Контроллер теплицы на основе W1209

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Решил описать процесс постройки контроллера для теплицы на основе китайских маленьких платок с Алиэкспресс.
Задачи контроллера
1 Подогрев грунта
2 Подорев воздуха/растений
3 Досветка
4 Полив растений (огурцов)
5 Раскатывание/скатывание одеяла из утепленного тарпаулина (защита от заморозков, защита от перегрева)

Отвечу сразу на вопросы которые возникнут у многих.
Почему не Ардуино. Первое это личная неприязнь. Однажды я собрал на основе ардуино себе управление пивоваркой. ВСЕ. Больше желания нет. Конечна она дает некоторую гибкость, но именно в теплице мне никакая гибкость не нужна. Четкая логика. Да и помнить скетчи, копатся в них, висяки, тупаки, то не грузит, то неработает. НЕЕЕЕ! Контроллер теплицы должен быть прост как гвоздь и так-же надежен.
Почему нет управления форточками. А так-же из-за надежности. У меня стоит самодельный гидропривод. 5 лет безотказной работы, не снимая на зиму, не требуя электричества (т.е ваши огурцы не сгорят при перебоях электроснабжения).

 

Немного о теплице. Размер 5*3. Пристенная. Разделена на два отсека. Огурки и Бамидорки.
Огурки живут по соседству с Бассейном из колеса от К700. Им хорошо и влажно. Под грядкой огурцов сделан кусок подогреваемого грунта ватт на 200. Из провода полевки. Питание 12в. Безопасность превыше всего! Фундамент утеплен. Так-же над грядкой будет распологатся досветка фитолампой и при холоде досвет лампой-фарой 12в 50Вт. Ну и конечно перфорированный шланг автополива соединенный с бассейном.
Бамидорки живут в более суровых условиях, Автополив им не нужен, влажность тоже. Подогрев одной грядки по центру теплички 100 Вт. Досвет тоже фитолампой.
Сверху все это дело при холодах закроется рулоном одеяла, как у китайцев в вегитариях, привод от мотор редукторов 12в.
Задача теплицы пережить майские похолодания и сентябрь-октябрь.

 

Теперь собственно техзадание на контроллер.
1 Утро. Стало СВЕТЛО и ТЕПЛО открыли одеяло.
2 Земля холодная- греем, теплая - не греем.
3 Воздух в теплице холодный - греем растюхи, воздух теплый, не греем.
4 Поливаем по сигналу контроллера.
5 Вечер. Стало ХОЛОДНО и ТЕМНО, закрываем одеяло, на некоторое время по ТАЙМЕРУ включаем досвет.
6 Измерение температуры бассейна.
Переход зима - лето, летом одеяло должно прикрыватся на половину для защиты от перегрева при превышении некоторой температуры в теплице.
Этот пункт обеспечу сменой положения концевиков и переключением режима Нагреватель - Охладитель в W1209.
Пункты 3 и 4 не зависимые от других систем.
Питание системы БП 450Вт от компьютера с некоторой модернизацией по схеме пуска.

 

Итого имеем необходимость в 4 регуляторах температуры и датчике света. Датчик освещенности сделаем из того-же W1209. Очень удобно. Пара резисторов и фотоэлемент из старого датчика света и мы имеем прекрасный регулятор по освещенности с настройками и 150-ю шагами в условных единицах.
Всего нужно 5 штук W1209. 450 рупь.
Контроллер полива 600рупь.
Таймер досвета 200 рупь.
Защита мотор редукторов название непомню, но умеет делать авторесет после перегрузки, через заданное время. Длительность перегрузки и время тоже устанавливаются. 250 рупь.
Бп 450 вт из загашников и несколько мощных реле, на 20а 12в из японского авто для разгрузки реле W1209.
Итого ровно 1500 рупь.

 

Раздал питание. Один оказался синенький. Ну да ладно.

 

Вот сама теплица. 5*3. Сверху автоматические форточки. Видны грядки. Вокруг колеса посажен лук. Есть надежда, что он будет отрастать уже в марте. Покрывать теплицу поликарбонатом и устанавливать автоматику буду в январе если будет не очень холодно.

 

Вот запилил. Ну конечно немного рукожопо, но зато все работает.
Видео тут

 

Привет! В каком сейчас состоянии контроллер? Установлен в теплицу?

 

Да, установлен. Все работает, но немного не гибко. Есть четыре не критичных, но неудобных пункта.
1 - все простое и приходится раз в неделю менять задачи, перестраивать таймер открытия / закрытия одеяла.
2 - захотел улучшить управление одеялом - в идеале по определенным законам. Т. е. открытие закрытие в норме, а притенение в жару пока сильно упрощено - просто в жару переношу точку конца открытия, а хотелось бы примерно так:
Утро до достижения определенной температуры - 100% открытие,
сильное солнце и жарко - притенили например всю крышу 50% раскатки,
сильное солнце и холодно - открыли больше например 75% раскатки,
повечерело - открыли опять на 100%.
стало холодно и темно закрыли.
3 - хотелось бы иметь сообщения о неполадках.
4 - хочу доработать Гидроцилиндр Окон нагревателем управляемым от контроллера. Смысл - ускорить утреннее открывание не для борьбы с перегревом, а для борьбы с повышением влажности на восходе.
Поэтому пока ждем результатов годовых и едим пока чем богата теплица (редис собран, лук, салат).
Думаем вообще как жить - тепла весной не стало совсем. До 15 мая не было ночей теплей +5. Теперь около +8 держится. Днем +15-18. Поэтому буду делать более обособленные подогревы для огурца например.
Осенью станет скучно, займемся пайкой нового контроллера. Дилемма такая - реорганизация старого (плюсы простота и неубиваемость - ни одного сбоя пока, минусы - не гибкость системы), новый на Меге 2560 - все хорошо, но боюсь критичных лагов из-за которых можно потерять урожай. Хотя форточки у меня независимые. Возможно все таки второй вариант и возобладает ибо первый простой контроллер все таки на скорую руку был сляпан.
Информация по жизни в тепличке тут https://www.forumhouse.ru/threads/463831/

 

А что это такое - критичные лаги (или баги)? - Ошибки в алгоритме программы? Единственное опасное действие контроллера вижу в сбое при управлении форточками. Можно оставить хотя бы одну форточку на ГЦ для перестраховки.
Потом, когда холодно и солнце, лучше управлять температурой не с помощью одеяла, а с помощью форточек или приточной вентиляции, или с помощью грунтового теплообменника, чтобы не снижать фотосинтез. Воздухообмен - это ещё и приток атмосферного углекислого газа, без которого фотосинтез не идёт. Часть газа поступает от переработки гумуса микроорганизмами, но насколько интенсивен этот процесс и достаточен ли для восполнения потребления растениями - неизвестно, я думаю что его доля невелика.

 

Критичные, это когда контроллер вылетает из исполнения программы, т. е все хорошо у него, но он не работает и не шлет сообщений об ошибке, это аппаратно- программный косяк, для его устранения нужен программист не совсем любитель, а немного по глубже.
На счет притенения. Получается так, что мне достаточно прикрыть его процентов на 25. И все на свету растения, кроме бассейна и вершины одного последнего ряда томатов. Я думаю это абсолютно не критично.

 

Ну вот я - любитель. Собственно, я впервые начал знакомиться с программированием как отладил контроллер на Протеусе. Детали ещё шли из Китая. Тогда и сделал основное: Реакцию на кнопки, меню, опрос датчиков, выдачу управляющих команд на ИМ, отображение на дисплее и реальное время. Всё заняло несколько десятков строк. После уже не занимался программированием, года 2 или 3 (уж и не помню) зимами потихоньку совершенствовал схемы (летом некогда), осваивал свои платы на чипах без модулей. У меня всё устройство на одной плате. Во всех последующих версиях использовал эту общую канву, меняя только номера выводов. В этом году начал пробовать, пробовал около месяца - никаких сбоев в работе не наблюдал, так что мне не очень понятно - откуда эта "критичность"? Может это когда берёшь чужую навороченную программу и пытаешься её приспособить и не знаешь что она выкинет, поскольку писал кто-то другой и для тебя это чёрный ящик?
С освещением:
Не стал использовать поликарбонат именно из-за того, что он пропускает мало света - 0,81%. Причём заметно тускнеет со временем и прозрачность быстро падает. У меня плёнка "Светлица" - 92-95%. Однако 0,81 - это при перпендикулярном падении света, при косом отражения намного больше
- Добавим процентов 10 - просвечивается насквозь и не задерживается в теплице
- Процентов 10 - на осевшую пыль
- Каркас - ещё не менее 10%
- Переизлучение. 1) - Свет полностью поглощается только абсолютно чёрной поверхностью, от всех других отражается большая или меньшая часть, в зависимости от альбедо. Далее эти лучи преспокойно выходят через ПК обратно в атмосферу.
2) - Свет, поглощённый грунтом, переизлучается в диапазоне ИК и часть его также проходит сквозь ПК и уходит в атмосферу.
Если перемножим эти все проценты, то окажется что в теплицу попадает не более 50% света. Для теплиц, примыкающих к дому, этот показатель надо ещё уменьшить на треть или четверть.
Теперь, если учтём что достаточно света в средней полосе становится только где-то в начале мая, получим что внутри теплицы света достаточно только в конце мая, июне июле и части августа, а при недостатке света потеря 1% света - это потеря 1% урожая, плюс потеря вкуса, нитраты и прочие гадости.
Правда уточню, что это всё мои прикиды и данные агрономических исследований, объективные данные можно получить только путём прямых замеров и сравнения с агрономическими требованиями для конкретных культур. Однако я бы не обольщался насчёт достаточности освещения: однозначно что световой день внутри теплицы намного короче, чем на улице, а в облачные и, тем более, пасмурные дни "растения возможно даже не понимают что сейчас - день".

 

Мой выбор ПК однозначен одним моментом - теплосбережение. Уже опять дня 4 днем + 13 и хмуро, а ночью + 11 + 5. В теплице + 25- +14. Это с обогревателем в 100 вт в огуречной части. Над огурцом досвет двумя лампами - фито и накаливания - имитирую солнце, так же подсушиваю листья против излишней влаги, мне актуально, ибо на улице влажность 95 -100. Проветривание не поможет, да еще и заморозит.
На счет затупов стакивался профессионально. Это сложный вопрос, его могут решить люди понимающие архитектуру МК и пишущие программу с учетом этого. Приведу простой пример - регулятор ТРм компании овен сделан на атмеге вроде, он никогда не зависает, хот рядом сваркой вари, хоть тысячу раз в минуту ему питание дергай. Самоделка на такой же атмеге никогда так не сможет и зависнет. Но это для меня в принципе только озвученная проблема, есть кому мне помочь.

 

Почему? Говорим кажется о использовании одеяла именно от лишней жары? Т. е. бывает что на улице относительно холодно - 15-18 гр., а в теплице при этом - 35-40. Как раз бывает в переходный период, когда солнца внутри ещё недостаточно, но проветривать можно с помощью форточек и вентиляторов, не снижающих освещённость.

 

Да, именно говорим о притенении, но общий выбор покрытия теплицы базировался на теплосбережении, а одеяло утепленное, холодно. - раскатали и сохраняем тепло, открыли днем, стало жарко, прикрыли,.
Да, в описанном вами случае так и делаю (открываю форточки), именно не хватает логики контроллера, когда совсем потеплело, а одеялко просто открыто и его НАДО прикрыть. Это не сделано еще.