Сообщений в теме: 743

[Evgeny]

Система автоматизации 1-Wire компании Dallas Semiconductor, представляет сеть, использующую для связи одну линию данных и один земляной провод. Ограничение максимальной длины линии регламентировано на уровне 300м. Основой архитектуры сетей 1-Wire, является топология общей шины, когда каждое из устройств подключено непосредственно к единой магистрали.

Здравствуйте!
Заинтересовал вариант вашего датчика с выходом 1-wire.
Не могли бы вы подсказать номиналы VD3-VD6?

Каково напряжение питания датчика? Какое получится на выходе?

[UL7AAjr]

Всем доброго времени суток! С интересом прочитал данную ветку, причем наткнулся случайно нагуглив. Дело в том, что я тоже занимаюсь разработкой датчика влажности и уже имею некоторые наработки. Вот, решил поделиться своими мыслями. В общем при разработке датчика я ставил несколько типичных задач: 1. Надежность и долговечность. 2. Удобную индикацию. 3. Легкую повторяемость. 4. Дешевизну. По поводу способа измерения. Измерение сопротивления почвы постоянному току у меня нормально ни разу не работало. Как-то даже получил "отрицательное" сопротивление (видимо связано с кислотностью и щелочностью почвы). Да и на контактах образовывался налет. Поэтому в качестве способа измерения выбрал измерение сопротивления переменному току. Так результаты намного стабильнее и имеется электрическая развязка со схемой датчика. Механизм индикации выбрал простой - красно-зеленый светодиод. Зеленый свет - почва влажная, по мере просыхания цвет меняется на оранжевый и затем на красный, в этот момент выдается запрос на полив. По поводу легкой повторяемости и дешевизны - судите сами:  hm_sensor_12_3.jpg   62.79К   113 Количество загрузок: Принцип работы такой: на U1A собран генератор ~1КГц. Через конденсатор C2 сигнал шунтируется в зависимости от влажности почвы. С резистора R2 снимается пилообразный сигнал с амплитудой, зависящей от влажности. Благодаря гистерезисным свойствам входов логической микросхемы, на выходе U1C получаем прямоугольные импульсы со скважностью, зависящей так-же от влажности почвы. Этот сигнал выдаем на красную часть светодиода, а выпрямленный D1 сигнал через делитель R4 R5 и сглаживающий конденсатор С3 - на исполнительный блок и индикацию "достаточной" влажности. Делитель R4 R5 необходим для удержания уровня зеленого света при появлении сигнала красного, иначе при появлении красного света, зеленый почти сразу погаснет и цвет не будет плавно меняться. Последний транзистор Q3 просто инвертирует управляющий сигнал запроса полива (мы ведь хотим поливать по "1" а не по "0" Плавная настройка подстроечным резистором R2 J2 - датчик - две велосипедные спицы изолированные сверху (на глубину замера) термообсадной трубкой J1 - питание и сигнал запроса полива. Пока у меня только два датчика в процессе обкатки, кроме тусклого свечения светодиодов (надо уменьшить R6 и R7), особых нареканий нет. Вот как-то так  hm_sens_build.jpg   61.13К   97 Количество загрузок: PS: В качестве контроллера полива - STM8L Discovery.

[Vell65]

Ну, что сказать, тоже имеет достойное место жить. Можно ещё попробовать на микросхеме ULN2429A ALLEGRO DIP14 там уже встроенный датчик влажности и чувствительность можно регулировать http://yadi.sk/d/cuAc9Icw3nyYf микросхему приобретал через AliExpress правда ждал почти 2 месяца но зато дёсэво -дёсэво.

[UL7AAjr]

Кстати, по поводу разрабатываемого емкостного датчика. Как то здесь это заморочено получается. Видел у буржуев схему на DS2760 (высокоточный контроллер заряда li-ion батареек). У этого контроллера есть точный измеритель напряжения с одной стороны и 1-wire интерфейс с другой. Так они мерят потребляемый ток генератора собранного на 555. В основе лежит то, что чем выше частота генерации - тем выше потребление.

Стоит копейки, повторяется легко. Сам еще не пробовал, раздобуду DS2760 - обязательно испытаю.


Вот, нашел источник
http://happyfarming.com/tag/ds2760/

[nikr]

Здравствуйте! Заинтересовал вариант вашего датчика с выходом 1-wire. Не могли бы вы подсказать номиналы VD3-VD6? Каково напряжение питания датчика? Какое получится на выходе?

Это был вариант с измерением влажности по постоянному току, который имеет свои недостатки. Лучше доработать его до измерения по переменному току. По деталям VD3 любой диод ( служит для защиты от переполюсовки). Напряжение питания от 12 до 6в. VD4 стабилитрон на 6,2в. VD5,6 это сборка диодов шоттки (например BAV99). А вот на выходе получается не напряжение а значение АЦП в формате протокола 1-wire.

[nikr]

Так они мерят потребляемый ток генератора собранного на 555. В основе лежит то, что чем выше частота генерации - тем выше потребление.

Проверять однако надо как меняется частота и потребляемый ток таймера, а так идея интересная.

[UL7AAjr]

Проверять однако надо как меняется частота и потребляемый ток таймера, а так идея интересная.

Автор той статьи привел цифры:

Dry = -0.2368
Wet = -1.400

Т.е на воздухе и в воде разница достаточно заметная. Автор статьи принял эти значения за 0% и 100% соответственно. Судя по опубликованным графикам испытания этого сенсора, разрешение в этом диапазоне значений составляет от 1/2% до 1/3%. Колебания влажности почвы в течении четырех месяцев составили от 20% до 70% (Он, похоже, ничего не поливал, а просто измерял).

В общем, пишет, что сенсор стабильный. Единственно, что не понятно - это конструкция сенсора. Это попробую выяснить у него.

PS: В контроллер еще и термометр встроен с шагом 0.125C.

PPS: DS2760 устаревшая модель, вместо него сейчас DS2762, цена в Москве ~8usd. У нас, к сожалению, только под заказ.

[nikr]

Единственно, что не понятно - это конструкция сенсора.

Датчик у автора покупной: Watermark™ sensors. Выпускается в США.

По конструкции этот датчик гипсовый. То есть 2 электрода залитые в гипс. Вокруг гипсового блока засыпка типа утрамбованного песка - они это называют "granular matrix”. Все это обернуто в какую то мембрану и упаковано в перфорированный корпус из нержавейки.

Как это все работает? Для функционирования похоже нужен только гипсовый блок с электродами, где гипс является буфером. При намокании датчика меняется электрическое сопротивление между электродами. На сопротивление во влажном состоянии похоже влияет и температура.

Цена этого чуда основательная - около 40 зеленых.

[UL7AAjr]

Датчик у автора покупной: Watermark™ sensors. Выпускается в США.
...
Цена этого чуда основательная - около 40 зеленых.

Так... получается измеряет сопротивление переменному току. Датчик ни разу не емкостной. Ошибся я значит. Тем не менее конструкция привлекает. Странно, что использован такой дорогой сенсор, хотя ... у них свои понятия о дороговизне.

Ладно, с датчиками все понятно, а вот как поливать 5-и метровые грядки - вопрос риторический

[Vell65]

Ладно, с датчиками все понятно, а вот как поливать 5-и метровые грядки - вопрос риторический

Используя пористый шланг для капельного полива. И не только грядки, а кустарники, деревья и т.д. для поддержания необходимого давления в момент полива присматриваюсь к данному типу решения http://www.erman.ru/...page96/page196/
или такому http://www.groma.ru/...page96/page196/

[UL7AAjr]

Извиняюсь, что не по теме. Много читал про пористый шланг (который как-бы потеет), так вот, он забивается солями и мелкой пылью, долго не служит. Потом в него просто капельницы врезают. Я так полагаю, что любые капельные системы с мелкими отверстиями (порами) в итоге забьются (за счет отложений - по любому). Смотрю вариант с компенсационными капельницами врезанными в шланг изготовителем. Большинство отзывов больше похоже на рекламу. Пока не могу определиться кому верить.

По поводу электрики более-менее определился. Взял дополнительный насос отопления от Газели (у нас 20 usd) и электромагнитные клапана (350руб) российского производителя домашней электроники и китовых наборов. Все это на 12В, потому-как 220В в огороде не есть хорошо Питание всей электроники - автомобильный аккумулятор с подзарядкой от солнечных элементов (сейчас делаю). Почти все готово (даже навоз в грядках), а вот поливать - нечем :( Куча тоненьких трубочек похожая на паутину выглядит жутко, хотя и очень логично. К этому и склоняюсь, все равно под геотканью не видно.

PS: может кто расскажет о своем опыте с капельными, капилярными и т.д. шлангами для больших грядок (не горшков с цветами, тут все понятно). Кажется это в другой ветке надо делать.

[Vell65]

Использую пористые шланги третий год, на зиму их не убираю всё работает, единственно не хватало давления поставил повышающий насос. Используя датчик влажности, разработанный Николаем, для управления насосом и управлением клапаном вот такой клапан http://yadi.sk/d/tFBzGO0v3w7aQ. На каждую систему по датчику влажности и такому клапану. Сам датчик влажности показал великолепные результаты в цветочных горшках. Т.к. в программировании не силён на втором МК добавил регулируемую задержку ограничивающую включения насоса и клапана на случай глюкавости схемы, но при прогонке датчика влажности уже более 8 месяцев этой самой глюкавости не проявилось, думаю, что в полевых условиях эта доработка себя покажет. Электроды, медная проволока от проводов 3 квадрата, не окисляются. Можно сказать, что благодаря Николаю счастье огородника уже очень близкО....

[UL7AAjr]

Использую пористые шланги третий год, на зиму их не убираю всё работает....

Валерий, спасибо за ответ. Доверюсь вашему опыту. Купил за 22$ вот такой шланг. Выбирать было не из чего.
 ecodrop.jpg   75.05К   20 Количество загрузок:

На выходные буду испытывать.
Еще раз извиняюсь, что отвлекся от темы.

[Vell65]

Только в грунт не закапывайте, ложите сверху почвы желательно под мульчу, мульчой где рослые растения выступает сено, где низкорослые - опилки. И не верьте, что опилки закисляют почву. Купил себе специально pH метр и проверял в течении 3 лет, где опилки насыпаны, почва практически не меняется. Когда применяете опилки поливайте их азотистыми удобрениями (мочивина), чтоб бактерии шустрее их перерабатывали и всё будет путём. При использовании мульчи экономия в воде очень значительная плюс за счет маленьких "животин" которые обладают в верхних слоях почвы под мульчой происходит структуризация почвы. Экономия в воде получается за счёт конденсата образующего при перепаде температур как днём так и ночью. Сено покупаю в рулонах у частников которому уже 2 и более лет, оно у них всё равно уже не востребовано поэтому получается по дешёвке.

 

Валерий, спасибо. Не стал засорять тему, ответил в личку.

[nikr]

Странно, что использован такой дорогой сенсор, хотя ... у них свои понятия о дороговизне.

Себестоимость такого сенсора копеечная - 2 куска провода залитые в гипс. Нашел русское повторение этой конструкции : http://www.ab-log.ru...moisture-sensor

[UL7AAjr]

Себестоимость такого сенсора копеечная - 2 куска провода залитые в гипс. Нашел русское повторение этой конструкции : http://www.ab-log.ru...moisture-sensor

Да уж... похоже не тем я в жизни занимаюсь 2-куска провода в гипсе за 40$))) Извините... не удержался. За ссылку спасибо. Похоже и мне такой сенсор подойдет. Здесь инерционность превратится в стабильность, да и от состава почвы зависимость должна быть меньше.

 

А как рассчитывается время полива или достаточное количество воды, ведь пока датчик т.е. гипс намокнет соседи будут жаловаться, что их затопил )

Я так думаю, что поливаем X минут, затем ждем Y минут. Во время ожидания можно поливать другие грядки тем-же способом, если они есть в очереди заданий.

[Vell65]

А как рассчитывается время полива или достаточное количество воды, ведь пока датчик т.е. гипс намокнет соседи будут жаловаться, что их затопил )

 

Я так думаю, что поливаем X минут, затем ждем Y минут. Во время ожидания можно поливать другие грядки тем-же способом, если они есть в очереди заданий.

[Vell65]

Технически понял но, при расположении датчика на глубине, берём среднее 20 см при таком поливе большая часть воды будет постоянно расположена в самом верхнем слое. Для растений это нежелательно по причине того, что растения они ленивые как люди и быстро приспосабливаются к новым условиям т.е. зачем ему тратить силы заглублять корневую систему в поисках воды если она вот она рядом с поверхностью и как следствие большая часть корневой системы это росяные (от слова роса) корни. Теряется устойчивость к ветровой нагрузке, а также с учётом постоянной влажности подвержены грибковым заболеваниям которым эти условия самое то. Предложенный датчик Николая от химического состава почвы практически не зависит т.к. имеет большой диапазон по настройке. Естественно когда электроды вводил в другой грунт настройки приходилось под него устанавливать. По окислению электродов говорил выше, да не окисляются они так сильно чтоб над этим заморачиваться. Думаю раз в три год придется заменять и то под вопросом. Гипс тоже подвержен изменению. Единственно на, что обратил внимание это когда цветочный горшок стоял возле окна на холодном подоконнике при наступлении тепла (весна всё таки) параметры ушли, ну так это не критично произвёл новые установки и всё работает.

[VladimirSh]

Доброго дня всем!
Хочу присоедениться к обсуждению этой темы, как оказалось сконфигурировать контроллер несложная задача по сравнению с изготовлением адекватного датчика влажности почтвы, думаю за опорную конструкцию стоит взять вот этот http://www.decagon.c...a-of-influence/ он позволяет измерить влажность в 1л почвы, но имеет довольно высокую опорную частоту измерений 70 МГц, скорее всего по причине точности, Atmega8 скорее всего с пина не сможет такую выдать придеться городить внешний генератора, только не знаю какова большая необходимость в столь высокой частоте.
Второй аспект, думаю необходимо помочь Николаю и написать небольшое ТЗ т.к. без него разработка программы займет много времени, даже не знаю как это сделать коллективно, либо каждый предложит свой вариант, а потом вывести общий. Кстати обратил внимание, что в версии 2 датчика, при наличии 1-wire не используется отдельный приемопередатчик для этой шины, может быть лучше его предусмотреть для стабильности работы, это позволит относить датчик на более далёкие расстояния.
Есть предложение №3, я незнаю насколько оно будет реально технически, но тем не менее попробую предложить на время отладки использовать Ардуино, а затем уже перенести все в железный макет.
Предложение №4 вместо реле использовать полевик.

[Vell65]

Предложение №4 вместо реле использовать полевик.

Из опыта эксплуатации на дачном участке, реле с двумя контактными парами обеспечивает одновременно открытие электроклапана (переменка 24в.) и подает сигнал на включение насоса.