Контроллер для теплицы на Arduino - 2

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Речь именно о точности своих программных таймеров.
Ну по размерам платы будет видно когда схема будет готова окончательно. Сейчас и смысла разводить плату нет.

Я как раз против такого чтобы на одну задачу один контроллер, а смысл? В теплице как минимум надо проветривать и поливать, то есть на проветривание свой контроллер на полив свой? А смысл? Или я что то не так понял. Хотя видел такой подход и сам его использую но это только в том случае если например поддержание температуры возложить на отдельный контроллер и не загружать основной.
Плата не метр на метр конечно будет, но меня размеры в пределах разумного не особо смущают.

В смысле не получится? Три устройств работают отлично - это курятник, инкубатор, брудер. Если изначально схему сделать универсальную то меняй прошивки добавляя функционал, что в принципе с инкубатором и брудером и делаю. Необходимости программировать по воздуху за все время ни разу не возникло. Но у нас подходы разные, я на макетке отлаживаю и заливаю в готовое устройство с уверенностью что нет косяков. ATMega328P по аппаратным ресурсам не прошла у меня.
ESP8266 в виде модулей ESP12E и NodeMCU у меня есть, но руки не дошли пока.

Порты не проблема есть масса способов их расширить, проблема будет припаять сам чип ESP8266 если будешь брать не модулями. Но в ESP8266 вижу смысл только если делать устройства IoT или рисовать WEB интерфейс и через него управлять, то есть использовать ее основное преимущество - WiFi. Больше преимуществ у ESP8266 перед Atmega1284p в рамках моих задач не вижу.

Вот тут не соглашусь. Очень давно хочу сделать управление теплицей, полив, проветривание. Но нет времени, да и знаний не хватает. А если я буду скакать по новинкам то только и буду заниматься изучением теории, только до практики дойдет выйдет что то новое. И опять изучение и не будет времени на изготовление. А тут сделаю десяток плат, стандартная прошивка на все случаи жизни настраивается через меню. Хочешь в курятник ставь хочешь в теплицу, хочешь в сарай. И не надо никаких новых плат городить, никаких новых программ писать отлаживать.
Сейчас очень активно продвигают STM чипы, но глянул, там все несколько иначе чем в ATmel, за новостями слежу но не более. Вот освободит меня автоматика от рутинного труда будет время заниматься новыми чипами, а пока делаю на том что есть.

Но тут у каждого философия своя, я иду по своим граблям, медленно но результат уже есть. Может года через 2 и напишу что был не прав, и надо отдельной задаче отдельное устройство, не исключаю этого. Но пока от этой мысли далек.

 

Я плохо выразил свою мысль. нет, разбивать задачу на мелкие задачки нельзя - они будут там тогда работать как лебедь рак и щука. Имел в виду теплица - это отдельный объект, отдельная задача, погреб - это другой объект и другая задача, укрытие типа "тоннель", где единственный ИМ - вентилятор - это 3-я и т. п. Т. е. есть задачи сложные и есть простые, поэтому по моей мысли для простейших применений ловочее и контроллер, по идее, делать простейший.

Не, тоже не то имел в виду. Уж знаю что у тебя всё получается, не получится удержаться в рамках одной разработанной модели. Сейчас быстро появляется новое и всё быстро устаревает, т. е. вроде сделал конструкцию "в ногу со временем", но как только закончил - она вроде как тут же стареть начинает. А так, если в каждый новый вариант вносишь какие-то улучшения, то понемногу изменять вроде бы не трудно, а с другой стороны она как-бы тянется за прогрессом.

Решающим при выборе для меня была невозможность на Атмеге отладки на объекте, а то что ты сказал - приятный бонус, который ещё реализовать надо, позже видно станет.

Тут тоже пояснить хочу что имел в виду. Преимущества унификации понятны, я имел в виду не то, что осложняет жизнь, а то, что упрощает. Переход на что-то новое конечно же должен быть осмысленным. По ходу жизни получается так, что делать правильнее не из-за прихоти что-то обновить, а так: мы же перед собой время от времени ставим задачи, да? Потом ищем пути как этого добиться, и всё время появляются какие-то новые возможности. Вот мой выбор - пример тому. Мне понадобилось обновлять проги по воздуху и я увидел что есть ESP, которая эту задачу решает, вот я и решил её использовать. А как бы я этого добился с ATMeg-ой? Сам знаешь, меня склоняли уже к переходу на более мощную мегу, но я спрашивал - зачем? Что это даёт?
Т. е. обновляться приходится под задачу, иногда это проще сделать, а иногда на старом чипе просто невозможно.

 

Пмсм, чем точнее, тем лучше.

Если не секрет, по каким именно?

 

Подработал плату контроллера на NodeMCU.
Подключил снабберы на обмотки реле. Добавил диоды Шотки на выводы SDA и SCL на дисплей и датчик Si7021. Схему подключения реле к выводу GPIO15 ещё придётся поменять, потому что он используется системой и на нём при запуске - 0, если так оставить, реле будет включаться при запуске.
Силовую и сигнальную земли разделил, осталась только перемычка. в этом месте поставлю разъём питания.

На цепи реле диоды Шотки не стал ставить, считаю и так достаточно безопасно. Жду модуль, скоро прийти должен.

 

Ок, все в пользу секундной точности, точнее мне просто негде применить.
Мне надо 2 UART аппаратных, ну и так как писатель я еще тот то память тоже лишней не будет. Конечно потом постараюсь оптимизировать чтоб влезть в ATmega664.

Точно Шотки? Вроде как TVS надо для защиты? Я то везде TVS наставил, надо почитать пока не начал плату разводить.

 

Спроси лучше у timon2006, он намного глубже в этом разбирается. Ты спросил и мне в голову толкануло что может зря поставил их меду сигнальными линиями двух м/сх. - выходом с ESP8266 на 3,3 и входом м\сх IIC на PIC, питающегося от 5 В. Просто скопировал защиту как делал для датчиков, но там всплески высокого напряжения потому что длинные линии, а здесь максимум - 5В. Наверное не стоило так тупо переносить.

 

Вот как раз пришли палаты SOP28 -> DIP28 распаял расширитель портов, управляется по I2C, то есть дополнительные ноги МК не занимает. Буду тестировать.

 

Расширитель - это который 74НС595? Активно юзаю. Где-то в пути вот такие платы

С контроллером соединяется стандартным 10-проводным шлейфом. В случае необходимости шлейф сдергивается и подключается к программатору. Контроллер и эта плата со светодиодами монтируются на лицевой панели. От платы идут два шлейфа на 16 реле.

 

Нет, у меня MCP23017. Они цепляются по I2C, но есть версии и для SPI. То есть если у вас интерфейс задействован то дополнительные выводы не тратятся. MCP23017 дает дополнительно 16 портов ввода вывода. Они и модулями продаются, но я купил десяток микросхем, а для макетирования надо было DIP переходник на 28 ног, у меня такого не было, но как и говорил ранее с китая приходит все намного раньше чем я добираюсь до реализации

 

Закончил рисовать плату для ESP, но посылки из Китая всё идут, пришёл только моторчик для св. станка. Ранее начинал с программ Splan и SprintLayout, но перешёл на Proteus из-за возможности проводить виртуальную отладку. Выгадал целых месяц и то потому, что пришлось переключиться на отделку квартиры, а посылки начали приходить по истечении 2-го месяца, видимо Новый год задержал, а часть вообще не пришла.
Потом, в мае, когда закончил с квартирой, вернулся на пару дней к проверке на макете - программа, разработанная на Proteus, работала так же, как и в виртуале.
К сожалению, с ESP я лишён такой возможности - её нет в библиотеке, а NodeMCU - тем более. Так что жду, 31 день уже прошёл, правда я могу переключиться на сборку изготовленной уже платы для ATMega328P и DS3231 с 4-мя реле, но похоже что меня уже охватывает предновогодний сплин.

Да, а зачем тебе такое огромное количество нагрузок? Вроде всему должна быть мера. Я не советую, просто интересуюсь, т. к. у твоего чипа выводов и так как будто более чем достаточно. На мой взгляд, тогда рационально сделать 2 варианта универсальных плат: одну - с расширителем, другую - без. Плата с расширителем, если и понадобиться, то полагаю весьма не скоро, а без расширителя легко закончить намного раньше. Ведь с расширителем - это почти то же, что и плата без него, всегда можно будет взять её за основу и чуть доработать.

 

Там не только нагрузки, это вход/выход можно цеплять как нагрузку так и сенсор.
Столько как раз впритык для максимального использования того оборудования что я выше тут писал.
Но ты прав! Можно делать проще не устанавливая некоторые компоненты на плату, можно распаивать только то что нужно и в итоге получаем более дешевый вариант с нужным функционалом.
Опять же раз разработав универсальную плату во второй, ну в третьей версии можно убрать все косяки, а без них у меня первые варианты не бывают и так как я заказываю изготовление плат, а делают там от 10шт, то в итоге будет 10 плат универсальных отлаженных.
Опять же не надо тратить время на разводку/отладку новой платы каждый раз под другие нужды.
Причем если понадобится расширить функционал надо будет только допаять на плату необходимое.
Но пока рано говорить о реальных плюсах такого подхода, вот запущу пару устройств там видно будет что не учел, где прогадал и как сделать лучше.

А с посылками у меня пока все нормально, вчера получил 4 штуки шли 18-22 дня, я сейчас плачу за доставку с трек кодом. Приходит все гораздо быстрее, и не дорого это, хотя есть магазины у которых доставка с треком это +300р, стараюсь искать другие с адекватной ценой это +50-80р.

 

Ну да, выбор офигенный:

И это за товар, стоимостью 384 руб. - цифровой pH метр.
А по умолчанию - всё пересылает логистическая компания CHAINIAO, входящая в состав Alibaba Group. Она следит только до границы Китая или Екатеринбурга, где посылка получает новый код отслеживания и далее концы в воду.

Датчиков может быть много, это понятно, потому что теплица - вещь протяжённая и следить за климатом по датчику, расположенному в одной точке, - это просто делать вид будто следишь. Однако Ds18B20, например, все можно на один вход посадить. Да и вообще, до системы, где используется куча датчиков и ИМ-мов, ещё надо дорасти. Нет, навтыкать то их - не проблема, проблема добиться чтобы вся эта куча дружно работала и действительно оправдывала своё содержание. Теплица - объект настолько сложный, что я не уверен что вообще смогу далеко здесь продвинуться, поэтому на сложную систему и не замахиваюсь. Т. е., вначале было много обсуждений и рассуждений на эту тему, но постепенно пришёл к выводу что "пирог надо кусать с краю", т. е. добиваться чтобы простейшая система работала, а там постепенно наращивать в зависимости от успехов.
Ещё концепция управления может 10 раз поменяться.

 

Почему горят NodeMCU?

Выяснял, почему народ постоянно палит платы NodeMCU. Лазил по форумам (Amperka.ru, esp8266.ru и др) - никто до причины не докопался. Причём, при подключении через разъём USB платы работают нормально, а при подключении питания к выв. VIN горят, хотя эти ножки запараллелены:

Просто мистика какая-то? Некоторые гуру даже подозревали что тема смахивает на троллинг, но платы то ведь горят?
Догадка у меня возникла после диалога: А подавать на vin можно 12в? На 3.3 выходе все равно столько и будет? Или лучше все таки 5? - Говорят можно до 20, но больше 6В я бы не стал?
Вероятнее всего, многие считают что на вывод VIN можно подавать напряжение выше 5В, но на каком основании? По схеме там напряжение ровно 5В.
Видимо при питании через разъём USB народ использует источник +5В, как и от компа, а при питании через ножку VIN не задумываясь подают напряжение выше 5В, отчего всё и горит.

 

В ожидании плат из Китая продолжаю потихоньку рыть вокруг использования NodeMCU.
В инете хрень всякую пишут, что питание платы - от 5В до 20-ти. Да от 20-ти AMS1117 3,3 сгорит как свечка. В даташите на CH340G также написано: напряжение питания - от 4,5В до 5,5.
А кроме того, повышенное напряжение повлияет и на сам чип ESP8266. Он хоть и питается от 3,3В, однако с выхода CH340G идёт сигнал TXD через токоограничивающий резистор номиналом всего 470 Ом. Внутри портов обычно стоят защитные диоды от превышения напряжения и они достаточно надёжны, если ток через них не превышает 500 мкА. Подсчитаем, какое минимальное сопротивление должен иметь этот резистор при напряжении питания CH340G = 5В:
U/I=5-3,3-0,6/0,5=1,1/0,5=2,2 КОм. Т. е., конструкторы платы как бы исходили из того, что защитные токи портов м/схемы намного больше, чем 500 мкА, раз в 5, а скорее всего считали не по максимальному, а по эффективному значению тока.
А что же будет в том случае, если на плату подать напряжение 10В? Считаем:
R=10-3,3-0,6/0,5=5,1/0,5=10,2 КОм, т. е. сопротивление резистора на плате MCU нужно будет увеличить в 5 раз, иначе произойдёт защёлкивание порта и м/схема ESP8266 сгорит.
Теперь подсчитаем степень нагрузки м/схемы питания - AMS1117:
В даташите написано, что максимальная рассеиваемая мощность AMS1117 в корпусе SOT223 - 0,8 Вт. Из этого считаем максимальный допустимый ток - 0,8Вт/3,3В=240мА. Но это только полезная рассеиваемая мощность, а полная будет зависеть от величины входного напряжения, т. к. лишняя часть рассеется впустую в виде тепла. Если вх. напряжение 5В, то максимальный допустимый ток не должен превышать 160 мА. Однако максимальный ток потребления м/схемы ESP8266 достигает 220мА.
И тут неувязочка получается - даже при входном напряжении +5В, пиковые токи перегружают БП, а что будет если питать от более высокого напряжения?
Выводы:
1. Питание NodeMCU должно быть не выше 5В, потому что схема спроектирована на пределе.
2. Никаких дополнительных нагрузок, кроме разве что датчиков DS18B20, имеющих очень низкое потребление. Все остальные нагрузки должны питаться от дополнительного источника питания и согласованы с выводами ESP8266 по напряжению.
3. При переходе к использованию в реальных конструкциях непосредственно чипа ESP8266-12E желательно линейный БП AMS1117 3,3В заменить на импульсный, типа LM2584M-3,3/NOPB, обладающий существенно большим КПД и рассчитанный на ток потребления до 500мА.

Это касательно питания. Ещё одна неприятность связана с габаритами платы NodeMCU V3. Версия V3 по размерам шире версии V2 и при установке на макетную плату она закрывает ряды гнёзд от края и до края.

В результате, плату в макетку вставить можно, но подсоединить провода для подключения других устройств нельзя, т. е. макетирование исключено. Придётся сразу делать печатную плату для испытаний, соответственно, увеличивается и цена ошибки, что побуждает детально анализировать что может быть заранее.

 

Расчет в корне неверный.