Перейти к содержимому

 

Фотография

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

приборы

  • Закрытая тема Тема закрыта
Сообщений в теме: 743

#61 Vell65

Vell65

    Участник

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

Отправлено 21 February 2012 - 04:19

Странно утром пришёл включил всё работает. Закономерность следующая при С1=22n; R1=1M напряжение на R5 снижается с 10В до 9В. При замене R1=10 М напряжение снижается с 10 до 5В. Вообщем чем меньше частота тем больше изменяется амплитуда напряжения. Напишите сколько надо иметь на выходе т.е. на R5 и я подберу номинал. Частоту мерить нечем. Использую мультиметр VC9808+ при измерении частоты показывает при min R1=45кОм f=0,22кГц, при max R1=775кОм f=0,027кГц. такой вот переменник. По поводу замены микросхемы 561 серии на 176 разобрался, 561 стабильно работает если напряжение не превышает 6В если больше как у меня 12в она как надо не работает.



#62 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 22 February 2012 - 01:17

Валерий, с частотой тут все очень просто. У такого генератора частота примерно равна F(гц)=0.5/R(ом)C(ф) или чтобы проще считать F(кГц), R (кОм), С(мКф). При С1=22n; R1=1M F= 23Гц. При R1=10 М F= 2,3Гц. По вашим данным видно, что при такой частоте конденсатор быстро успевает разрядиться через R5 и практически полпериода на нем 10в, а другие полпериода 0 поэтому прибор у вас показывает 5в. Такая частота нам явно маловата. А вот F> 23Гц уже нормально без датчика. Ваш мультиметр при (max R1=775кОм f=0,027кГц) показывает значение близкое к расчетному f=0,029кГц, а вот при (min R1=45кОм f=0,22кГц) частота должна быть в 2 раза выше f=0,505кГц. Теперь надо смотреть как все это реагирует при подключенном датчике. Частоту лучше выбирать по максимальной реакции на изменение влажности. То есть надо померить влажную почву на разных частотах и посмотреть как изменяется напряжение на выходе. Чем больше разность напряжений при сухой и влажной почве тем больше получится разрешение нашего датчика.

#63 Vell65

Vell65

    Участник

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

Отправлено 22 February 2012 - 10:11

Николай, схема получилась такая с указанными номиналами. Диапазон широкий, пробовал в трех разных цветочных горшках с растениями разной влажности. Исходил из того, что если напряжение больше 5В на R6 земля сухая и если меньше то влажная. Напряжение на R6 при электродах находящихся в воде = 0В сухие электроды 10В. Частота мультиметром на выходе ОУ = 0,90кГц. Какие будут дальнейшие указания. Прикрепленный файл  Схема_1.GIF   13.88К   98 Количество загрузок: С наступающим 23 февраля.

#64 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 23 February 2012 - 01:28

Валерий, я вас тоже поздравляю с 23 февраля и заодно с готовым автономным измерителем влажности осталось только шкалу вольтметра перерисовать в проценты :wink2: . Можно теперь измерять на какую глубину просохла земля в горшках втыкая электроды последовательно на разную глубину. С частотой на мультиметре все таки что то не так. При ваших номиналах она должна быть на порядок ниже. Дальше я бы понизил напряжение питания до 5в и посмотрел бы как схема себя ведет. Если все будет нормально можно будет переводить все на процессор и думать уже над логикой работы.

#65 Vell65

Vell65

    Участник

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

Отправлено 24 February 2012 - 05:23

Николай, напряжение понизил до 5В, всё работает только на R7 максимальное напряжение 3,3В. И всёже очень не хочется уходить на 5В т.к. вся дальнейшая система будет построена для работы от 12В. Реле и т.д., а электромагнитный клапан вообще расчитан на переменку 24В. Поэтому микроконтроллер лучше отдельно запитать от 5В. Как думаете?

#66 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 25 February 2012 - 01:03

Валерий, если увеличить сопротивление R4 по вашей схеме из поста 71. Максимальное напряжение должно немного увеличиться. Получается следующая схема. Как вы видите микроконтроллер и измерительная цепь питается от встроенного стабилизатора. И запитывать схему можно напряжением до 30в. Если ваша релюшка с током не более 100ма то можете её включить между выводами V+ и Out ну и питаете схему от 12в источника. Если ток больше этот транзистор будет слабоват. Кстати, немного увеличив схему добавив что нибудь типа MOC3041, симистор и несколько резисторов можно управлять мощной нагрузкой на 220в но это скорее к датчику отношение не имеет - можно отдельной схемой сделать. Теперь дело за логикой работы..... Схему отредактировал так как GP3 не может работать как выход, только как вход :scratch_one-s_head:

Прикрепленные файлы

  • Прикрепленный файл  Gygro_v2.GIF   13.45К   103 Количество загрузок:


#67 mks

mks

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 638 сообщений
  • Меня зовут:Максим
  • Пол:
  • Город:Киев

Отправлено 25 February 2012 - 02:29

Прикрепленный файл  Схема_1.GIF   13.88К   98 Количество загрузок:

По моему скромному мнению, не совсем удачная реализация входной цепи каскаду на ОУ, особенно в случае использования операционника с бОльшим входным током (входным током смещения), чем у ЛМ358. Я бы использовал классическую схему неинвертирующего каскада с подачей сигнала через разделительную емкость.



#68 Vell65

Vell65

    Участник

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

Отправлено 25 February 2012 - 05:19

Николай, при увеличении R4 сужается диапазон выставления параметра влажности. В понедельник закажу МК из Хабаровска будем пробовать. Реле потребляет 25mA так, что всё должно работать. Было бы хорошо предусмотреть при выборе МК, чтобы можно было наращивать схему, подключить ну например второй канал с датчиком влажности, это для сравнения сигнала если грядка очень длинная :scratch_one-s_head:. Или организовать датчик освещенности, чтоб ночью не включался автополив. А если кто данное устройство захочет использовать для автополива растений в поддон то обязательно необходимо будет сделать датчик уровня воды в поддоне с обязательным верхним и нижним уровнем. Я такую систему собирал но электроды быстро окислялись работала по постоянному току, а так очень удобно.



#69 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 25 February 2012 - 19:37

По моему скромному мнению, не совсем удачная реализация входной цепи каскаду на ОУ, особенно в случае использования операционника с бОльшим входным током (входным током смещения), чем у ЛМ358. Я бы использовал классическую схему неинвертирующего каскада с подачей сигнала через разделительную емкость.

Максим, а почему вы думаете что входная цепь неудачна. ОУ в данном устройстве включен по классической схеме повторителя напряжения и единственное его предназначение развязать цепь измерения от выпрямителя.

#70 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 25 February 2012 - 20:08

Валерий, про вашу макетную схему разговор не идет, а в схеме с МК регулировочных элементов нет. Настройка пределов влажности будет производиться кнопочкой. С заказом МК можно пока не торопиться - надо обсудить алгоритм работы и написать саму программу. Так же вам надо продумать, чем будете программу заливать в МК. Для наращивания системы более целесообразно использовать модульную конструкцию. Каждый датчик снабдить интерфейсом связи и задать ему адрес в системе. Сигналы со всех датчиков свести на общий управляющий МК или компьютер.

#71 mks

mks

    Активный участник

  • Пользователи
  • PipPipPipPipPip
  • 638 сообщений
  • Меня зовут:Максим
  • Пол:
  • Город:Киев

Отправлено 26 February 2012 - 01:21

Максим, а почему вы думаете что входная цепь неудачна. ОУ в данном устройстве включен по классической схеме повторителя напряжения и единственное его предназначение развязать цепь измерения от выпрямителя.

Из-за наличия некоторого конечного входного тока ОУ, что, во-первых, приведет к деградации электродов, во-вторых, вызовет некоторое падение напряжения на измеряемом сопротивлении со всеми вытекающими последствиями на выходе ОУ. Степень этих "побочных эффектов" и будет определяться входных током используемого операционника.

#72 Vell65

Vell65

    Участник

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

Отправлено 26 February 2012 - 04:59

Николай я понял, что предел влажности будет регулироваться одной кнопкой, а также нужен двухцветный светодиод. Программировать буду программой PonyProg когда-то при ремонте модуля управления своей стиральной машины Indesit WITL86EU перепрошивал микросхему внешней памяти ППЗУ (EEPROM) 24C64 уже готовой прошивкой. Изначально сам программатор собирал под PIC хотел научиться программировать но рядом учителей нет, самому разбираться используя литературу очень трудно нехватает времени, работа на СИСТЕМУ не позволяет в нужном русле творчески развиваться.

Для наращивания системы более целесообразно использовать модульную конструкцию. Каждый датчик снабдить интерфейсом связи и задать ему адрес в системе. Сигналы со всех датчиков свести на общий управляющий МК или компьютер.

В один общий МК это наверное будет здорово. Но я от этого уходил т.к. глубины знаний недостаточно. Если с Вашей помощью то я буду стараться.
Максим, пожайлуста рисуйте будем пробовать и на практике закреплять успех.

#73 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 26 February 2012 - 12:30

Максим, ваши опасения я понял, но мы говорим о токах порядка 3-5 nA при данном включении операционника. При использовании разделительного конденсатора и неинвертирующего усилителя придется принимать меры против возможного самовозбуждения ОУ то есть уменьшать входное сопротивление, что приведет к большему шунтированию электродов. Исходя из этого можно применить схему инвертирующего усилителя с разделительным конденсатором на входе. В любом случае надо пробовать все эти решения на практике.

#74 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 26 February 2012 - 12:56

Валерий, для собирания информации на общий управляющий МК первоначально надо определиться с интерфейсом. Я вижу пока 2 варианта. 1) 1-Wire - длинна до 300м (реально, я думаю, получится не более метров 100-150), 2 провода, скорость обмена 15кбит/сек и есть уже готовые датчики температуры. Для квартиры в самый раз. Я про него упоминал в 20 посте; 2) RS485 тут заявленная длинна линии 1км, 2 сигнальных провода и 2 питание (если питание автономное у каждого датчика, можно обойтись 3-мя проводами 2 сигнальных и земля), скорость обмена будет лимитироваться только скоростью UART МК (по протоколу разрешается до 10мбит/сек).



#75 Vell65

Vell65

    Участник

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

Отправлено 28 February 2012 - 07:26

Николай думаю, что 1 вариантом будет в самый раз. Прикрепляю файл с планом моего участка и схемой как я хотел осуществить автоматику на даче, чтоб Вам было реально представить к чему я стремлюсь. Если есть дополнительные предложения по схемотехнике с удовольствием рассмотрю. При использовании предложенного Вами варианта конечно количество проводов значительно сократится. Расстояния выдержаны в масштабе плюс минус 50см местности.

Прикрепленные файлы



#76 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 29 February 2012 - 00:38

Валерий, масштаб на рисунке не нашел. Наверное участок соток 8, как раньше раздавали. У нас в подмосковье годах в 20х давали соток по 12, в 50х - по 8, в 80х - по 6. У меня средний правда там еще 2 дома и хозпостройки да и особого огорода не держу 1 парничок из поликарбоната и пару грядок на зеленушку, а так в основном деревья цветы и зоны отдыха. Планирования никакого - так сказать исторически сложившийся беспорядок за полсотни лет. У вас там все распланированно - завидую.... Правда 2 паралельные дорожки не особенно удобно - между ними явно напрашиваются переходы, например можно замкнуть их в кольцо. Ну это все лирика.

По делу количества датчиков влажности на такой участок явно маловато нарисовано. Подсоединяются они на 1 магистраль на неё же вешаются датчики температуры в теплицах ну и уличная температура не помешает. Обязательно надо предусмотреть систему вентиляции в теплицах не во всех же теплицах у вас будут огурцы :wink2:. Если все задумывается более менее промышленно то и досветка пригодится. При этом в теплицы надо поставить датчики освещенности ( естественно не пороговые, а измеряющие освещенность по типу люксметра), чтобы создавать нормальный световой режим. Ну на первую прикидку наверное достаточно. А то нафантазировать можно много.....

Попробовал первый вариант программы для датчика на основе предыдущей прошивки - пока похвалиться нечем- надо отлаживать. Алгоритм тот же только электроды запитываются переменкой примерно 500Гц. На такой частоте разделительный конденсатор достаточно 0.1мкф (несущественные завалы фронтов) при 100к ограничивающем резисторе амплитуда на электродах порядка 4в. Накопительный конденсатор уменьшать меньше 1мкф смысла нет, а то придется программно фильтровать.
Прикладываю откорректированное описание работы - может у вас какие идеи по улучшению алгоритма будут.

http://narod.ru/disk...ygroV2.txt.html

здесь txt не берет - пришлось в виде ссылки



#77 Vell65

Vell65

    Участник

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

Отправлено 29 February 2012 - 01:51

Алгоритм логичен и понятен думаю, что он оптимален. Да между грядками тоже есть дорожки, чтоб тачка могла проехать. Согласен, что датчиков влажности маловато но у меня только приобретено пять электроклапанов в дальнейшей перспективе приобрету ещё, у нас их в продаже нет только в Москве и Питере видел. Для проветривания теплиц, благодаря книгам Курдюмова приобрел вот такой девайс (прикрепил файл к посту). Территория действительно с местом под дом 9 соток, для ориентировки, размер двух больших теплиц 3х6м, все теплицы на высоком фундаменте высотой 60см. это сделано специально, в этом году планирую покрыть сотовым поликарбонатом, но цены у нас просто жуть. Делаю основательно т.к. на пенсии, а до возможности ухода на неё осталось 4 года, хочу жить подальше от города и тогда уже не будет возможности вкладывать такие денежные средства, остаток лет где-то 50 надо посвятить развитию души через понимание сущности и созидания прекрасного. Вот завернул…. :scratch_one-s_head: Поэтому надеюсь, что совместное воплощении с Вами мысли в реальность, непременно найдет достойное место в истории развития огородно-дачного учения. :wink2:

Прикрепленные файлы



#78 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 01 March 2012 - 01:03

Жить подальше от города, тоже хотелось бы но малореально. Дачный дом щитовой и не расчитан на круглогодичное проживание, а у нас морозы в этом году в за городом достигали -38. С печкой жить можно до небольших отрицательных температур. Так что, думаю, реально будет на пенсии проводить полгода на даче а холодное время в городе - если, конечно, уйду на эту пенсию. Для больших теплиц более рационально сделать 3 грядки. Уделите внимание прочности каркаса теплицы, у меня в прошлом году покупной каркас не выдержал снеговой нагрузки - больно хлипкие выпускают.. Прикрепленный файл  парник1.jpg   213.89К   23 Количество загрузок: В этом году пришлось все это усиливать. Поставил 3 стойки по центру, на них уголок 20ку и со штатного каркаса раскосами свел нагрузку на стойки - получилась занятная ферма. Поликарбонат остался тот же его хоть и скрутиро и в 2х местах пробило распорками каркаса- но оказался довольно живучий. Прикрепленный файл  парник2.jpg   133.21К   22 Количество загрузок: Гидроцилиндры хороши для автономной работы на каждую теплицу их надо как минимум по 2 штуки. При наличии электричества проще устроить активную вентиляцию, тем более что в магазинах сейчас для этого есть абсолютно все и каналы и обратные клапаны и вентиляторы. С отладкой прошивки пока не получается - работа заела. Может на выходных время выберу - позанимаюсь.

#79 Vell65

Vell65

    Участник

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

Отправлено 01 March 2012 - 02:40

Да-а-а картинка когда приезжаешь и это видешь не из приятных. Я Николай пошёл другим путём, с учётом того, что из практики выращивание культур лучше осуществлять шпалерным методом, в каждой теплице соорудил рамную конструкцию из труб над грядками, где натянута проволока нижние ряды проволоки к проходу легко снимаются. Сама грядка высотой 60 см. чтоб земля быстрей прогревалась плюс высота шпалеры на которую сделан основной упор в местах "опасного сечения". Цилиндр хочу приспособить через кулису чтоб одновременно открывалось две форточки его усилия вполне достаточно чтоб это сделать но можно конечно и два поставить для надежности. А вот с электрическим проветреванием может получиться не очень, особенно в сильную жару когда у нас под 30 давит, а в это время его выключат и меня не будет дома. Такое иногда случается правда редко. Можно конечно если редко бываешь на даче боковые стенки теплицы сделать из укрывного материала типа: <Агрил>, <Спандбонд>, <Райфенхойзер>, <Лутрасил>. Николай не хочу ничего навязывать но обратите внимание на эту ссылку http://www.mmm4.me/ при разумном подходе без фанатизма на домик хватит и нетолько.

#80 Vell65

Vell65

    Участник

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

Отправлено 01 March 2012 - 10:04

Николай посоветуйте как используя схему в посте 71, где подключали вольтметр, используя свободные элементы DD или ОР можно было включить реле. Всё дело в том, что когда земля постепенно высыхает наступает такой момент когда происходит неустойчивое включение исполнительного устройства как бы происходит многократное включение и выключение нагрузки, использовать опять компаратор не очень хочется ещё один дополнительный элемент.



Темы с аналогичным тегами приборы

Количество пользователей, читающих эту тему: 2

0 пользователей, 2 гостей, 0 скрытых пользователей

Copyright © 2024 homecitrus.ru
 

Яндекс цитирования