Перейти к содержимому

 

Фотография

Самодельный датчик влажности почвы. Часть 2

приборы

  • Авторизуйтесь для ответа в теме
Сообщений в теме: 504

#141 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 19 November 2015 - 22:58

Здравствуйте :)
 
Я использовал nRF24L01. Понравилась простота использования, режим доставки с подтверждением, низкий ток в режиме сна. Цена просто отличная. Но. Есть огромный недостаток. Если рядом работает WiFi устройство, то проблем связи не избежать.
 
Сейчас смотрю в сторону ZigBee модулей, но терзают смутные сомнения в необходимости радиоканала. Как показал опыт эксплуатации на дачном участке, автономное питание не дешевый вариант. Солнечные панели с аккумуляторами еще более дорогое и трудозатратное удовольствие.
 
В общем всерьез задумываюсь над установкой единой точки питания с аккумулятором и СП (и, возможно, единственным радиомодулем для трансляции трафика в дом). Для всех остальных датчиков думаю просто прокинуть подземный кабель (питание и RS485) с выходами возле каждой грядки (у меня уже конфигурация утряслась, так что точно знаю где нужно).
 
 
PS: радиомодули имеют смысл только при автономном питании, но не следует забывать, что клапан полива потребляет не мало. А двустабильные (пилотные) клапаны дешевыми назвать трудно.

 

Игорь, на Алиэкспресс латунный 1/2 дюймовый кран с приводом ~ 1500р, что вполне доступно.


#142 технарь

технарь

    Новичок

  • Пользователи
  • Pip
  • 13 сообщений
  • Меня зовут:Сергей

Отправлено 23 November 2015 - 00:13

Здравствуйте Игорь. У меня есть еще ESP8266 (ESP-12) это WiFi, но я тоже пока не знаю как с ними работать и вообще говорят, что они много потребляют. Модули Si4432 это вроде аналог nRF22B. Они сильно отличаются от nRF24 или нет ? Инициализация другая ? Если можно пример инициализации на ассемблере. Сначала я планировал запитываться от солнечной батареи (приобрел саму батарею, контроллер LS1024B, автомобильный аккумулятор есть), собрал треккер (электроника полностью работает), осталось немножко механику доделать (добавить еще одну ступень в редуктор вертикального перемещения). Если интересует могу прислать схемы.

Буквально на следующей неделе должен решиться вопрос , у соседа, с подключением гаража к 220 (гараж рядом с участком). Если его подключат думаю, что и у меня будет 220.Так что вопрос с солечной батареей наверно отпадет. Клапана я заказывал на али 12в 420мА 1/2дюйма, цена рублей 230 вроде (пластмасса). Про 485 тоже интересно , посмотреть бы схему, на каких элементах?



#143 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 23 November 2015 - 08:19

День добрый. C nRF22 не работал. А у nRF24L01 все просто, Чип управляется набором команд по SPI интерфейсу. Документирован хорошо, "подводных камней" не замечено. Но еще раз повторюсь, если рядом работают WiFi устройства, качество связи будет плохим. Как вариант рассматривал использование модулей ZigBee на STM32W. Типа таких 

Прикрепленный файл  s-l1600.jpg   51.62К   2 Количество загрузок:

Преимуществом является наличие на борту АРМ контроллера, который кроме коммуникации мог бы выполнять все остальные действия. Но пока отложил в "долгий ящик". 

 

RS485 - хорошо защищен от помех. Организуется подключением к МК по UART микросхемы  драйвера, например ADM3485. Дальше нужно объединить все устройства в единую сеть, например по протоколу Modbus (весьма рекомендую).

 

Судя по потребляемой мощности клапанов 12В 420мА, автономное питание тут уже под большим сомнением.



#144 технарь

технарь

    Новичок

  • Пользователи
  • Pip
  • 13 сообщений
  • Меня зовут:Сергей

Отправлено 23 November 2015 - 12:43

Привет. Si4432 может работать в шикоком диапазоне частот вроде от 270 до 900 (точнее, даташит смотреть надо) и заявленная дальность 1000м, поэтому от WiFi можно легко отстроиться.
Модуль на фотографии (если бы не название) практически в ноль как у меня.
 
Все о чем ты написал я знаю, но вот программировать практически не умею, только этим летом начал пробовать, по этому и задаю конкретные вопросы. то что "Чип управляется набором команд по SPI" это я знаю, но что отправляется? Как написана подпрограмма передачи? Как можно МК отправить в сон минут на 10? Вот это хотелось бы посмотреть.
 
Микросхемы ADM3485 у меня есть, но как подключается к МК? Какой МК используется? Для меня пока непонятно.
 
А какое питание ты хочешь у себя использовать? Если солнечные батареи, то треккер очень помогает.

 

Сергей, я вам в личку скину свои координаты. Там продолжим. Просто тема несколько удалилась от датчиков влажности.
Думаю никто не возражает? :)

Только приветствую!



#145 astruve

astruve

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 23 сообщений
  • Меня зовут:Анатолий
  • Пол:
  • Город:Санкт-Петербург

Отправлено 24 November 2015 - 03:52

Схема подключения простая

attachicon.gif0mos_Untitled-1.jpg

А Протеусе эта схема должна стимулироваться? У меня не хочет даже без включения без DS2406, в чем может быть причина?



#146 mks

mks

    Активный участник

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

Отправлено 25 November 2015 - 03:29

У меня есть еще ESP8266 (ESP-12) это WiFi, но я тоже пока не знаю как с ними работать и вообще говорят, что они много потребляют. 

Отличный модулек, практически делающий бессмысленным использование любых других "радиоудлинителей". В режим простого радиоудлинителя UART на базовой прошивке он переводится однократным конфигурированием АТ-командами, с сохранением их во флеш.

В режиме глубокого сна декларируемое энергопотребление около 10 мкА. В режиме максимальной мощности передачи - до 200 мА

Да, при частой отправке пакетов это немало, но насколько он удобней и практичней.



#147 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 18 December 2015 - 13:38

Вот и зима наступила. Сезон датчиков для цветочных горшков :)

 

Очередной раз переделал свой датчик. Особо ничего не менял, но по просьбе друзей Ардуинщиков сделал аналоговый выход. Схема осталась та-же, генератор, электроды, измеритель частоты на МК. Только теперь МК выдает аналоговый сигнал и добавлен выходной буфер на ОУ.

 

Немного изменил конструкцию. Еще немного уменьшил печатную плату, теперь ее ширина 4.5мм. Две трубки (генераторную и земляную) сделал из тонкого листа латуни. Размер начинки датчика получился около 5 мм.

 

Улучшил и упростил конструкцию корпуса. Из тонкого листа матового пластика, для печати на лазерном принтере, скатываю трубку внешним диаметром около 7мм. С одной сторы вклеиваю пишущую часть от шариковой ручки. Вставляю в трубку датчик, одеваю на все это дело термоусадку и грею феном. Толщина диэлектрика получается чуть более 1 мм.

 

 

Прикрепленный файл  IMAG1141 (1).jpg   153.4К   9 Количество загрузок: Прикрепленный файл  000IMAG1136 (1).jpg   56.75К   8 Количество загрузок:

 

Калибровал показания датчика так, чтобы на выходе было 0В на воздухе и в среднем 2В в хорошо политой почве разных составов. В зависимости от состава почвы максимальное  значение может быть от 1.8В до 2.2В. Благодаря толстому диэлектрику улучшилась стабильность показаний при перестановке датчика с места на место внутри горшка (в пределах 10%).

 

В общем я доволен результатом :)



#148 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 19 December 2015 - 16:25

Супер, а автономный вариант для самостоятельного повторения можете сделать? С батарейкой и светодиодом. Чтоб по частоте мигания оценить влажность. А этот хорош именно для системы автополива, которая актуальна больше летом :)

Есть проблема со светодиодами, они достаточно много потребляют для батарейного питания. Разве что использовать большие батарейки, вместо "таблеток". Но в этом случае нет смысла делать датчик таким миниатюрным. В принципе выше в теме есть все необходимое для повторения такого датчика. Если понадобятся дополнительные консультации - обращайтесь в личку, без проблем.



#149 Welk

Welk

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 36 сообщений
  • Меня зовут:Михаил
  • Пол:
  • Город:Петербург

Отправлено 19 December 2015 - 18:46

Мне кажется, что многим интересен автономный вариант. С централизованным поливом, думаю, некоторые сложности, к каждому горшку надо не только свой датчик а также свой клапан, все растения пьют с разной скоростью и всем нужна различная степень просыхания почвы. Иначе часть зальёт, часть засохнет. Чтобы не кушало батарею можно индикацию сделать импульсами малой скважности, степень просыхания показывать частотой вспышек. Миниатюрность датчика вещь нужная, потому как горшки бывают и маленькие. Сколько вольт там можно минимум? От 3в будет работать? Можно 2 батарейки ААА в трубочку поместить и рядом с датчиком в горшок приткнуть :)



#150 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 19 December 2015 - 22:08

Михаил, вы не обижайтесь, но все насколько сложнее, чем вы себе представляете. Технически сложно реализовать идеальную схему автоматического полива. Иначе почему здесь только датчику влажности посвящено столько страниц? Попробуйте начать с простого, продумать общую концепцию, датчики, насосы, способ подачи воды, алгоритм управления и т.д. 

 

Все вопросы про напряжение питание и про то, как батарейки разместить сразу отпадут:)



#151 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 19 December 2015 - 22:49

Есть проблема со светодиодами, они достаточно много потребляют для батарейного питания.

Игорь, для индикации можно цифровой ЖК экран использовать и с питанием никаких проблем не останется. Другое дело что видно его будет не очень хорошо.

#152 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 19 December 2015 - 23:10

Николай, уже пробовал с ЖК от градусника. Да, работает, но вот пользы особо не заметил. Человек поливающий цветы и так знает, что пора поливать, и на показания датчика особо не смотрит.
 
PS: Последнее тех. задание простое: пусть поливает само, но чтобы ночью не гудело и трубок с проводами было не заметно :)

 

От трубок никуда не убежишь - хотя бы 1 магистраль нужна, да и питание к клапанам нужно.

 

Да, совсем без трубок и проводов - никак. Но вот как-то минимизировать техногенные устройства возле цветочного горшка - предмет для размышлений.

 

Один из вариантов - размещение небольшой коробочки с контроллером на стенке горшка, в этом-же корпусе разместить клапан полива. Датчик влажности расположить в том-же корпусе и использовать горизонтальные электроды для крепления контроллера к стенке горшка (через отверстия в боковой стенке).  В этом случае коммуникаций минимум. Один провод от контроллера, одна трубка вниз к магистрали и одна вверх в горшок.

 

PS: Вариант с горизонтальным размещением электродов через стенку горшка выглядит эстетично, но вот горшок-то испорчен.....



#153 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 20 December 2015 - 22:44

Игорь, в горшке обязательно есть дренаж и сквозь него можно внутрь завести трубки и провода, да и всю начинку можно разместить внутри в дренажном слое. Электроды можно поднять в необходимый слой почвы по внутренней стенке горшка, а трубку полива можно по той же внутренней стенке поднять на поверхность почвы. Будет дополнительный визуальный контроль за работой системы. Немного увеличится объем горшка. А провода и трубки можно разместить в кабель каналах, которые тоже можно спрятать. Так же можно вообще разработать конструкцию горшка для цветов с встроенным в стенку датчиком клапаном и коммуникациями.

#154 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 21 December 2015 - 08:28

Николай, я тоже думал про размещение датчика внутри горшка, но вот завести снизу не получилось. Очень неудобно да еще и поддон мешает.  В принципе, размещение на боковой стенке небольшой аккуратной коробочки с парой светодиодов или дисплейчиком нареканий не вызывает. Вот не знаю только, может быть как-то трубку для полива тоже завести сбоку, через контроллер. В то-же время надо место полива убрать из непосредственной близости электродов датчика.

 

Конечно специально подготовленный горшок сильно бы все упростил. Можно это рассматривать как перспективу. Когда все уже будет идеально работать. А тут пока есть неопределенность. Если с датчиками проблема решена на все 100%, то с клапаном полива для меня еще не все понятно.

 

PS: для центрального управляющего модуля приобрел mikromedia for STM32® M3 и среду разработки того-же производителя. Потихоньку пробую...



#155 styxbbc

styxbbc

    Новичок

  • Пользователи
  • Pip
  • 10 сообщений
  • Меня зовут:Владимир
  • Пол:

Отправлено 28 December 2015 - 14:10

Доброго дня.

 

Есть желание построить автоматическую систему полива.  К примеру полив теплицы 6х3. Две грядки 6м.

Для равномерного полива хочу разбить каждую грядку на 3х2м зоны. Полив хотелось бы вести не просто отталкиваясь от какого то времени,

а учитывать конкретную влажность почвы. Размещение одного датчика в зоне не даст конкретной картины о влажности. в разных местах зоны.

возможно ли каким либо образом сравнить показания 2х датчиков и вывести некое среднее значение для зоны.

 

Или же делать логическое сопряжение выходов с 2х датчиков с сигналом управления с контроллера?



#156 Dron

Dron

    Новичок

  • Пользователи
  • Pip
  • 4 сообщений
  • Пол:

Отправлено 29 December 2015 - 15:24

Огромная благодарность nikr и UL7AAjr, за разработку востребованного датчика влажности почвы, а так же благодарность всем кто принимал участие в проведении тестов. Прочитал весь топик с большим интересом. Так как сам планировал сделать что-то подобное. На открытых грядках и грядках в теплице необходимо измерять влажность почвы на глубине 10см и 20см (в двух точка), одним сенсором, или двухканальным сенсором.  Теперь вопрос к обоим разработчикам, дабы не наступить особо на те же грабли… какой из двух вариантов лучше справится с этой задачей – двухканальный сенсор (два электрода расположены на требуемой глубине виде 5мм_вых отрезков), или один электрод по всей глубине (20см)? Частота генератора до 2…4 МГц.



#157 UL7AAjr

UL7AAjr

    Активный участник

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

Отправлено 29 December 2015 - 16:16

Спасибо за добрые слова :)

 

Двухуровневый датчик конечно лучше. Например после посева есть смысл поливать по верхнему датчику, не обращая внимания на показания более глубокого датчика. В то-же время когда имеется мощная корневая система, то мало пользы от верхнего датчика.

 

Но есть одна хитрость. Можно "предсказать" значение нижнего датчика, зная динамику впитывания/просыхания данного типа почвы. Правда для этого нужно все равно накопить статистику для обоих уровней.

 

Для использования в открытых грядках настойчиво рекомендую использовать горизонтально расположенные электроды, желательно большой площади. Ни в коем случае не использовать вертикально расположенные штыревые. Со временем в почве будут образовываться неравномерности, трещины (как правило вертикальные),  При неудачном раскладе датчик станет демонстрировать непредсказуемое поведение.



#158 nikr

nikr

    Активный участник

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

Отправлено 29 December 2015 - 19:33

Если необходимо производить измерение на определенной глубине, то сенсор должен находиться там же. Один вертикальный сенсор покажет усредненное значение. То есть на нужной глубине будет работать только небольшой участок сенсора, а остальные участки будут собирать со своих глубин. Вообще при изготовлении сенсора присутствует элемент творчества. Вы выбираете площадь, форму, взаимное расположение электродов, рабочую частоту сенсора. Все это взаимосвязано. Кстати, можно для исключения "непредсказуемого поведения",о чем Игорь говорил, использовать старый метод. Залить сенсор в гипсовый блок. При этом вода из почвы будет впитываться в гипс и сенсор будет показывать среднюю влажность почвы в месте расположения сенсора, но инерционность такого сенсора будет очень большая. Ну и второй метод, повышение рабочей частоты сенсора(в определенных пределах, конечно). При низкой частоте слой почвы влияющий на емкость электродов будет очень тонкий. При повышении частоты этот слой увеличивается и воздушные участки в прилегающем слое будут влиять меньше. В общем экспериментируйте...

#159 dimm71

dimm71

    Новичок

  • Пользователи
  • Pip
  • 17 сообщений
  • Меня зовут:Александр

Отправлено 29 December 2015 - 20:06

Всем привет. В голове вертится идея создать для своих цветочков контроллер на базе Arduino с TFT сенсорным дисплеем. Чтобы можно было и влажность воздуха посмотреть и температуру, управление освещением ну и ещё чего-нибудь до кучи. Почитав форумы из аналогов нашел только контроллер для морского аквариума. 

Отсюда вопрос: делал ли кто что то подобное? Может есть у кого рабочие уже контроллеры?



#160 Welk

Welk

    Участник

  • Пользователи
  • PipPipPip
  • 36 сообщений
  • Меня зовут:Михаил
  • Пол:
  • Город:Петербург

Отправлено 29 December 2015 - 21:10

Михаил, вы не обижайтесь, но все насколько сложнее, чем вы себе представляете.

Представляю, представляю :) Как раз логика работы контроллера мне более понятна, чем этот самый датчик. У датчика очень много неопределённостей, плотность, состав почвы, поэтому как раз это было для меня более непонятным. А с программой проще разобраться, не говорю что легко, но проще. Для начала алгоритм набросать и на той же ардуине :) собрать макет. Там можно составить что-то типа калибровочных графиков, кривая просыхания почвы, кривая полива (полили, подождали пока промокнет, померили ещё раз через определенное время, полили ещё если мало). Можно логи влажности писать, подключить температурный датчик и гигрометр, даже датчик расхода воды и записывать логи, а потом писать диссертацию по поливу :)  А клапан на каждый горшок, это получается очень дорого, особенно с нынешним курсом. Эх ... Ещё бы время на всё это иметь ... Поэтому пока заинтересовал именно автономный датчик. Можно сделать индикацию короткими импульсами или вообще жк индикатор а не светодиод. Просто автополив нужен на время отсутствия хозяев, а сейчас полить не проблема, просто сложно оценить частоту полива, особенно с отоплением этим. Приходится лазить пальцем в горшки :)





Темы с аналогичным тегами приборы

Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей

Copyright © 2024 homecitrus.ru
 

Яндекс цитирования