Сообщений в теме: 504

[UL7AAjr]

TLC555 отличается от своих собратьев очень высоким входным сопротивлением. Получается, что конденсатор в чатотозадающей цепи используется с меньшим номиналом. Может быть для TL555 емкость электродов слишком мала для запуска генерации.

 

 

Вместо электродов подключал разные номиналы кондесаторов. Все равно не завелся.

Попробуйте более классическую схему, 5-ю ногу через конденсатор на землю.

[UL7AAjr]

Переделал контроллер клапана. Совместил его с датчиком влажности (вариант с гибким шлейфом). Упростил конструкцию самого клапана. Просто установил эксцентрик на вал мотора и пережимаю им трубку. Положение вала определяю по току мотора, как только ток начинает резко возрастать - трубка пережата. В общем получилось достаточно просто и надежно.

 

 IMAG0202.jpg   113.83К   10 Количество загрузок:

 

Сенсор на основе гибкого шлейфа работает хорошо. Очень рекомендую эту конструкцию. Замеряю влажность верхнего слоя почвы, показания соответствуют просыханию, калибровка не сбивается. Диапазон очень хорош. Думаю, что можно использовать аналогичную конструкцию для грядок, разве что размер шлейфа увеличить.

 

[UL7AAjr]

Игорь, при такой конструкции трубка будет со временем перетираться. Может лучше чуть кинематику усложнить? Шлейфовый датчик опробую к осени - сейчас как то руки не доходят.

Николай, я эксцентрик заполировал, потом нанес смазку типа литола. Прогнал больше двух тысяч циклов.  Трубка целая. Кстати, там трение не очень большое, я под трубку подклеил тонкие пластинки так, чтобы эксцентрик фиксировался не в самом нижнем положении (так провернуться иногда может), а градусов 30 не доходя до нижней точки.  На фото он как раз в положении "закрыто".

 

PS: для датчиков можно приспособить бюджетные контроллеры STM8S003F3P6 в корпусе TSSOP-20 (16 Руб 1 шт), или более мелкие STM8S003F3U6 3х3 мм UFQFPN-20 (25 Руб за шт). Цена очень радует А стабилизаторы MIC5205 3.3В (6 Руб за 1 шт).

[SYREMO]

Тестировал датчик влажности почвы на основе счетчика TL555. С подключенным конденсатором на 5 ноге, как мне советовали в этом топике. Частота генератора напрямую зависит от погружения электродов в почву.
Но когда втавлю на долгосрочное измерение частоты иногда замечаются хаотичные изменения тойже частоты. График в подтверждение.

Прикрепленные файлы

•  image.png   19.63К   4 Количество загрузок:

[UL7AAjr]

Игорь, я больше чем уверен, что у вас либо проскакивают недостоверные данные замеров частоты, либо ошибки в вычислении средних значений. Я сам давно пользуюсь именно частотными датчиками, и никогда не наблюдал столь хаотичных данных. Все как правило ровно и предсказуемо. Даже перестановка электродов в почве не может так повлиять на график. Да... еще примерно такое возможно получить если счетчик работает с переполнением, т.е. выбран слишком большой период подсчета количества импульсов. Но и в этом случае на графике было бы несколько прямых участков с резкими переходами между ними. 
 
Попробуйте записывать все исходные данные замеров до обработки в журнал, так станет понятно, в чем проблема. 
 
PS: частота генератора зависит еще и от напряжения питания, но не настолько сильно, как на графике.

[SYREMO]

Синий график показывает среднее значение 20-ти измерений с отброской 5 минимальных и 5 максимальных значений, а красный - это значение простого измерения без обработки. Напряжение стабилизируется через линейный стабилизатор. Отсчитую не таймером.

[UL7AAjr]

Если так реально частота скачет - даже не знаю, что сказать. Ведь реальное изменение частоты от "сухо" к "влажно"  примерно 2-3 раза (в зависимости от толщины диэлектрика). Такие жуткие выбросы можно получить разве что используя неизолированные или плохо изолированные электроды. 

 

PS: синий и красный графики почему-то  зеркально отображают друг друга, как будто один из них перевернут.

[SYREMO]

А какой рабочий диапазон частот на вашем датчике?

Да один из графиков синвертирован. Частота получалась в пределах 80 кГц. Сейчас тестирую на принципе скорости нарастания напряжения на электродах. Поведение графика пока вполне предсказуемое. Надлюдается рост емкости с ростом температуры. Я так понял это нормально. Емкость измеряется в условных единицах, которым при 100пФ соответствует значение 170.
 
 image.png   20.22К   1 Количество загрузок:
 

Я бы частоту раз в 10 - 20 поднял. В моих экспериментах  555 таймер удовлетворительно работал до 2,5мГц.

[SYREMO]

В качестве электродов два болта из нержавейки диаметром 4мм обтянутые одним слоем термоусадки.

В процессе усадки термомуфты нагреваю кончик термомуфты и прижимаю разогретый конец термомуфты пасатижами. Сори за тафталогию.
Получается крепкий водонепроницаемый шов.
 

Я термоклеем торец заливаю, а электроды медная проволока 1мм.

[UL7AAjr]

Да один из графиков синвертирован. Частота получалась в пределах 80 кГц. Сейчас тестирую на принципе скорости нарастания напряжения на электродах. Поведение графика пока вполне предсказуемое. Надлюдается рост емкости с ростом температуры. Я так понял это нормально. Емкость измеряется в условных единицах, которым при 100пФ соответствует значение 170.

С такой шкалой стало более понятно, что разброс не так уж велик. В предыдущих графиках то получались скачки значений в разы. Но все равно непонятно, почему в течении короткого времени показания столь нестабильны.

 

В своих датчиках я стараюсь задать частоту примерно 500КГц при подключенных электродах, когда они в воздухе. Генератор подключен к счетному входу МК. Опрос счетчика провожу с интервалом 100 мс. Счетчик 16-ти разрядный, при 500Кгц счетчик будет содержать значение 50000. Во влажной почве, естественно, значение счетчика существенно меньше. В зависимости от конструкции эдектродов от 20000 до 5000. В общем рабочая частота у меня от 500Кгц до 50КГц. Так вот значение регистра счетчика от замера к замеру изменяется не более 1 ед. Даже без фильтрации помех график получается гладкий (при условии, что горшок не трогали руками Да, температура влияет на показания, но это плавные изменения, не скачкообразные. Тем не менее я использую колцевой буфер на 16 значений с усреднением после исключения четырех минимальных и четырех максимальных значений.

 

Игорь, а как вы снимаете показания с генератора? Какие-то спец приборы?

[SYREMO]

Частоту генератора снимаю входом микроконтроллера ATTINY44 с тактовой 20 МГц. Для одного замера делаю 60000 опросов состояния входа МК с интервалом 2 uS. Если два соседних состояния не равны то добавляю 1 к счетчику. Если состояния равны - ничего не делаю. Полученый результат можно поделить на 2 и получим частоту.
Сначала пытался мерять ширину полупериода, но заметил один момент. Когда я тестирую почву и на столе стоит включенная люминисцентная лампа, то на частоту генератора накладывается 50 герцовая волна из импульсов в два раза длинее от обычных. Напоминаючее частотную модуляцию радиопередатчиков. Подумал, что так же и на балконе можел гулять какая то статика по каркасу балкона. В общем получается замер частоты на протяжении проблизительно 0.12 секунды.

 

А встроенным таймером счётчиком считать импульсы было бы удобнее.

[adenisen]

Решил немного переделать конструкцию датчика влажности. В предыдущей версии генераторный электрод (трубка) находился ниже земляного. Как-то меня это несколько беспокоило все время. Логично было сделать земляной снизу, а генераторный выше, где почва быстрее сохнет... По предварительным тестам работает лучше. Быстрее "чувствует" просыхание и ощутимо слабее реагирует на касание горшка рукой. 

а если "земляной" электрод не изолировать, повысится ли устойчивость к касанию горшка рукой?

[UL7AAjr]

а если "земляной" электрод не изолировать, повысится ли устойчивость к касанию горшка рукой?

Да, повысится. Но его нужно сильно заглублять и обеспечить очень хороший контакт с почвой.  В грядках это правильный вариант, нужен всего один электрод и одно заземление на всю систему. Для цветочного горшка подходит плохо, со временем калибровка поплывет. Я так много раз пробовал, видимо плотность контакта не смог обеспечить.  Есть вариант обернуть весь горшок, скажем пищевой фольгой и использовать это как "земляной" электрод, тогда касание горшка не будет влиять на показания.

 

На самом деле не так страшны помехи вносимые рукой. Допустим реальный график влажности состоит из контрольных точек, скажем с интервалом пол-часа. Если использовать усредненные значения в течении этого периода, то график будет ровный и запрос на полив будет приходить когда надо. Я на этот побочный эффект уже не обращаю внимания. Просто понял, что трудно придумать что-то более простое и эффективное без такого побочного эффекта (тем более, что на работу системы никак это не влияет). Да и последняя конструкция электродов (ламинированный шлейф) необычайно проста и работает на отлично. Я даже склоняюсь прекратить поиски вариантов касающихся схемотехники и конструкции электродов. Вряд-ли тут можно что-то существенно улучшить. Предпочту сосредоточиться на конструкции клапана полива и работе системы в целом.

[nikr]

Я даже склоняюсь прекратить поиски вариантов касающихся схемотехники и конструкции электродов. Вряд-ли тут можно что-то существенно улучшить.

 

Полностью согласен. Оба варианта и с постоянкой на выходе и с импульсами работают стабильно. Еще бы автономный контроллер сбора данных вместо компьютера - совсем хорошо было бы.

[UL7AAjr]

Николай, думал я уже не раз над центральным контроллером. Городить что-то свое - пользы будет не много, повторяемость никакая, да и web интерфейс для удаленного доступа поднимать на МК - это не просто. Тут правильный выход - управляющая программа под android устройства. Вот только для android из меня программист неважный:(

 

Сейчас в основном думаю про клапан. Как-бы получить что-то простое и совсем маленького размера. Я просто удивлен, что не могу найти ничего подходящего готового.

[nikr]

Игорь, можно под андроид, можно и под линукс. Например "малина" под убунтой работает. А для линукса компиляторов того же С полно. Насчёт клапанов я склоняюсь к модельным сервоприводам. И датчик положения вала имеется и управление простое.

[Davn]

Будьте аккуратней с приводами(особенно дешевыми), у них датчик плавает от температуры, влажности, надежней всего концевые выключатели.

 

В этом году только провел капельный полив с фильтрами, на линии поставил кран пластиковый(примерно как на фото, но Италия) ход плавный, цена 80р. планирую моторизировать.

[nikr]

Будьте аккуратней с приводами(особенно дешевыми), у них датчик плавает от температуры, влажности, надежней всего концевые выключатели.

У этих сервоприводов на валу обычный переменный резистор - плавать не должен. Для домашних цветов подойдёт однозначно, в саду под дождём наверное применение проблематично.э

[UL7AAjr]

Для экспериментов заказал вот таких моторчиков. Пока даже не знаю, что может получиться.

 servo.jpg   77.56К   4 Количество загрузок:

 

 

PS: Оффтоп немного. Сделал пробный модуль-программатор на базе ST-Link V2. Урезал схему, оставил только SWIM для STM8. Добавил импульсный стабилизатор. Модуль предназначен для непосредственной установки на плату контроллера. Теперь мои поделки можно будет прошивать/отлаживать напрямую от компьютера по USB. Ну и питать от 12В и даже выше. КПД источника позволяет.

 

 IMAG0237.jpg   71.41К   6 Количество загрузок:

 

 

[nikr]

Игорь, моторчик интересный. Винтовая пара трубку должна пережимать неплохо. Насчёт встроенного программатора - особого смысла не вижу. На отлаженной схеме он нужен фактически только один раз при прошивке...