Перейти к содержимому

 

Фотография

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

приборы

  • Закрытая тема Тема закрыта
Сообщений в теме: 743

#301 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 08 September 2013 - 22:54

По поводу хранения настроек. Еще ведь хотели настройки уровней перехода светодиода туда положить. Это наверняка придется сделать..


Да нет, я остановился на прямом отображении показаний АЦП цветом. Довольно неплохо получается. Беру ширину импульса ШИМ пропорционально показанию АЦП и подаю на красный канал двуцветного светодиода, а инверсный сигнал на зеленый канал.
Надо только вспышками запрограммировать, а то 20ма постоянного свечения подогревают входную кренку.

#302 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 08 September 2013 - 23:28

Ура! разобрался в причине маленькой дельты, при подключении датчика нужно избегать прохождение в.ч. проводов близко к друг другу у меня они были рядом на проводе длиной 35 см и на макетной плате))) после разрывания провода на 2 сразу полегчало))). Провел несколько экспериментов с разного размера и формами датчиков - самым эффективным оказался с фольгой с одной стороны шириной полосок по 5 мм и расстоянием между полосками 2 мм, длина рабочей части датчика 150 мм общая 170мм, при этом на воздухе 920, а в воде 0. Покрасил датчик жинским лаком)) в один слой чувствительность оч. высокая, думаю еще пару слоев не повредит, в перспективе думаю взять паркетный лак).


Ага, емкость провода просаживала датчик. Я уже об этом писал в посту 328. На своих датчиках я специально не выношу далеко сенсор от платы. Если уж очень хочется удлиннить, то лучше два независимых проводника. На небольшой длинне можно и ТРП, как писал Игорь.
Лак тоже пробовал, чувствительность действительно высокая за счет тонкого слоя. Но, запихивая сенсор в грунт, этот лак можно процарапать....

Сопротивление между 3,3 и AREF 33к



Сопротивление 33к на порядок больше чем нужно.

#303 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 512 сообщений
  • Меня зовут:Игорь
  • Пол:
  • Город:Алма-Ата

Отправлено 09 September 2013 - 06:54

Да нет, я остановился на прямом отображении показаний АЦП цветом. Довольно неплохо получается. Беру ширину импульса ШИМ пропорционально показанию АЦП и подаю на красный канал двуцветного светодиода, а инверсный сигнал на зеленый канал.
Надо только вспышками запрограммировать, а то 20ма постоянного свечения подогревают входную кренку.


Николай, реально датчик будет работать в намного более узком промежутке значений, чем весь динамический диапазон. Может так получится, что цвет светодиода почти не будет изменяться. А вот при наличии настроек, можно задать, что при уровне АЦП(70%) - красный цвет, а при уровне АЦП(85%) - зеленый.

А зачем у вас светодиод 20ma кушает? Не кормите его так :)

#304 oduvan

oduvan

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 55 сообщений
  • Меня зовут:Сергей

Отправлено 09 September 2013 - 09:15

Вчера установил датчик в горшок с растишкой, глубина горшка такова, что он влез только на пол длины. Первоначальные показания - 280, далее с течением времени они падали и к семи утра упали до 180, предполагаю что это связанно с тем что после втыкания какое то время датчик уплотняется и начинает контактировать с большим кол-вом почвы/воды. Посмотрим что будет дальше. Для исключения повреждения лакового слоя нанес второй слой лака и помещал его в предварительно проткнутую такой же полоской текстолита щель.

#305 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 512 сообщений
  • Меня зовут:Игорь
  • Пол:
  • Город:Алма-Ата

Отправлено 09 September 2013 - 10:09

Сергей, если перед втыканием сенсора или сразу после, вы полили растишку, то возможен эффект разбавления. Выглядит это так:
Прикрепленный файл  hist_07.jpg   35.27К   5 Количество загрузок:

Я, в пятницу, перед отъездом, немного полил цветок, а на графике видно, что влажность сначала упала, а потом подросла.

 

Ага, была обильно пролита перед экспериментом))


#306 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 512 сообщений
  • Меня зовут:Игорь
  • Пол:
  • Город:Алма-Ата

Отправлено 09 September 2013 - 11:49

Я тут решил выложить управляющее приложение на пробу. Может там еще много чего криво сделано, но попробовать можно.
https://docs.google....dit?usp=sharing
Надо расширение на .rar сменить. Внутри exe-шник, его размещаем в какой-нибудь папке и просто запускаем (на рабочий стол не нужно, приложение создает дополнительные файлы). Документации тоже нету. Все методом тыка :)
 

а к нему ардуино можно прицепить?

 

Приложение на RS485 рассчитано. Если к Arduino прицепить MAX485, а к компьютеру USB-RS485, то можно. Николай так делал. Можно у него схемку спросить.

 

Спасибо Игорь. Методом тыка подключил свой датчик, общаются.


#307 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 09 September 2013 - 21:41

Николай, реально датчик будет работать в намного более узком промежутке значений, чем весь динамический диапазон. Может так получится, что цвет светодиода почти не будет изменяться. А вот при наличии настроек, можно задать, что при уровне АЦП(70%) - красный цвет, а при уровне АЦП(85%) - зеленый.

Для реальных условий может и придется пороги поставить, чтобы нужный диапазон растянуть.

А так при испытаниях воздух-вода диапазон 900-100 то есть почти весь при 10 разрядном АЦП
 

А зачем у вас светодиод 20ma кушает? Не кормите его так :)

Ну да погорячился там же ШИМ 10ма на оба канала получается. Просто посмотрел кренка нагревается остальное все холодное - значит светодиод питается.



#308 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 09 September 2013 - 22:32

а к нему ардуино можно прицепить?


Конечно можно.

Схему я уже выкладывал: http://yadi.sk/d/qpJN8IFs8C0ET
Некоторые изменения в схеме появились так что староскачанной схемой лучше не пользоваться.

Прошивка пока недоделанная: http://yadi.sk/d/_zVmPcTl8yv4i

Работать будет только на первом адресе - все некогда дописать.

#309 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 512 сообщений
  • Меня зовут:Игорь
  • Пол:
  • Город:Алма-Ата

Отправлено 10 September 2013 - 08:55

Николай, я тут подумал, и решил сделать датчик четырехканальным. На выход генератора поставить буферный усилитель и прицепить четыре измерительных цепи. Низкая частота позволяет подключать сенсоры с длинным проводом. Дабы соблюсти совместимость, датчик будет эмулировать четыре датчика с разными адресами. Для хранения адресов планирую использовать четыре регистра 40001..40004. Вдруг тоже надумаете увеличить число каналов.

#310 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 11 September 2013 - 00:26

Мысль здравая для уменьшения стоимости датчика. Только не совсем понял зачем на каждый адрес по регистру забивать. Можно подряд 4 штуки использовать, а хранить только первый. Вот с регистрами данных влажности и температуры этот фокус не пройдет - они то уже все нужны. У меня в 328 атмеге 8 каналов АЦП. Если температурой воздуха не заморачиваться на 4 сенсора хватит. Правда к сенсору придется 5 жильные кабеля тянуть. питание 2 жилы, 2 аналоговые сигналы и 1 разрешение генерации. Генератор с измерительной цепью естественно выносится на сенсор.



#311 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 512 сообщений
  • Меня зовут:Игорь
  • Пол:
  • Город:Алма-Ата

Отправлено 11 September 2013 - 09:37

Мысль здравая для уменьшения стоимости датчика. Только не совсем понял зачем на каждый адрес по регистру забивать. Можно подряд 4 штуки использовать, а хранить только первый.


Логично, пусть так и будет.

Вот с регистрами данных влажности и температуры этот фокус не пройдет - они то уже все нужны. У меня в 328 атмеге 8 каналов АЦП. Если температурой воздуха не заморачиваться на 4 сенсора хватит. Правда к сенсору придется 5 жильные кабеля тянуть. питание 2 жилы, 2 аналоговые сигналы и 1 разрешение генерации. Генератор с измерительной цепью естественно выносится на сенсор.


Вынести генератор на сенсор - очень правильное решение. А вот 5 жил - не удобно. Лучше сделать коммутируемое питание сенсора и избавиться от разрешения генерации. Питание подали - измеритель заработал. Нужно всего по одному транзистору на канал, да и на плате развести будет проще намного. И еще, можно все измерительные цепи, через диоды, подключить к одним и тем-же АЦП. С разводкой опять-же легче будет.

#312 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 12 September 2013 - 18:13

Лучше сделать коммутируемое питание сенсора и избавиться от разрешения генерации. Питание подали - измеритель заработал. Нужно всего по одному транзистору на канал, да и на плате развести будет проще намного. И еще, можно все измерительные цепи, через диоды, подключить к одним и тем-же АЦП. С разводкой опять-же легче будет.

Да, 4 жилы получше будет, а вот дополнительные диоды пожалуй для динамического диапазона вредны. Каналов хватает, пусть процессор сам переключением занимается.

#313 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 512 сообщений
  • Меня зовут:Игорь
  • Пол:
  • Город:Алма-Ата

Отправлено 12 September 2013 - 21:23

Да, 4 жилы получше будет, а вот дополнительные диоды пожалуй для динамического диапазона вредны. Каналов хватает, пусть процессор сам переключением занимается.


Николай, я не то что бы фанат германиевых диодов, но про них не забываем :)

По поводу каналов. ! Не могу развести печатку на четыре канала на одном слое (даже с 0R резисторами). У меня получается 1-земля, 2 - сенсор, 3 -реле, 4 - DS18b20 (и желательно -+3v3 для DS18B20 ) . Получается слишком много параллельных шин, ножек МК хватает, а ума - нет :( В то-же время, представил себе путаницу проводов, в случае четырех каналов на датчик, и решил ограничиться 2-мя каналами. В общем, проще еще МК навтыкать чем с разводкой морочиться, и это грустно.

#314 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 13 September 2013 - 00:52

Ну, если аккуратно, то и на ЛУТ можно двухслойку сделать. Правда с переходными отверстиями придется помучиться - проводочками пропаивать.
У меня сейчас лазерник бастует - картриджи требует, поэтому сенсор изготовить пока не удается. Зато переключился на прошивку - вроде закончил. Теперь надо все оттестировать.

При пустой ЕЕПРОМ во время инициализации решил заносить максимально разрешенный в протоколе id=247, потом через 40001 можно будет менять.
Светодиод оставил под ШИМ. Работает вспышками с периодом 5 сек. Чтобы цвет нормально менял, надо его брать с матовой пластмасой.
Скоро можно будет выложить схему и печатку с прошивкой - может кому пригодится.



#315 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 512 сообщений
  • Меня зовут:Игорь
  • Пол:
  • Город:Алма-Ата

Отправлено 15 September 2013 - 10:17

Давно отошел от ЛУТ технологии. Сейчас просто платки распечатываю на переделанном лазернике. Двухстороннюю сделать можно из двух половинок. Распечатываю две стороны на одну сторону, потом стелотекстолит надо пополам расслоить и две стороны склеить, только это муторно очень.

Сейчас озабочен сбором урожая. Пока бродил среди грядок и прикидывал, как и куда провода пойдут, понял, что лучше чем один датчик на одну грядку - ничего не придумаешь. Поэтому просто наращиваю парк датчиков. Сделал еще две штуки с RJ45, действительно, простым патч кордом соединять удобно (всегда все под рукой). В следующий сезон планирую 8 грядок под автополив поставить. Результат налицо, урожай помидоров с автополивом как минимум, в два раза больше. Огормные излишки, приходится сок гнать :)
 

Светодиод оставил под ШИМ. Работает вспышками с периодом 5 сек. Чтобы цвет нормально менял, надо его брать с матовой пластмасой.


Однако цветомузыка ночью получится :)

Еще вот озадачился подключением счетчика воды к МК, неплохо бы знать расход воды на грядку. Видимо оптопару надо к литровой стрелке прикрутить, или еще как-то.



#316 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 16 September 2013 - 00:42

Давно отошел от ЛУТ технологии. Сейчас просто платки распечатываю на переделанном лазернике. Двухстороннюю сделать можно из двух половинок. Распечатываю две стороны на одну сторону, потом стелотекстолит надо пополам расслоить и две стороны склеить, только это муторно очень.

Я печатаю на подложке от самоклейки и под ламинатор.

Еще вот озадачился подключением счетчика воды к МК, неплохо бы знать расход воды на грядку. Видимо оптопару надо к литровой стрелке прикрутить, или еще как-то.

Да, пора новую тему открывать по типу "датчики к системе автоматики сада"

Сейчас платку развожу под двухканальный диммер - в тот же корпус немного не влезает. Вернее влезла но без защитных RC цепочек на тиристоры. Надо будет коробочку побольше взять.

Можно еще датчик освещенности сделать....

Кстати, подумал, можно в EEPROM каждого датчика записать, что это за датчик. Управляющая программа тогда сможет автоконфигурацию системы произвести, опросив все датчики.

#317 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 512 сообщений
  • Меня зовут:Игорь
  • Пол:
  • Город:Алма-Ата

Отправлено 16 September 2013 - 21:32

Кстати, подумал, можно в EEPROM каждого датчика записать, что это за датчик. Управляющая программа тогда сможет автоконфигурацию системы произвести, опросив все датчики.


Хорошая идея, на будущее. Но адрес 40002 можно зарезервировать.

Николай, вы же генератор вынесли на сенсор, так может попробовать еще частоту поднять, мегагерц до 50. Насколько я понял, чем выше частота, тем меньше свойства почвы влияют на результат измерений . Еще и площадь сенсора можно будет уменьшить, а толщину изоляции увеличить.

Я вот тоже призадумался над отдельным ВЧ генератором, просто пока не понятно, есть мне смысл отлаженную схему менять или нет. Думаю все же поэкспериментировать.

#318 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 512 сообщений
  • Меня зовут:Игорь
  • Пол:
  • Город:Алма-Ата

Отправлено 17 September 2013 - 10:56

А можно на 555 таймере сделать гену?
Просто когда необходимы показания датчика подаем питание, читаем датчик, только адрес уже ему не присвоишь конечно(


Конечно можно, только смотря на какую частоту.

Я тут поэкспериментировал с высокочастотным сенсором. Ну... относительно высокочастотным - 5Мгц. Вот по такой схеме
Прикрепленный файл  measure_5mhz_.jpg   35.01К   22 Количество загрузок:

На вход подал 5 МГц, на выходе получил 3В при отключенном сенсоре и 2.5В при подключенном. В воде показания 0.8В. Сенсор взял готовый, для изоляции просто засунул в пакетик. Выше частоту не увеличивал, собирал на макетке, а у нее емкости дорожек и так сильно влияют. Диоды там мои любимые Д9:)

Выводы, как и предполагалось, простые. На большей частоте размер сенсора можно делать меньше, а изоляцию толще. В общем, надо попробовать на еще более высокой частоте, а в качестве сенсоров использовать пару штырьков в изоляции.

#319 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 17 September 2013 - 17:12

Николай, вы же генератор вынесли на сенсор, так может попробовать еще частоту поднять, мегагерц до 50. Насколько я понял, чем выше частота, тем меньше свойства почвы влияют на результат измерений . Еще и площадь сенсора можно будет уменьшить, а толщину изоляции увеличить.


Да нет, пока не выносил. Это я думал на случай если сенсор надо будет отнести от датчика или несколько сенсоров к датчику подключать.

Пока он на разъемчике втыкается прямо в датчик

Прикрепленный файл  Sensor.jpg   66.13К   22 Количество загрузок:  Прикрепленный файл  GygroV3.2-4.jpg   55.43К   21 Количество загрузок:



#320 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 18 September 2013 - 00:34

Я тут решил выложить управляющее приложение на пробу. Может там еще много чего криво сделано, но попробовать можно.


Игорь, наткнулся на первые баги.

1) Если при создании датчика задать регистр и сразу же присвоить ему имя, то при выборе следующего регистра летит в ошибку.
2) Если удалить датчик то после ответа на диалоговое окно так же летит в ошибку но уже в бесконечном цикле



Темы с аналогичным тегами приборы

Количество пользователей, читающих эту тему: 1

0 пользователей, 1 гостей, 0 скрытых пользователей

Copyright © 2024 homecitrus.ru
 

Яндекс цитирования