Сообщений в теме: 743

[scort]

U1 может быть что-то из IC  RF power detector типа AD8318.

Я хотел использовать в измерительной цепи что-то из этой серии, но доступность в магазинах отпугнула.

 

По сути этот датчик это аналог наших датчиков на более продвинутой элементарной базе. Так-что ничего нового

 

Датчик очень приятный в использовании, тонкий, узкий, электроды внутри многослойной платы, хорошо втыкается и вытыкается : )

Электроды кстати находятся в среднем слое текстолита не по середине толщины, типа как Николай делал тонкую ламинацию.

Только ценник конский.

Похоже для его повторения нужно иметь рядом производство плат многослойки, из китая по 4 недели ждать -засада.

Если вместо IC RF использовать AVR то можно было бы подстроить вход -выход по конкретным экземплярам многослоного щупа.

Вообще большое количество всяких тестовых площадок на 80mhz датчике подталкивает на мысль что это PIC и через площадки заливают прошивку под конкретные параметры щупа.

 

Гипсовые блоки работают, но только на включение полива, для выключения надо проверять дренаж горшка и эти проверки постоянно сбоят, то засоляются то корни прорастают то сдвигается...

Прикрепленные файлы

•  Снимок1.JPG   60.07К   4 Количество загрузок:

[UL7AAjr]

Похоже для его повторения нужно иметь рядом производство плат многослойки, из китая по 4 недели ждать -засада.

Можно склеить две однослойных для размещения электродов в середине. Я, кстати, так и делаю, там сверху фотки есть.

 

 

Вообще большое количество всяких тестовых площадок на 80mhz датчике подталкивает на мысль что это PIC и через площадки заливают прошивку под конкретные параметры щупа.

Схема аналоговая, там PIC не нужен, да и кварц не наблюдается. Если проследить логику разработчиков той схемы, то можно заметить, что если нужен ВЧ генератор - они ставят ИС генератора.  ВЧ сигнал надо как-то замерить, и что же для этого они будут использовать? Правильно, ИС для измерения ВЧ сигнала. Это же американцы, они всегда используют все по назначению

 

 

Гипсовые блоки работают, но только на включение полива, для выключения надо проверять дренаж горшка и эти проверки постоянно сбоят, то засоляются то корни прорастают то сдвигается...

Выключение полива лучше делать по таймеру, с последующей долгой паузой запрета полива.

[UL7AAjr]

В итоге получилось скорректировать нелинейность сенсора. Предполагаем, что при равномерном погружении электродов в воду, показания датчика имеют линейную зависимость.
 
Для построения точного графика зависимости пришлось немного помучиться, у моего датчика короткие электроды и плавно погружать их в воду с малым шагом выглядело проблематично. Придумал по другому. Датчик установил в банку, зафиксировал, и постепенно добавлял воду по 5 мл.,  ждал пока показания усреднятся и записывал. Получился вот такой график:
 sns4_data.jpg   55.29К   5 Количество загрузок:
 
Найти математическое описание с трудом удалось. Формула получилась сложной и каждый раз подбирать формулу для каждого датчика, а потом реализовывать обратную функцию  на  МК выглядит почти безнадежно. Пошел другим путем. Постольку - поскольку все мои датчики калибруются для выдачи значений от 0 до 255, то построил таблицу перекодировки. Для этого сгладил исходный график и нашел обратные значения в % погружения для каждого показания датчика.
 
После корректировки показания датчика стали выглядеть более логичными. Посмотрим, как будет теперь просыхание происходить....
 
PS: не обращайте внимания на высокий минимальный уровень показаний, у меня изоляция больше миллиметра.

 

Игорь, обычно так и делают если график нелинейный. Только 30 точек явно перебор- хватило бы и 10.

 

Ну вот, хотелось как лучше, а получилось как обычно

[UL7AAjr]

А теперь представляю новый универсальный датчик для домашнего цветоводства. 

 

Датчик построен на базе МК STM8L151K6. МК работает как генератор сигнала для измерительной цепи, выполняет коррекцию нелинейности  и реализует дополнительные функции в зависимости от режима работы. На "борту" датчика может быть установлен драйвер интерфейса RS485 и другое оборудование на расширительный разъем.  Этот разъем подключен к внутренним шинам питания и четырем свободным ножкам MK.

 

 hs_uni4.jpg   72.28К   8 Количество загрузок:

 

Датчик может работать в нескольких режимах.

 

1. Обычный аналоговый датчик.

В этом режиме датчик через ЦАП выдает корректированный аналоговый сигнал на интерфейсный разъем. Драйвер RS485 в этом режиме можно не впаивать.

 

2. Индикатор необходимости полива с батарейным питанием.

При помощи двух светодиодов (красного и зеленого) сигнализирует о влажности почвы. Драйвер RS485 в этом режиме не впаивается, на расширительный разъем, через делитель, выводится уровень напряжения батарей для контроля разряда батарей.

 

3. Датчик с интерфейсом RS485.

Поддерживает работу по протоколу ModBus. На расширительный разъем можно установить MOSFET для управления силовыми цепями.

 

4. Датчик влажности с контроллером полива.

На расширительный разъем подключается дисплейный модуль с двумя кнопками. На шину интерфейса (выход ЦАП) подключается силовой ключ. Размер дисплея 0.66" (соответствует ширине платы датчика 18 мм). В этом режиме датчик выполняет функцию самостоятельного контроллера полива.

 

 

В настоящий момент изготовил пару датчиков и провожу тестирование. Пока "полет" нормальный.

Верхний электрод датчика заклеивается пластиной диэлектрика 1 мм (я использую обрезки печатки со срезанным слоем меди). Показатели на выходе измерительной цепи 0.4В...2.5В, т.е. динамический диапазон изначально хороший. Нелинейность корректирую по таблице 256 байт (разрядность 8 бит), позже увеличу до 10 бит, памяти хватает.

 

С батарейным питанием пока есть проблемы, стабилизатор сам немного потребляет, а напрямую от батарей питать нельзя, для измерений необходим уровень питания 3.3В. Думаю как-то схитрить и заставить стабилизатор периодически включаться по заряду конденсатора на ноге управления, а разряжать конденсатор через МК, после выполнения цикла измерения и сигнализации. Печатку опять придется переделать:(

 

Сейчас у меня кончились процессоры и дисплей 0.66" еще не приехали. В общем жду пока. А вообще планирую заказать печатки мелкой серией и провести бета-тестирование.

 

Нуу... теперь критикуем

 

[ssv2001]

А клапан для полива уже подобрали? К сожелению нет времени перечитать всю ветку, но мне видиться, что датчик должен быть автономным, т.е. питаться от батарейки, и от этой же батарейки МК управляет открытием клапана для полива. Тогда к горшку не нужно подводить провода, а всего лишь трубочку с водой.

[nikr]

Игорь, контроль напряжения питания можно штатно на печатку развести, небось свободных ног на проце еще много. Я бы нижний электрод тоже изолировал для увеличения стабильности измерений.

[UL7AAjr]

А клапан для полива уже подобрали? К сожелению нет времени перечитать всю ветку, но мне видиться, что датчик должен быть автономным, т.е. питаться от батарейки, и от этой же батарейки МК управляет открытием клапана для полива. Тогда к горшку не нужно подводить провода, а всего лишь трубочку с водой.

К сожалению клапана потребляют много, и для батарейного питания практически не пригодны. Конечно можно использовать большие батарейки и часто менять.

 

Игорь, контроль напряжения питания можно штатно на печатку развести, небось свободных ног на проце еще много. Я бы нижний электрод тоже изолировал для увеличения стабильности измерений.

Николай, действительно можно.  Надо только избавиться от разъема для заливки прошивки. А то в одном слое без перемычек печатка не разводится.

 

Я тут предварительные расчеты делал, от двух CR2032 будет работать месяца три. Если моргать светодиодами пореже и потусклее, то вероятно можно и на пол-года растянуть. Но это все равно как-то не много. У меня получается основной расход тока на светодиоды идет. 

 

А нижний электрод изолировать как раз не нужно. Так работает намного стабильнее (наводки не ловит) и площадь электродов для тех-же характеристик требуется в два раза меньше. Его только от коррозии желательно защитить. 

[osetroff]

Игорь, а почему СП (солнечную панель) с контроллером и небольшим свинцовым АКБ не использовать?

Свет на окне есть, цены на СП, китайские контроллеры и АКБ сейчас не кусаются.

Практически бесперебойное питание 12В.

Желтыми мигающими светофорами на пешеходных переходах уже никого не удивить, а там полная автономка.

[UL7AAjr]

Андрей, конечно можно. Дело в габаритах. Я батарейное питание от "таблеток" имею в виду только для автономной работы в качестве мигающего индикатора необходимости полива. Во всех остальных случаях - любой вариант питания. Можно конечно подумать и про использование миниатюрной СП.

[osetroff]

Про габариты: есть же калькуляторы, которые от мелких СП работают.

В разъем на датчике подключается микро СП с контроллером и литиевым акб.

По-моему, у китайцев где-то уже готовое видел.

[osetroff]

У китайцев есть дешевые уличные фонарики, втыкаемые в землю, с СП, ЗУ и АКБ на борту.

Если размер подойдет, в этот фонарик и можно разместить датчик влажности.

[Welk]

У меня на даче много таких фонариков, они даже зиму пережили (в доме, конечно). Цены от 35 до 50р на распродажах в Леруа и других гиперах. Места там вагон, только питание надо переделать, они включаются при отсутствии напряжения на солнечном элементе. 

[UL7AAjr]

У меня тоже есть такие. Только их маленькими трудно назвать, для цветочного горшка великоваты будут, даже если оставить только панель с зарядкой.

 

А вообще-то датчик можно от чего угодно запитать, просто надо иметь в виду, что в режиме работы индикатора полива напряжение должно быть > 4В и средний ток нагрузки 0.1 mA. Пиковый ток в момент замера может до 3mA доходить на интервал времени порядка 100ms. В других режимах, понятно, потребление совсем другое, там либо ЦАП, либо драйвер RS485 будут ток кушать, а если еще и силовой ключ с реле прикрутить....

 

Сейчас получилось добавить делитель контроля напряжения на платку не меняя размеры. И задействовал обе линии A и B RS485. Теперь при отсутствии драйвера RS485, на линию A выдается аналоговый сигнал датчика, а линию B можно использовать для управления силовым ключом или как-то еще (просто прикрепил к свободной ножке МК).

 

PS: кстати, эту штуку можно заставить работать как эмулятор DS18B20, без паразитного питания только, естественно. Код правда написать некому, а так-то можно.

[nikr]

Я тут предварительные расчеты делал, от двух CR2032 будет работать месяца три. Если моргать светодиодами пореже и потусклее, то вероятно можно и на пол-года растянуть. Но это все равно как-то не много. У меня получается основной расход тока на светодиоды идет. 

Игорь, наручные часы с ЖК экранчиком от малюсенькой батарейки больше года работают.... А если измерения пореже производить, то совсем хорошо будет.

[Welk]

На одной знакомой мне фирме в своё время делали фонарики на светодиодах, когда ещё не было китайских драйверов.

Диоды запитывались импульсами малой скважности. В результате, фонарик на 2 батареях АА и одном белом светодиоде работал больше года. 

Можно воспользоваться идеей. 

Кстати, в этих китайских светодиодных фонариках стоит аккумулятор 1.5 вольта (1.2) и умножитель напряжения для питания светодиода.

Есть вполне компактные варианты, "голова" около 3 см диаметром. Для горшка нормальный размер.

http://www.maxidom.r...ar_led_plastik/

[osetroff]

У меня заработал двухуровневый датчик по схеме Игоря из поста 733.

Только вместо выбора адреса — задержка.

Электроды подключаются через винтовые зажимы (один — и два других + электроды).

При подаче питания в течение нескольких секунд (в зависимости от резистора) можно считать значения влажности на уровне первого электрода (верх почвы), потом доступны на Out показания на уровне второго электрода (на уровне корней).

Экспериментирую с электродами, т. к. скоро буду пробовать на грядках.

В связи с этим несколько вопросов:

1. На схеме Игоря у 74AC00 еще пара XOR незадействовано.

Значит, есть возможность еще и третий электрод добавить.

Правильно ли я понимаю принцип подключения, чтобы при зарядке очередного конденсатора в RC цепочке включался следующий электрод?

Рисунок прилагаю.

2. Есть ли по-вашему, смысл и возможность разделить датчик на генерирующую/считывающую часть и подключаемые в нужном количестве от одного до трех универсальные электроды?

Т.е. перенести R 3K, C 100pf прямо на электрод.

А bav99 распаять 3 штуки вместе с тремя двухвинтовыми зажимами под три электрода (либо с тремя трехвинтовыми если еще и минусовых три электрода).

У меня замечательно получилось залить место пайки на электроде термоклеем, потом надвинуть кусок термоусадки и, усаживая ее феном, расплавить клей до растекания внутри термоусадки.

По-моему, получилось очень герметично.

3.Вопрос Николаю: зачем в схеме генератора датчика влажности в 74AC00 мы инвертируем выходной сигнал после C 15pf (третий XOR)?

Может можно попробовать без инверсии посылать его на электрод?

Если длительность сигналов 0 и 1 одинакова, то какая разница, пойдет инвертированный 0 как единица или просто единица?

 

P.S. Вот тоже датчик влажности.

Кроме влажности еще и электропроводность почвы считывают.

Для чего им электропроводность?

http://rodovid.me/sa...emledeliya.html

[UL7AAjr]

Андрей, ну вот и у вас свой вариант датчика

 

1. Логика правильная, схема выглядит рабочей. Номинал резистора 30 МОм нужно уменьшить как минимум в 10 раз, увеличив соответственно конденсатор. Иначе цепь не будет подчинятся расчетным формулам из-за тока утечки конденсатора, соизмеримого с током заряда. 

 

2. Перенести измерительную цепь прямо на электрод - не только можно, но и нужно. Гляньте на фотки моих многоканальных датчиков, там так и сделано.

 

3. Отвечу тоже. Третий элемент - буфер, развязывает частотнозадающую цепь от выходной нагрузки. Убрать в принципе можно, но лучше не надо..

 

[UL7AAjr]

С батарейным питанием у меня проблема вылезла, стабилизатор жрет больше чем МК в экномичном режиме. (МК  ~7мкА, LP2981 ~50мкА). Общее потребление около 60мкА. Две СR2032 с такой нагрузкой пол-года не протянут. Как вариант - выкинуть стабилизатор и питать напрямую. Надеюсь, что  коррекция замеров в зависимости от напряжения питания не понадобится, т.к. Vref = Vdd. Проверить надо.

 

По поводу датчиков с клапаном и питанием от солнца. На алиэкспрессе есть такие штуки под названием water timer с питанием от обычных батарей и солнечных батарей тоже. Можно контроллер к ним в корпус засунуть и "поженить". Никто попробовать не хочет?

[UL7AAjr]

В общем режим индикатора можно сказать заработал. Ток в режиме ожидания 2.8 мкА. Теперь вот надо определиться с частотой мигания индикатора и периодом замеров.

 

Светодиоды расположены рядом, можно через ШИМ цвет задавать. Зеленый светодиод заменил на синий, при том-же токе намного ярче светит. Всего 5 уровней индикации: синий,  3/4 синий + 1/4 красный, 1/2 синий + 1/2 красный, 3/4 красный + 1/4 синий, и просто красный. При разряде батарейки добавляется дополнительная вспышка красного. (Повезло, что в МК есть программируемый пороговый регистр напряжения питания).

 

Визуально 100 мс по времени хватает заметить вспышку и цвет.  Если моргать один раз в две секунды, то нормально будет?

[UL7AAjr]

На удивление быстро приехали RF детекторы LTC5507. 74AC00 можно запустить на 60МГц. Следовательно нужно попробовать ВЧ датчик. Есть какие идеи по конструкции электродов на такую частоту?