Вопрос по производительности

Доброго времени суток уважаемые знатоки!

Назрела идея создать сердце для теплицы, с удаленным контролем. Задача следующая, есть 40-50 клапанов которые нужно открывать и закрывать по событиям или по расписанию, 60-80 шим выходов для светодиодов и вентиляторов, контроль уровней жидкостей в емкостях, измерение температуры 30-40 датчиков, измерение влажности 3-5 датчиков, управление насосом, два три датчика движения для освещения, контроль протечек 10-20 датчиков.



Микросхема MCP23017 подключается по линии i2c, имеет на борту 16 входов/выходов и таких можно посадить на одну линию до восьми едениц. Из этого следует что мы можем ею управлять: насосами, клапанами, подключать кнопки/клавиатуры, замерять уровни жидкостей в различных емкостях, контроль протечек, организовать сигнализацию и контроль доступа (электрические замки).

ШИМ/PWM - планируется подключать через мс Tlc5940nt, ее можно подключить по протоколу bitbang в колличестве до восьми едениц, каждая из них имеет 16 выходов. В итоге до 128 выходов можно получить и линия SPI свободна.

Контроль уровней жидкостей - будет выполнен с применением пластиковой трубки с герконами внутри и магнитным поплавком из пенопласта с наружи.

Контроль протечек - реализуется простым дедовским способом, берем два щупа и вода при заливе замыкает контакт.

Измерение температуры, влажности и уровня pH - планируется повесить на линию 1-wire с внешним питанием.

Соединение с сетью будет организовано подключением lan/wifi модуля по SPI и управление по json.

Вся статистика будет складываться в mysql базу для отображения графиков и состояний всей системы а так же корректировки расписания и мощности ШИМ.

з.ы. Еще реле можно подвесить на юарт через мс Attiny .

Подскажите, на какой платформе сие чудо можно реализовать? И какие подводные камни можно по пути словить)



Благодарен всем откликнувшимся, добра!!!!

 

При том что встал вопрос на чем лучше сделать и что подходит для решения поставленной задачи, один единственный вариант который созрел в голове то это дуина!

 

Уважаемый, возникло два вопроса: давно занимаетесь теплицами и какова их площадь?

 

Это первая моя теплица с электронным управлением, до того делал в деревне когда был мелкий с дедом.

 

И какова площадь? Намечаемые тех параметры?

 

просто управление: 40-50 клапанами, 30-40 датчиков температуры, 60-80 выходов для светодиодов и вентиляторов,до 5 датчиков влажности и до 20 датчиков протечки.... Это уважаемый, тянет как минимум на 1 га теплиц с техническими излишествами.

 

Планируется капельный полив и клапана нужны для него, буду клубнику выращивать.
Почему 60-80 шим выходов, обьясню: Будет все это для двух спектров, синего и красного - равное колличество каналов. Насчет колличества датчиков влажности, то из трех или пяти датчиков можно высчитать среднюю арифметическую и получить более точные данные нежели только с одного.
С колличеством датчиков протечки может быть и погорячился но хотелось бы минимизировать время реагирования с целью обезопаситься от потопа.
Плюс нужно подключать увлажнитель (клапан воды/реле запуска)
Площадь 13х13 метров.

Подскажите, я на верном пути?

 

Капельный полив можно сделать так: протягивается центральная магистраль в начале рядков и с него отводки по фитингам на сами межрядные ленты. В итоге получаем,что нужно контролировать лишь центральную магистраль. Чтобы она не подтекала: монтируем аккуратно и насос регулируем на небольшое давление обратным клапаном. В итоге получаем стабильную систему полива, которую не рвет и не подтекает. Т.о. системе нужен только ОДИН управляемый клапан на входе в систему,который включается синхронно с насосом и отключается синхронно.. По емкости для накопления поливной воды: поплавковый клапан запирающий подачу воды(это механика).Можно доработать парой: электро размыкатель+ шаровой электро кран(бывает на 24вольт и на 220 вольт) тоже,работать будет своей жизнью отдельно от умной электроники. В итоге остается: три датчика влажности почвы( параллельно для вычисления среднего значения)( один аналоговый вход), 3-5 датчиков температуры (для среднего значения)на один вход дуни (один цифровой вход), канал управления форточками(один выход), канал управления вентиляторами проветривания(второй выход), канал управления аварийным обогревом(третий выход), канал фото датчика или реле времени для управления досветкой(второй цифровой вход) , канал управления освещением(четвертый выход),плюс выше упомянутые насос и клапан системы полива сажаем на один канал(пятый выход). Значит нужен мозг: с одним аналоговым входом, двумя цифровыми входами и пятью выходами. Как то так.

 

Вопрос по спектрам: вы хотите сделать светодиодную люстру с регулируемым спектром освещения?

 

На каждую грядку планируется ставить по клапану ибо если нет нужды отключить ее от сети удаленно. Под каждый сорт нужна разная яркость освещения отсюда и столько выходов шима 1 грядка = 1 красный шим + 1 синий шим.

 

Ясно. Исходя из житейского: в одной теплице трудно разным сортам создавать разные условия. Приходится усреднять условия,отсюда и результаты либо усредненные либо совсем плохие. Это по томатам и огурцам -точно.По клубнике не знаю.

 

Если хоть одна из шин: SPI, i2c, 1-wire в условиях просышленной автоматизации покидает корпус контроллера, то это радиолюбительство.

 

SPI, I2C - понятно.
А вот как быть с домофонными ключами, или с внешними датчиками. которые подключаются по 1-wire вне корпуса устройства? Это тоже радиолюбительство?

 

Ни одна из шин не покинет корпус контроллера, будут выведены только выходы с микросхем пропущенные через транзисторы и релюхи.

 

Если будет не сложно, поясните пожалуйста.

 

Иногда и не нужно большое количество ног, поскольку не во всякой технике есть столько управляемых элементов. Так, спрашивается, а зачем гвозди микроскопом? Пожалуй, у типичных ардуин другая большая беда для промышленного продукта - ненадежные соединения. Только сами атмеговские МК тут уже совсем не при чем.

Причем в данном конкретном случае (теплица = повышенная влажность) это, похоже, может сыграть свою роль. Разве что для управления делать отдельное помещение и ставить управляющую ардуину в нем.

Поскольку управляемых элементов как собак нерезаных, а хочется именно на ардуине, то лучше сразу заложиться на Arduino Mega 2560. Она должна вполне справиться. Я не думаю, что там нужны микросекунды на принятие и исполнение решения. И не думаю, что алгоритмы там настолько суровы, что не влезут в ее память. Если бы не такое количество исполнительных устройств, то и уной, пожалуй, можно было бы обойтись.
Собственно говоря, используя всякие там сдвиговые регистры и прочие расширители можно и к уне все присобачить, но проще будет отлаживать более прямые соединения, нежели грозди устройств, висящих на одном выходе.
А если есть управляющий компьютер, то все существенные алгоритмы можно вообще на него повесить, оставив ардуине только конкретные операции с исполнительными устройствами по внешней команде.

 

Планируется отдельное помещение т.е. дом в котором и будет размещаться вся логика.

Какие выходные транзисторы посоветуете? Диоды еще не закупил но планируется 3-5 ватт, с напряжением тоже не совсем ясно какое для них выбирать, как вариант 12 вольт.

 

Так человеку "шашечки "или ехать?