Перейти к содержимому

 

Фотография

Самодельный датчик влажности почвы. Часть 1 (до сентября 2014)

приборы

  • Закрытая тема Тема закрыта
Сообщений в теме: 743

#41 nikr

nikr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 527 сообщений
  • Меня зовут:Николай
  • Пол:
  • Город:Москва

Отправлено 11 Февраль 2012 - 01:21

Теперь понятно зачем вам понадобился операционник в схеме. Скорее всего это у вас помеха по питанию проскакивает. При измерении все же лучше использовать не компаратор, который имеет всего 2 значения, а АЦП (при 10 разрядах 1024 значения). При этом можно избавиться от всяких переменников. Можно так же проводить измерение на переменном токе периодически, например секунд 5 каждый час или сутки. При этом электрохимическое воздействие на почву будет еще меньше и электроды будут целее. Вы смотрели схему в 14 посте? Там если задействовать пустую ножку (4) процессора в виде генератора и подать через разделительный конденсатор и ограничивающий резистор на электрод ну и переделать входной каскад АЦП на операционнике LM358 под новые условия - можно организовать измерение по переменному току. Вот только смущает момент настройки системы. Александр в 37 посте по описанию не смог настроить - видимо я коряво описал настройку. Почитайте - действительно там непонятно с первого раза? Прошивку естественно надо будет изменить да и схему подкорректировать немного. Насчет возрастного компьютерного ограничения я с вами не согласен. У меня есть тетя старше 80, которая прекрасно обращается с компьютером. Скорее всего меньше людей дружат с паяльником, чем с компьютером.

 

Кстати, а вы в кильчевателе не думали об использовании элементов бытового холодильника? Там как раз один радиатор холодный а второй горячий. Для небольших систем можно использовать элементы Пельтье. В данном случае низкий КПД пельтье не помеха так как выделяемое тепло тоже идет в дело. При такой схеме кильчеватель можно размещать в жилых помещениях.



#42 Vell65

Vell65

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 80 сообщений
  • Меня зовут:Валерий
  • Пол:
  • Город:Биробиджан

Отправлено 11 Февраль 2012 - 09:43

Николай, Ваша схема мне сразу понравилась когда осуществлял поиск подобных девайсов но собирать не стал т.к. на электроды на всём периоде эксплуатации подаётся постоянный ток, а мне нужно переменный.
Когда Вы написали, что можно сделать так: «При этом можно избавиться от всяких переменников. Можно так же проводить измерение на переменном токе периодически, например секунд 5 каждый час или сутки.» то это как раз то чего душа и просит, а руки хотят сделать, но знаний не достаточно. Поэтому очень прошу нарисуйте пожалуйста изменённую схему и прошивку для изготовления чудного девайса. Главное, чтобы после обесточивания схемы не нужно было заново устанавливать параметры. Выходной каскад буду делать так как он изготовлен на моей схеме используя двухконтактное реле для электроклапана и запуска насоса. Настройку Вашей схемы прочитал вопросов пока нет.
Спасибо за информацию про элементы Пельтье, не знал, что такое существует, теперь понятно как наверное делают переносные автомобильные холодильники. Цена конечно у этих Пельтье загадочная но если найти выход на списанные материнки от компов то интересные вещи можно будет реализовать.
С Уважением, Валерий.

#43 nikr

nikr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 527 сообщений
  • Меня зовут:Николай
  • Пол:
  • Город:Москва

Отправлено 12 Февраль 2012 - 16:55

Надо будет найти время позаниматься с этим датчиком. Кстати, вы писали:"Предполагаю, что для микроконтроллера частоту импульсов необходимо будет увеличить". Это на чем основано? По идее наилучшую частоту надо подбирать экспериментально, где будет наилучший отклик на влажность. В вашей схеме частота где то 0,35 Гц. Параметры записываются во флешь память процессора и при выключении питания не пропадают.

#44 Vell65

Vell65

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 80 сообщений
  • Меня зовут:Валерий
  • Пол:
  • Город:Биробиджан

Отправлено 13 Февраль 2012 - 02:28

При использовании ЛЕ5 предполагаю, что частоту необходимо увеличить для исключения ложного срабатывания. Алгоритм такой. Когда на вход микроконтроллера(МК) начнёт поступать сигнал с определённой частотой, а не одиночный (случайный) импульс, для этого и предполагалась 5 секундная задержка, на выходе МК на устанавливаемый (от 10 сек. до 30 мин.) промежуток времени появится логическая 1, а дальше дело техники. :wink2:

#45 nikr

nikr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 527 сообщений
  • Меня зовут:Николай
  • Пол:
  • Город:Москва

Отправлено 14 Февраль 2012 - 01:10

Понятно, эта защита от ложняков нужна компаратору, которого в нашей схеме как раз и не будет :wink2:. Давайте обсудим принцип работы, схему а там и до алгоритма доберемся. Принцип работы, получается такой. подаем пачку импульсов на электрод. За счет сопротивления почвы электроды будут шунтировать наши импульсы чем влажнее почва - тем больше. дальше все это выпрямляем сглаживаем и измеряем АЦП. В итоге если даже и залетит какой нибудь одиночный (случайный) импульс он погоды не сделает. Схема получается примерно такая. С генерирующей ножки на конденсатор чтоб постоянка не проскочила (это на всякий случай - там все равно будет держаться либо 0 либо импульсы) далее на ограничивающий резистор далее электрод далее на анод диода (выпрямляем) далее копим на конденсаторе ( паралельно конденсатору резистор, чтоб разряжался помаленьку) потом можно сразу на АЦП либо через повторитель на операционнике пропустить, чтоб входное сопротивление не мешалось и опять же на АЦП. Если чего упустил - поправьте. Конечно все это надо будет на макетке помучить, чтобы номиналы подобрать, а то может повторитель придется еще в усилитель переквалифицировать - кто его знает....

#46 Vell65

Vell65

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 80 сообщений
  • Меня зовут:Валерий
  • Пол:
  • Город:Биробиджан

Отправлено 14 Февраль 2012 - 02:01

Совершенно правильно. А может если это возможно использовать внутренний генератор микроконтроллера для подачи пачки импульсов на электроды. Я не знаю как работают МК только предполагаю, поэтому не пинайте если я глупость написал.

#47 nikr

nikr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 527 сообщений
  • Меня зовут:Николай
  • Пол:
  • Город:Москва

Отправлено 15 Февраль 2012 - 00:35

микроконтроллер по своей сути маленький компьютер с портами ввода вывода, встроенной переферией и.т.д. Почитайте про них в интернете, например как вводная статья сгодится http://pic-avr.narod.ru/MK-teoriya.htm Внешний генепатор в большинстве случаев не нужен. Пачки импульсов можно получить прямой записью в выходной порт нулей и единиц по логике программы. А вы не хотите пока помоделировать измерительные цепи. генератор на ле5 у вас уже есть частоту перестраивать не проблема, электроды тоже должны быть, на операционнике можно сбуферировать выход, ну а мерить можно даже обычным тестером (лучше конечно осциллографом). А то у меня пока руки пока не доходят. До компьютера добираюсь только в 1 часу ночи.

#48 Vell65

Vell65

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 80 сообщений
  • Меня зовут:Валерий
  • Пол:
  • Город:Биробиджан

Отправлено 15 Февраль 2012 - 02:31

Николай указывайте, что нужно делать "пока помоделировать" и я буду "Он постарается" :wink2: . За http://pic-avr.narod.ru/MK-teoriya.htm спасибо. Времени для творчества у самого тоже не очень но общий смысл уловил по МК.

#49 nikr

nikr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 527 сообщений
  • Меня зовут:Николай
  • Пол:
  • Город:Москва

Отправлено 16 Февраль 2012 - 01:48

Валерий, попробуйте для начала так: Прикрепленный файл  макет1.GIF   6,98К   100 Количество загрузок: частота получится от 50Гц и выше, выключателем можно остановить прохождение сигнала. Посмотрите как будет меняться напряжение на выходе, скорость спадания при выключении и как себя будет вести при разных частотах генератора.

#50 Vell65

Vell65

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 80 сообщений
  • Меня зовут:Валерий
  • Пол:
  • Город:Биробиджан

Отправлено 16 Февраль 2012 - 07:22

Николай, в своих загашниках операционник однополярный не нашёл сейчас заказал вечером должны привезти с Хабаровска LM358. Мудрить на двухполярном в однополярном включении не стал чтоб не заужать параметры. Подождём до завтра.

 

Подождем конечно, чего особо спешить. Кстати, поискал электроклапана. По приемлемым ценам попадаются только заливные от стиральных машин. Садовые на порядок дороже.


#51 Vell65

Vell65

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 80 сообщений
  • Меня зовут:Валерий
  • Пол:
  • Город:Биробиджан

Отправлено 17 Февраль 2012 - 10:59

Собрал макет. Напряжение 12В. При изменении частоты, а также положения переключателя SA1 на выходе DD3 у меня вывод 10 изменений не наблюдается присутствует логическая 1 (11,7В). Но если к 9 ноге DD3 по схеме нижний соедененный с выходом DD2 у меня 4 нога подключить через минус телефонный капсуль сопротивлением 1,6К, я им слушал наличие частоты, то при работе переключателем SA1 напряжение меняется с 11,7 на 5,7 В. Если уменьшать частоту, то только на сотые доли увеличивается напряжение и наоборот если увеличивать частоту напряжение на сотые доли уменьшается. Всё это производил без подключения электродов. Николай, я что мы на выходе этой схемы должны получить?

#52 serj

serj

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 1 388 сообщений
  • Меня зовут:Сергей
  • Пол:
  • Город:Украина, г. Славута
  • Коллекция:посмотреть

Отправлено 17 Февраль 2012 - 16:36

Программируем таймер-счетчик (на Атмеге, допустим) на определенную частоту. По прерыванию на вывод порта пишем поочередно 0-1-0-1 и т.д. Вот и генератор сигналов. Запрограммировать МК это самое простое что надо делать. Для меня самая большая сложность это реализация измерителя влажности. Нужно такой измеритель сделать, чтобы выдавал на выходе напряжение от 0 до 5 В (примерно). Тогда он подключается к АЦП МК и компаратор не нужно. Измеренное напряжение сопоставляется с уставкой и принимается решение что делать.



#53 nikr

nikr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 527 сообщений
  • Меня зовут:Николай
  • Пол:
  • Город:Москва

Отправлено 18 Февраль 2012 - 00:18

Валерий, похоже первое что не работает это генератор на DD1,DD2. Возможно надо увеличить С1 для начала увеличим раза в 2 (22n). Давайте разберем как это все должно по идее работать. DD1,DD2 классический генератор (как и у вас в схеме). Частота его примерно равна f=0.5/RC. DD3 логический буфер с выключателем прохождения сигнала. Когда на верхнем входе 1 - на выходе должен быть 0 ( естественно при элементе 2или-не). Когда кнопку SA1 замыкаем на 0 сигнал с генератора проходит на выход ( у вас нога 10). Далее C2 отсекает постоянку. R3 и сопротивление почвы - делитель напряжения ( там и измеряем). Далее на DA1 неинвертируемый усилитель с усилением 1 (повторитель) Входное сопротивление у операционника большое и не следовательно должно мешать измерению. После него VD1 выпрямитель, чтобы при спаде напряжения на выходе операционника не было быстрого разряда накопительного конденсатора. R5 разрядная цепь, служащая для разряда того же конденсатора, когда генератор выключен. В итоге при отключенном датчике и при генерации - на выходе мы должны получить максимальное постоянное напряжение. При выключении генерации. накопительный конденсатор через R5 разряжается. Вот где то так.

#54 nikr

nikr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 527 сообщений
  • Меня зовут:Николай
  • Пол:
  • Город:Москва

Отправлено 18 Февраль 2012 - 00:47

Программируем таймер-счетчик (на Атмеге, допустим) на определенную частоту. По прерыванию на вывод порта пишем поочередно 0-1-0-1 и т.д. Вот и генератор сигналов. Запрограммировать МК это самое простое что надо делать. Для меня самая большая сложность это реализация измерителя влажности. Нужно такой измеритель сделать, чтобы выдавал на выходе напряжение от 0 до 5 В (примерно). Тогда он подключается к АЦП МК и компаратор не нужно. Измеренное напряжение сопоставляется с уставкой и принимается решение что делать.

Сергей, рад что вы присоединились к обсуждению. То что вы пишете про генерацию абсолютно верно, но Валерий пока с программированием не знаком и ему проще моделировать измерительную цепь на простой логике. Одной уставки для датчика полива, боюсь, будет недостаточно. Как минимум надо использовать две, почва между поливами должна подсыхать. В исходной схеме так и было, правда неудачно был выбран метод измерения (постоянный ток) и как показала практика немного неудобная настройка 1 кнопкой (хотя по такой методике настраиваются многие "хоббийные" устройства: RF приемники, гироскопы, ESC и.т.д.). Сейчас мы начали переводить "измеритель" на переменный ток.
Ждем ваших идей.

#55 Vell65

Vell65

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 80 сообщений
  • Меня зовут:Валерий
  • Пол:
  • Город:Биробиджан

Отправлено 18 Февраль 2012 - 09:52

Николай я понял, что нужно делать, а Сергей натолкнул на очень интересную мысль. Если через заданный интервал времени из одного выхода МК через усилительный каскад допустим на транзисторах или ОУ будет проходить пачка установленного количества импульсов далее через электроды которые изменяют своё сопротивление и являются своего рода препятствием для прохождения этого количества импульсов они должны поступить на один из входов МК там они подсчитываются и если совпадает их количество ушедших и принятых то на втором выходе МК появляется логическая 1. А на усилительном каскаде из транзисторов или ОУ усиливая или ослабляя сигнал осуществляется установка необходимой влажности почвы. Вот такое решение предполагаю самое верное. Главное вымучить этот усилитель сигнала. Но когда две головы на форуме это уже хорошо то тремя это горы можно свернуть.

#56 nikr

nikr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 527 сообщений
  • Меня зовут:Николай
  • Пол:
  • Город:Москва

Отправлено 18 Февраль 2012 - 23:55

Валерий, суть вашей мысли не совсем понял. Если усилительный каскад изменяет амплитуду импульсов в пачке по какому нибудь закону (например, каждый последующий импульс имеет чуть меньшую амплитуду чем предыдущий) , то действительно при последующем прохождении делителя напряжения на электродах получим некоторую зависимость количества прошедших импульсов от влажности почвы. Непонятно, чем этот метод лучше предыдущего. По крайней мере схемотехнически его реализовать будет несколько сложнее.

#57 Vell65

Vell65

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 80 сообщений
  • Меня зовут:Валерий
  • Пол:
  • Город:Биробиджан

Отправлено 19 Февраль 2012 - 06:26

Нет Николай вижу, что это должно быть где-то так, Прикрепленный файл  Проект.GIF   3,3К   25 Количество загрузок: конечно это схематично, а тем более используемый нами ОУ содержит в себе два усилителя. При сухой почве сигнал будет проходить без изменения. Для стабильной работы датчика влажности, из пракики, необходимо на электроды подавать импульс около 12 вольт. Как думаете, так можно будет реализовать, накидайте схему правильно с необходимым обвесом я попробую. По поводу предыдущей схемы которую Вы нарисовали, я пробовал увеличивать емкость до 1,5Mf но на выходе 10 изменений небыло. Частоту через капсуль телефонный я слышу, значит генератор работает только вот почему не происходит переключения D3. С Уважением Валерий.

#58 nikr

nikr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 527 сообщений
  • Меня зовут:Николай
  • Пол:
  • Город:Москва

Отправлено 20 Февраль 2012 - 01:20

Валерий, поднять напряжение на датчике в принципе не проблема и если будет надо поднимем, хотя пока особого смысла не вижу. Давайте сначала разберемся с макетом. на 10 ножке может быть 1 только в случае нуля и на 8 и на 9 ноге. при любом другом сочетании входных сигналов на ногах 8 и 9 на 10 должен быть 0. Так что либо элемент D3 дохлый. либо у вас на 10 ноге сидит питание. Во втором случае микруха будет греться пока элемент D3 не сдохнет.

#59 Vell65

Vell65

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 80 сообщений
  • Меня зовут:Валерий
  • Пол:
  • Город:Биробиджан

Отправлено 20 Февраль 2012 - 12:18

Николай, заменил 561ЛЕ5 на 176 и всё пошло. При питании 12В на R5 напряжение меняется с частотой генератора от 10,8В до 1В. Пробовал другие 561 но они себя ведут также не отсекают четко сигнал. ВСЁ наверное сдох операционник у него на выходе постоянно показывает 10,8В. Вне зависимости от генератора и переключения SA1. Электроды пока не подключал. В чём может быть причина ведь так хорошо всё начиналось. Может напряжение 12В для него много?



#60 nikr

nikr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 527 сообщений
  • Меня зовут:Николай
  • Пол:
  • Город:Москва

Отправлено 20 Февраль 2012 - 23:32

LM358 держит до 30в однополярного питания. И встроенная защита по КЗ на выходе вроде тоже имеется. А на входе у него чего нибудь меняется? На крайний случай можно принудительно ограничить его выходной ток. По паспорту у него 40ма можно последовательно диоду 300ом подвесить. Непонятно почему у вас на R5 напряжение опускается до 1в. Если скважность примерно 2 и импульсы максимальной амплитуды то меняться должно от максимума до половины. Потом вы не пишите на каких частотах какое напряжение получается - очень мало данных для анализа.



Темы с аналогичным тегами приборы

Количество пользователей, читающих эту тему: 1

0 пользователей, 1 гостей, 0 скрытых пользователей

Copyright © 2019 homecitrus.ru
 

Яндекс.Метрика Яндекс цитирования АгроПоиск - аграрная поисковая система