Универсальный контроллер управления инкубатором, теплицей и др. на Atmega 328

Тема в разделе "Глядите, что я сделал", создана пользователем solonovich, 9 июн 2017.

  1. solonovich

    solonovich Нерд

    Всем привет!

    Решил выложить на всеобщее обозрение свой проект – универсальный контроллер для управление инкубатором и не только.

    Это не первый мой проект в теме инкубаторов. Было сделано много различных устройств на ARDUINO и не только. В результате я пришел к выводу, что необходимо сделать одну универсальную плату, и переписывать в ней софт в зависимости от поставленных задач.

    Плата была разработана на основании схемы ARDUINO NANO V3.0, с загрузкой в нее загрузчика ARDUINO.Что здорово облегчило процесс её программирования.

    Скажу сразу, что эта плата не только для инкубатора, на её базе можно построить управление теплицей, котельной, сделать таймер времени, метеостанцию и многое другое.


    И вот что получилось:
    [​IMG]

    Размер платы 50мм х 100мм.

    Контроллер Atmega 328P AU

    Вход питания от7 до 30 В

    Экран – NOKIA 5110

    Выходы управления – 4шт. (N- канальные транзисторы)

    Напряжение на выходе = напряжение на входе

    1 выход на сервопривод

    1 вход для DS18B20 ( до 5 шт.)

    1 вход для DHT21

    2 входа для контактных датчиков (вход измеряет АЦП)

    Разъем для подключения USB TTL переходника (для программирования), он же для подключения BLUETOOTH HC-05.

    На плате установлены часы DS3231.


    Схема электрическая

    [​IMG]


    На данном этапе контроллер запрограммирован под инкубатор. Сейчас проходит обкатку.


    Фото реального устройства

    [​IMG]


    [​IMG]

    Контроллер имеет гибкую систему конфигурации. Ниже приведены его настраиваемые параметры с клавиатуры.

    Пункты меню:

    [​IMG]


    Так же в память контроллера «зашита» таблица режимов инкубации, в зависимости от типа птицы и дня инкубации.


    [​IMG]

    Однако пользователь может выставлять и свои параметры инкубации, если что-то его не устраивает в «заводских» настройках.


    Нагревателями управляет выход 1 . В качестве ключа стоит транзистор IRLZ 44N выходной ток max. 47А. Но я рекомендую не больше 5, если больше, то транзистор необходимо вешать на радиатор.

    Выход 1 может управляться ШИМом , что я и делаю. Для расчета сигнала управления использую ПИД регулятор.


    Выход 2-4 работают как ключи.

    Если в дальнейшем планируется использовать устройства управления на 220 вольт, то к выходам подключаются электромеханические или твердотельные реле.


    При настройки ПИД регулятора стала необходимость вывода показания температуры на график, для анализа и корректировки коэффициентов ПИД регулятора.

    Сначала я написал программку на processing, но это мне не очень понравилось, т.к. приходилось постоянно держать ноутбук возле инкубатора. В результате я сел «осваивать» App Inventor.

    После долгих бессонных ночей, я сделал приложение, которое раз в 5 сек. опрашивает контроллер, и полученный результат выводит в виде графика на экран планшета (7 “).

    После того как график закончился, планшет сохраняет его в памяти в виде картинки, и начинает новый график. Таким образом, уходя на работу, я подключаю планшет к инкубатору. По приходу домой я могу проанализировать состояние температуры и других параметров, за целый день.

    Вот как это выглядит:


    [​IMG]



    На рисунке 3 графика:

    1-й Температура

    2-й Влажность

    3-й уровень ШИМ сигнала


    Если температура ниже установленной график рисуется синей линией, если больше – красной. Так проще при анализе, сразу бросается в глаза.

    [​IMG]

    На этом рисунку видна синяя области (график 1). В это время осуществлялся поворот лотков, и открывалась заслонка для забора свежего воздуха (аэрация).


    Дальше стал вопрос с онлайн наблюдением за контроллером.

    Была доработана программа на планшете таким образом что бы данные с инкубатора посылались на сервер.

    На мобильный телефон тоже сделана программа, которая (по нажатию на кнопку) получает данные с сервера и выводит их на экран.

    Вот скрин:


    [​IMG]

    Дальше буду добавлять функцию SMS оповещения и SMS управления контроллером.

    Вот в принципе и всё.

    Будут вопросы, задавайте. solonovich-as@mail.ru

    P.S. Скетч не скидываю, т.к. постоянно вношу изменения. Когда всё будет готово выложу.
     

    Вложения:

    • 1.jpg
      1.jpg
      Размер файла:
      239 КБ
      Просмотров:
      703
    • shem.jpg
      shem.jpg
      Размер файла:
      192,1 КБ
      Просмотров:
      700
    • tb1.jpg
      tb1.jpg
      Размер файла:
      132,3 КБ
      Просмотров:
      685
    • 1p.jpg
      1p.jpg
      Размер файла:
      72,3 КБ
      Просмотров:
      683
    • 2p.jpg
      2p.jpg
      Размер файла:
      60,4 КБ
      Просмотров:
      674
    • Rejim.jpg
      Rejim.jpg
      Размер файла:
      155,9 КБ
      Просмотров:
      679
    • gr2.jpg
      gr2.jpg
      Размер файла:
      95,9 КБ
      Просмотров:
      672
    • gr1.jpg
      gr1.jpg
      Размер файла:
      92,2 КБ
      Просмотров:
      674
    • screen.jpg
      screen.jpg
      Размер файла:
      17,9 КБ
      Просмотров:
      668
    sanik, zakutnya, Slaiterx и ещё 1-му нравится это.
  2. solonovich

    solonovich Нерд

    [​IMG]

    Скриншот приложения на планшете
     

    Вложения:

    • Screenshot.jpg
      Screenshot.jpg
      Размер файла:
      270,1 КБ
      Просмотров:
      630
  3. solonovich

    solonovich Нерд

    Сделал небольшой обзор.

     
  4. solonovich

    solonovich Нерд

    Скетч
     

    Вложения:

  5. solonovich

    solonovich Нерд

    В архиве есть библиотека Adafruit_GFX_Library.zip , в ней изменён файл со шрифтами.
    Маленькие латинские буквы, я заменил на русские большие.
     
  6. DIYMan

    DIYMan Гуру

    Предложение: заведите проект на github, туда и выкладывайте скетч. Сразу будет и версионность, всегда можно откатиться на любую версию, git - он такой, удобный в этом смысле, и вообще - маст хэв ;)
     
  7. DIYMan

    DIYMan Гуру

    Дело вкуса :) Но сам факт, что без гита уже никуда - это факт ;)
     
  8. solonovich

    solonovich Нерд

    Нужно подумать над этим, возможно вы и правы.