11.16
    Сообщения:
    39
    Благодарности:
    34
    Рад, что есть люди интересующиеся. Спасибо. Изложу.

    С одной стороны:
    Неоднократно сталкивался с тем, что при производстве различного рода устройств, фантики (корпус, интерфейсы, необходимые аксессуары сопроводительная документация) по себестоимости обходятся значительно дороже, чем, собственно, сама соль проекта - разработанная и собранная плата. Но в мелкосерийном (или единичном) производстве цена на разработку под ключ по-любому очень высока и всегда делает незначительными материальные вложения на комплектующие. Стоимость устройства практически полностью состоит из стоимости трудозатрат (а вообще, как договорились, так и получилось).
    Если коротко - 30-40т за устройство - из них только 3-5т за материалы (чаще - меньше).
    С коммерческими системами контроля за состоянием теплицы - та же история. Я разработчиков очень понимаю. Для самой мелкой серии (около 100 шт), вы представьте, нужно закупить (ведь закупки только оптовые должны быть) по 100 штук всего... Это много. А если 1000... И когда это все распродастся? Потому и цены такие, чтобы отбиваться пошло уже с первых десятков продаж. Это, когда под ключ - купил коробку 50х50х50см и там все, что нужно для установки.

    С другой стороны:
    Я вот, как человек нуждающийся в таком приборе (батя с ума сводил), и в то же время человек - с руками и гаражом, уже имею небольшой аккумулятор (резервное питание, с компутера), блок питания на 1,5 ампера 12 вольт (питальник от какого-то модема), мотор-редуктор со старой четверки (сечёте, куда клоню?), обрезки досок в несметных количествах, старые, но рабочие релюшки от той же четверки... и вообще я сказочно богат! Зачем мне, страстно желающему сэкономить обывателю, покупать все это еще раз, при том с большой наценкой?

    Идея:
    Контроллер может стать бюджетным только в случае минимизации количества и стоимости поставляемых фантиков. НИКТО из производителей не может себе позволить продавать просто плату в зип-пакете. Вру (подумал), могут. Это называется сборочный kit (набор для самостоятельной сборки). Но суть не меняется. Я могу себе позволить сварганить соседу платку с нужным функционалом, под его ништяки (чего не хватает, докупит - мелочевка), объяснить, что к чему, а с него - пиво (молоко). И другому соседу - то же. И всей деревне. И всей... Да, людям без рук, или гуманитарного склада (или и того и другого), таких вещей не осилить. Но они и готовую систему под ключ не смонтируют и не настроят - точно.
    Вот это всё - короткий перезказ хода моих рассуждений в процессе работы над устройством.

    Коротко о приблизительной концепции:
    - в основе - малопотребляющая (можно оставить октрытой хоть на целый день) система проветривания - мотор-редуктор со шпилькой, упором и толкателем. Это основа.
    - управление форточкой ведется по итогом обработки информации от датчиков температуры воздуха внутри и снаружи. По уличному датчику выбирается один из двух алгоритмов работы (зимой и летом по-разному нужно проветривать).
    - датчик температуры почвы (рассада, зимния зелень) и, соответствующие ему выходы термостата* на 3 температуры (хочешь греть начиная с 7 градусов - кинул провод реле на нужный выход, хочешь с 12 - на другой)
    - 2 выхода термостата на охлаждение по температуре внутреннего воздуха (например 30 и 27 градусов).
    - 3 выхода термостата на нагрев по температуре внутреннего воздуха (например 10, 15, 22 градуса).
    - выход термостата по разнице температур воздуха и земли (воздух теплее на 5 градусов - есть смысл начать гонять воздух по трубкам через землю).
    - отключаемый контроль за напряжением и переход на запасной режим работы от аккумулятора (аккумулятор все время находится на подзарядке от маломощного устройства, в редкие моменты нагрузки (форточка пошла) он компенсирует потребляемый кратковременно ток)
    - выход "ахтунг" - алгоритмически независимая часть программы, которая при превышении допустимых параметров включит, например, реле и по окрестностям раскатится вой сирены... (ну голубь полетит, может)
    - из интерфейсов - только кнопка, светодиод и пищалка. С ответственностью заявляю, что даже я, разработчик, за год так и не удосужился подойти с ноутбуком и прочитать логи своего устройства, что уж говорить про простых людей (не фанатиков). Кнопкой выбираем немногочисленные режимы работы и принудительно открываем/закрываем фрамугу (ураган, дождь). Светодиод помогает определить в каком режиме работает устройство и распознать немногочисленные ошибки. Пищалка - меланхолично напевает тему из звездных войн (шучу).
    - возможно выход с настравиваемым (простой потенциометр-крутилка) таймером на туманообразователи (температура превысила предел - включит реле на 10 секунд).
    - от темы полива отказался - одназначно нужны интерфейсы контроля и настройки (клавиатура, экран). Можно замутить и на кнопках - но тогда только с букварем подходить к такой теплице - нет. К тому же в продаже есть недорогие розетки с таймерами - можно гибко настроить рабуто электрического клапана, кому нужно.
    * - выходом термостата я тут назвал выход, на который можно навесить реле, которое будет отвечать за нужную функцию.

    Ориентировочная цена такой платы для покупателя, по моим прикидкам - около 1000р.
    Мотор-редуктор вазовский - 800 рублей новый в магазине, 300 - почти новый на разборке, бесплатный - у соседа в гараже)
    Что касается людей, у которых в гараже (на балконе) по какой-то причине не оказалось сварочного аппарата, торцовочной пилы и прочих прелестей кайфовой жизни... для них брательник мой вызвался собирать готовый наборы железок (подшипники, направляющие, крепления), который нужно будет по получению присобачить к двигателю от дворников, шпильке и двум доскам саморезами и прикрутить к фрамуге (цену не обговаривал с ним еще, он опытный экземпляр замутил только, но тоже бюджетно)

    Итого:
    По почте - плата 33х50мм (50х50мм) с кучей разьемов с винтиками по периметру и с датчиками на проводочках по 15см. Возможно в комплект дефолтной поставки нужно будет включить плату преобразователь ххВ -> 13,8В для постоянной зарядки аккумулятора. При необходимости будем пилить наборы для установки движков. При необходимости (но без энтузиазма) можно комплектовать наборы под ключ (корпус, двигатель, блок питания, провода, реле и прочее), однако будем барыжить на них страшно, ибо нефиг.

    з. ы.
    Прощенья просим за много букв. Но поймите правильно)
     
  6. Dump1964
    Регистрация:
    25.03.12
    Сообщения:
    3.642
    Благодарности:
    12.047

    Dump1964

    Курский соловей (Игорь)

    Dump1964

    Курский соловей (Игорь)

    Регистрация:
    25.03.12
    Сообщения:
    3.642
    Благодарности:
    12.047
    Адрес:
    Курск
    А вы на какую аудиторию рассчитываете?
     
  7. x-radio
    Регистрация:
    11.11.16
    Сообщения:
    39
    Благодарности:
    34

    x-radio

    Участник

    x-radio

    Участник

    Регистрация:
    11.11.16
    Сообщения:
    39
    Благодарности:
    34
    Аудитория с руками и с, преимущественно, техническим складом ума - на нее и уповаю)
    Ну человек, который розетку не можен починить (я против ничего не имею - люди разные), какова бы ни была система - не по зубам окажется, да и не по желанию.
     
  8. Dump1964
    Регистрация:
    25.03.12
    Сообщения:
    3.642
    Благодарности:
    12.047

    Dump1964

    Курский соловей (Игорь)

    Dump1964

    Курский соловей (Игорь)

    Регистрация:
    25.03.12
    Сообщения:
    3.642
    Благодарности:
    12.047
    Адрес:
    Курск
    @x-radio, посинить розетку - это одно.
    Подключить схему - другое.
    Подключить открывалку форточки - механику, ваш мотор-редуктор - третье.
    "Кулибиным" ваш конструктор не нужен.
    Рассчитывать - ИМХО, есс-но - надо на человека, который способен закрутить саморез и срастить проводок.
    Сумеете на такой уровень выйти?
     
  9. Константин Я.
    Регистрация:
    07.01.10
    Сообщения:
    14.253
    Благодарности:
    8.651

    Константин Я.

    захожу иногда

    Константин Я.

    захожу иногда

    Регистрация:
    07.01.10
    Сообщения:
    14.253
    Благодарности:
    8.651
    Адрес:
    Ижевск
    Или название темы немного не соответствует содержанию. Или просто содержание расширилось от контроля температуры до управления ей...:aga:
    Вообще, если вопрос в управлении, то давно придуманы и опробованы на практике энергонезависимые и дешевые в исполнении приводы для форточек/дверей теплиц. Можно из газ-лифта от авто, можно из пары стеклянных банок и трубки...:aga:
     
  10. Dump1964
    Регистрация:
    25.03.12
    Сообщения:
    3.642
    Благодарности:
    12.047

    Dump1964

    Курский соловей (Игорь)

    Dump1964

    Курский соловей (Игорь)

    Регистрация:
    25.03.12
    Сообщения:
    3.642
    Благодарности:
    12.047
    Адрес:
    Курск
    Если имеете ввиду ГЦ - то как его к этому контроллеру подцепить?
    В том-то и прелесть, что и не надо цеплять. И простота установки ГЦ - это тоже "+".
    Автор на большее замахнулся.
    Ждем-с
     
  11. Константин Я.
    Регистрация:
    07.01.10
    Сообщения:
    14.253
    Благодарности:
    8.651

    Константин Я.

    захожу иногда

    Константин Я.

    захожу иногда

    Регистрация:
    07.01.10
    Сообщения:
    14.253
    Благодарности:
    8.651
    Адрес:
    Ижевск
    Вот именно - а зачем "цеплять", если гидроцилиндр и прочие приводы сами без вмешательства человека открывают/закрывают форточки по температуре. Зачем усложнять систему электроникой, если тема называется - "Ултра-бюджетная система..."? Или приводы и их стоимость тут воообще дело десятое и разговор именно про дешевую систему контроля температуры - наблюдения за ней?

    А вообще, не проблема и с электронным управлением использовать гидроцилиндр - достаточно встроить в него электро-подогреватель.
     
  12. Dump1964
    Регистрация:
    25.03.12
    Сообщения:
    3.642
    Благодарности:
    12.047

    Dump1964

    Курский соловей (Игорь)

    Dump1964

    Курский соловей (Игорь)

    Регистрация:
    25.03.12
    Сообщения:
    3.642
    Благодарности:
    12.047
    Адрес:
    Курск
  13. x-radio
    Регистрация:
    11.11.16
    Сообщения:
    39
    Благодарности:
    34

    x-radio

    Участник

    x-radio

    Участник

    Регистрация:
    11.11.16
    Сообщения:
    39
    Благодарности:
    34
    Dump1964, есть много замечательно рукастых людей, которым я откровенно завидую в плане мастерства обработки материалов и вообще слесарно-токарно-плотницкому делу... Но не будут же они все, как уважаемый Cofessor, всерьез садиться за программирование! Таков мой любимый брат. Так все и начиналось, касаемо нашей теплицы. И пришла мысль, что это может быть полезно не только нам.

    Если получится, загружу сегодня фоты. Работа...

    На счет гидроцилиндра. Я, когда первый раз читал "Умную теплицу", еще и не думал о контроллерах. Влюбился в тему ГЦ. Даже писал Константину Малышевскому, спрашивал, что и как... Пробовал сделать, но так и не удалось мне его отрепетировать так, чтобы и инертность маленькая была, и сила на штоке нормальная, и ход штока, и примыкало чтобы плотно (да и не бюджетные они нихрена, если покупать). Но руки у меня, правда, кривые) Мне по нутру - полный контроль.
     
  14. x-radio
    Регистрация:
    11.11.16
    Сообщения:
    39
    Благодарности:
    34

    x-radio

    Участник

    x-radio

    Участник

    Регистрация:
    11.11.16
    Сообщения:
    39
    Благодарности:
    34
    Минимальная система:
    - блок питания 12в (можно от компутера, у меня так и трудится) - считайте сами
    - плата контроллера - 1000р (ну дороже, я думаю точно не будет) с датчиками
    - узел открывалки: шпилька 12-14 нужной длины, мотор-редуктор, кусок доски дюймовки, набор для сборки всего этого (либо куча уголков 2 подшипника и сварка под рукой), два реле 12В, провода - считайте сами
    - коробочка красивая, чтобы контроллер уложить с релюхами - опять сами (мож в загашниках где есть?)
    - кнопка, чтобы палец радовала - 30р.

    А на все термостаты, там уже по желанию - провод и на реле: вентиляторы, отопители и прочее.
     
  15. Cofessor
    Регистрация:
    23.06.13
    Сообщения:
    4.830
    Благодарности:
    5.532

    Cofessor

    Виталий

    Cofessor

    Виталий

    Регистрация:
    23.06.13
    Сообщения:
    4.830
    Благодарности:
    5.532
    Адрес:
    Брянск
    Если немного букаф, то остаётся примерно вот что, да? -
    В основе - система проветривания: мотор-редуктор со шпилькой, упором и толкателем.
    - управление форточкой ... от датчиков температуры воздуха внутри и снаружи.
    - датчик температуры почвы и соответствующие ему выходы термостата* на 3 температуры
    - 2 выхода термостата на охлаждение по температуре внутреннего воздуха (например 30 и 27 градусов).
    - 3 выхода термостата на нагрев по температуре внутреннего воздуха (например 10, 15, 22 градуса).
    - выход термостата по разнице температур воздуха и земли (воздух теплее на 5 градусов - есть смысл начать гонять воздух по трубкам через землю).
    - выход "ахтунг" - при превышении допустимых параметров включит реле ...
    - из интерфейсов - только кнопка, светодиод и пищалка.
    Кнопкой выбираем режимы работы и принудительно открываем/закрываем фрамугу (ураган, дождь). Светодиод помогает определить в каком режиме работает устройство и распознать немногочисленные ошибки.
    - туманообразователи - включают реле на 10 секунд.
    - от темы полива отказался - однозначно нужны интерфейсы контроля и настройки (клавиатура, экран).
    Ориентировочная цена платы для покупателя - 1000 руб.
    Мотор-редуктор вазовский - 800 руб.

    То есть системы охлаждения не предусмотрено. Зато режима включения вентиляции целых 3, заранее настроенных на фиксированные температуры. Это вряд ли кому понравится. А ведь экрана за 125 руб и одной кнопки достаточно для установки любых параметров, того же полива в частности.
     

Смотрите также: