ARDUINO для автоматизации аквариума

<< 78910111213 15 >>

Свой на Aqa.ru




693 77
Выкса
8 мес. назад
ARDUINO для автоматизации аквариума
Создал отдельную тему по вопросам использования простых и не дорогих плат ARDUINO для целей автоматизации аквариума.
Идея такая - довести это устройство до полнофункционального контроллера для аквариума, в итоге - с WEB сервером для управления по сети в т.ч. Интернет, и GSM модулем с отправкой SMS.
Начало обсуждения в теме про дозатор :
http://www.aqa.ru/fo...

Информация будет, в основном, в виде конкретных примеров.

Пример 1. Использоание плат Arduino UNO и Arduino NANO для управления по времени суток устройствами в 2-х каналах посредством релейного модуля.
Предполагается использование для создания 2-х канального дозатора, но и для включения света, например подойдет, и для многих других целей также.

Используется модуль часов реального времени, для точного планирования по времени суток, и релейный модуль. В данном примере используется 4-канальный, но 2 канала не используются...

Схема коммутации в случае использования платы UNO R3:


Схема коммутации в случае использования платы NANO:


Программа для среды программирования Arduino:
//***************************************************
// Скетч для управления релейным модулем, в котором *
// использовано два канала. Используется также RTC *
// Релейный модуль - с инверсной логикой на входе *
// Автор: ZORS *
// Версия 1. Дата 21.12.2013 02:40 *
//***************************************************
//----------ИМПОРТ БИБЛИОТЕК-------------------------
#include <Wire.h> //Подключаем библиотеку для использования I2C интерфейса с модулем RTC
#include <RTClib.h> //Подключаем библиотеку для использования модуля часов реального времени RTC

RTC_DS1307 RTC; //Создаем переменную класса - для использования RTC

//----------Объявляем разные переменные------------
const int RelayChn1 = 6; //Используем цифровой ПОРТ 6 для ПЕРВОГО канала релейного модуля
const int RelayChn2 = 7; //Используем цифровой ПОРТ 7 для ВТОРОГО канала релейного модуля
//----------Настройки времени и продолжительности включения реле

//----------ПЕРВЫЙ канал----------------------------
const long StartRelCn_1 = 25200; //Время срабатывания в ПЕРВОМ канале релейного модуля (в секундах от начала суток)
//в данном случае 25200 - это 7 часов 00 минут = ( 60секунд *60 минут *7 = 25200)
const long DurationCh_1 = 10; //ДЛИТЕЛЬНОСТЬ срабатывания реле в ПЕРВОМ канале (в секундах)

//----------ВТОРОЙ канал----------------------------
const long StartRelCn_2 = 37800; //Время срабатывания во ВТОРОМ канале релейного модуля (в секундах от начала суток)
//В данном случае 10 часов 30 минут = (60 секунд * 60 минут * 10 часов + 60сек*30мин = 37800)
const long DurationCh_2 = 15; //ДЛИТЕЛЬНОСТЬ срабатывания реле во ВТОРОМ канале (в секундах)

//----------Модуль инициализации setup() - выполняется один раз при инициализации платы при подаче напряжение (и аналогичных событиях)
void setup(){

pinMode(RelayChn1,OUTPUT); //Инициализируем порт для ПЕРВОГО канала как ВЫХОД
pinMode(RelayChn2,OUTPUT); //Инициализируем порт для ВТОРОГО канала как ВЫХОД

digitalWrite(RelayChn1,HIGH); //Устанавливаем на входах релейного модуля ВЫСОКИЙ уровень
digitalWrite(RelayChn2,HIGH); //Т.к. используемый релейный модуль с опторазвязкой - управляется инверсной логикой



Wire.begin(); //Инициируем I2C интерфейс
RTC.begin(); //Инициирум RTC модуль

// RTC.adjust(DateTime(__DATE__, __TIME__)); //С этой строки необходимо убрать комментарии один раз в начале,
//для того, чтобы загрузить в RTC дату и время на момент компиляции программы
//Иногда необходимо заливать СКЕТЧ на плату со снятым комментарием - для поправки
//времени в RTC, НО оставлять такой СКЕТЧ в работе НЕЛЬЗЯ !!!!!!!!!!!!!

} // КОНЕЦ ИНИЦИАЛИЗАЦИИ

//--------------------------------------------------
void loop() // ПРОГРАММЫй безусловный ЦИКЛ
{
DateTime myTime = RTC.now(); //Читаем данные времени из RTC при каждом выполнении цикла

//----------Раздел обработки реле по времени ----
long utime = myTime.unixtime(); //сохраняем в переменную - время в формате UNIX
utime %= 86400; //Сохраняем в этой же переменной остаток деления на кол-во секнд в сутках,
//Это дает количество секунд с начала текущих суток

//------------КАНАЛ 1------------------------------
if ((utime >= StartRelCn_1) &&
(utime < (StartRelCn_1+DurationCh_1)))
//Если секунд с начала суток больше, чем задано для включения
//Но, одновременно и меньше, чем задано для включения + длительность
{
digitalWrite(RelayChn1,LOW); //Устанавливаем на ПЕРВОМ входе релейного модуля НИЗКИЙ уровень - реле срабатывает
}
else //во всех остальных случаях
{
digitalWrite(RelayChn1,HIGH); //Устанавливаем на ПЕРВОМ входе релейного модуля ВЫСОКИЙ уровень - реле выключается
}

//------------КАНАЛ 2 - все аналогично -----------
if ((utime >= StartRelCn_2) &&
(utime < (StartRelCn_2+DurationCh_2)))
{
digitalWrite(RelayChn2,LOW); //Устанавливаем на ВТОРОМ входе релейного модуля НИЗКИЙ уровень - реле срабатывает
}
else
{
digitalWrite(RelayChn2,HIGH); //Устанавливаем на ВТОРОМ входе релейного модуля ВЫСОКИЙ уровень - реле выключается
}

}//------------Конец ЦИКЛА-----------------------------


(Редактор текста на данном сайте - к сожалению, "ломает" красивое форматирование.

PS: Выложил этот скетч на файлообменник :
http://my-files.ru/h...

В данной программе реализован, довольно-таки простой подход, а простота - основа надежности.

Каждое из 2-х реле срабатывают один раз в сутки в указанное время, причем время указывается в количестве секунд от начала суток, и удерживается указанное количество времени в секундах.
Такой способ задания времени - несколько сложен для понимания, но за это - не нагружает программу и процессор лишним функционалом, который понадобится всего один раз.
Для определения времени наступления события начала включения и выключения реле - используется время в формате UNIX.

Такой подход хорош тем, что даже если включение или перезагрузка платы произойдет в промежутке времени включения, то реле включится в оставшееся время.
В случае с дозированием, это не много что дает, но в случае, если по аналогии будет сделано управление светом, то при подаче напряжения на плату, например, после пропадания напряжения питания, или после посадки напряжения, или др. аналогичных событий, включение и выключение реле произойдет корректно.

У комплектных минутных и секундных таймеров "с розеткой" - об этом можно только мечтать....не реализован такой функционал, и еще у них есть один минус. Реле в таких таймерах - не удерживаемое, а переключаемое, со всеми вытекающими последствиями....

Для программирования нескольких включений каждого реле в течение суток - естественно, потребуется несколько другой подход....спрашивайте когда кому-то потребуется, пока не хочу все усложнять...
В принципе, можно добавить константных переменных, содержащих время и длительность срабатывания, и соответственно добавить проверку на условия.
Если количество необходимых срабатываний каждого реле в сутках больше чем 2 - лучше оформить проверку условий в отдельной функции. Как, говорил человек, учивший меня программированию - "все, что ты делаешь в программе больше двух раз - оформляй отдельной процедурой, или функцией".

Главное ограничение этого подхода - включение и выключение реле - должно произойти в одних сутках. Если необходимо чтобы, реле включилось в одних сутках, а выключилось в других - необходимо разбить это задание на 2 задания, или применить другой метод проверки условий наступления событий включения и выключения.

Весь этот пример тестировался на "живом" железе :

Для наглядности отладки был еще подключен LCD дисплей 16 сим в 2 строках.
Схема итоговая была такая:

Обратите внимание, что при использовании I2C последовательного интерфейса - соединения значительно упрощаются. И LCD дисплей подключен транзитом через модуль RTC (часов реального времени). Никаких паяных соединений нет вообще....все скоммутировано - проводами с разъемами.
Скетч - естественно, несколько другой использовался с добавлением строк инициализации и использования LCD 16x2.

Плата использовалась типа такой:
http://www.ebay.com/...
цена примерно 350 руб.

Релейный модуль
http://www.ebay.com/...
цена примерно 150 руб.

Модуль часов реального времени:
http://www.ebay.com/...
Цена примерно 55 руб.

Для сокращения бюджета можно использовать плату проще:
http://www.ebay.com/...
Цена примерно 200 руб.

Если есть потребность подключить ЖК дисплейчик, то лучше брать ЖК дисплей (LCD) c I2C интерфейсом - это сильно упрощает коммутацию, и сокращает количество использованных портов на микроконтроллере.
Например такой можно использовать :
http://www.ebay.com/...
цена около 180 руб.

На ЖК можно выводить статусную информацию, информацию об ошибках, диагностическую информацию. Все это, конечно, можно и в последовательный порт компьютера выводить, но это не всегда удобно (скорее наоборот), поэтому я всегда использую какой-нибудь девайс для вывода информации.

Для использования I2C интерфейса - необходима библиотека Wire. Она есть в стандартном дистрибутиве среды программирования Arduino.
Для использования модуля RTC на микросхеме DS1307 нужна библиотека RTClib.
Если ее не будет в стандартном дистрибутиве, то ее можно взять в интернет. Например здесь :
http://arduino-info....

Необходимо, скачать, и разархивировать zip-файл в папку с понятным названием, например RTCLib. Затем эту папку поместить в папку, где среда Arduino хранит свои библиотеки. Если ставили среду программирования с настройками по умолчанию, то этой папкой будет :
C:\Program Files\Arduino\libraries
Сюда и помещайте папки с подключаемыми библиотеками. Если на этот момент, среда программирования была запущена - ее необходимо закрыть, и запустить заново. После этого библиотека будет доступна в меню Скетч/Импортировать библиотеку.

Микросхема RTC модуля DS1307, как правило использует адрес на шине I2C равный 0x68
поэтому, необходимо проверить в библиотечных файлах, библиотеки RTClib наличие строки типа этой:
#define DS1307_ADDRESS 0x68

Если будет использоваться LCD 16x2 с I2C интерфейсом, то - понадобиться библиотека LiquidCrystal_I2C. Можно скачать здесь :
http://dvrobot.ru/lc...
Как подключить к среде программирования Arduino - см. выше

ВАЖНО : при использовании I2C устройств - в скетче, библиотека Wire - должна быть объявлена первой, иначе - будут ошибки компиляции.

По этому примеру - все....

в следующем - присоединение термо-датчика DS18B20, и создание несложного терморегулятора.....


Изменено 24.12.13 автор Z0RS
2013-12-21 добавлено 21/12/2013 15:57:48#1907148


Модератор
Модератор


Я онлайн!

1864 359
Москва
13 сек. назад
megaagressor

Последняя табличка на картинке: 10V PWM
2016-07-17 добавлено 17/07/2016 22:40:18#2252027

Посетитель




63 4
Russian Federation Ulyanovsk
1 час. назад
А что это обозначает???
2016-07-17 добавлено 17/07/2016 22:48:06#2252028

Кандидат в Советники





1683 455
Москва
12 час. назад
megaagressor

Это означает, что амплитуда ШИМ 10в. Усилитель надо делать.
2016-07-17 добавлено 17/07/2016 22:49:58#2252029

Посетитель




63 4
Russian Federation Ulyanovsk
1 час. назад
Спасибо, я ноль в андруино. Только начал интересоваться, можете более объяснить???
2016-07-17 добавлено 17/07/2016 22:52:51#2252030

Кандидат в Советники





1683 455
Москва
12 час. назад
megaagressor

Можно использовать например транзистор TIP122.
2016-07-18 добавлено 18/07/2016 05:49:42#2252047

Новичок




6
Belarus
20 дн. назад
Ардуинка
Z0RS

Привет. В работе с МК, новичок. Почитав первые посты, используя скетчи Примеры 1 и 2, немного исправив код для своих целей сделал незатейливую автоматику аквариума на 8-канальной плате реле: Реле 1-3 постепенно увеличивают мощность освещения в аквариуме (лампы ЛМ через 3 выключателя 1+1+2 Лампы), 4 - Розетка для управления ЭМ клапаном СО2 по времени, 6 и 7 - управление дозаторами, 7 и 8 - посредством использования датчика температуры (Пример 2) соответственно Нагрев и Охлаждение аквариума. В тестовом режиме несколько суток.

Спасибо Автору темы за открытость и доступность преподносимой информации.
Хотя сегодня далеко не все понятно, но суть просматривается =).

Изменено 31.8.16 автор epifran
2016-08-31 добавлено 31/08/2016 13:33:35#2265147

Новичок




10 1
Люберцы
17 дн. назад
Доброго дня всем!!!
Ребят, с ардуино раньше не сталкивался, только начал изучать сей интересный девайс.
У меня вопрос возник, чем различаются эти две платы Классик УНО(кроме визуального различия)??? И какая плата лучше???
Первый вариант - http://ru.aliexpress... Второй вариант http://ru.aliexpress...
Спасибо всем откликнувшимся!!!

Изменено 1.9.16 автор ShreD

Изменено 1.9.16 автор ShreD
2016-09-01 добавлено 01/09/2016 12:45:20#2265441

Посетитель




151 23
Москва
1 дн. назад
ShreD
Ребят, с ардуино раньше не сталкивался, только начал изучать сей интересный девайс.
У меня вопрос возник, чем различаются эти две платы Классик УНО(кроме визуального различия)??? И какая плата лучше???
Первый вариант - http://ru.aliexpress... Второй вариант http://ru.aliexpress...
Возможно (по второй ссылке не видно), стоят разные микросхемы контроллера USB. При наличии драйвера - не существенно.
Первая - выглядит по-аккуратнее. На наличие/отсутсвие кабеля можно не смотреть.
2016-09-01 добавлено 01/09/2016 14:56:39#2265493

Новичок




10 1
Люберцы
17 дн. назад
fogary

Ясна, спасибо за ответ!
2016-09-01 добавлено 01/09/2016 15:11:58#2265500

Посетитель




151 23
Москва
1 дн. назад
ShreD
Если планируете использовать модуль RTC, выбирайте на микросхеме DS3231. Преимущество - точность хода; два программируемых будильника.
2016-09-01 добавлено 01/09/2016 15:29:15#2265505

Новичок




10 1
Люберцы
17 дн. назад
fogary

Да, в планах было использовать модуль RTC.
Вы не против если я пару вопросов задам в U2U?
2016-09-01 добавлено 01/09/2016 15:38:11#2265510

Завсегдатай




332 45
Подольск
3 дн. назад
ShreD

Второй вариант (с ATMEGA16U2) лучше как минимум потому, что это клон оригинальной итальянской схемы и его можно перепрограммировать по своим нуждам - чтобы ардуина видилась клавой/мышкой, а не просто ком-портом.
2016-09-01 добавлено 01/09/2016 18:23:05#2265545

Новичок




10 1
Люберцы
17 дн. назад
Спасиб Дим, учту при заказе.
2016-09-01 добавлено 01/09/2016 18:36:50#2265549

Посетитель




140 45
Russian Federation Tyumen
2 час. назад
[q] dkozyrev
ShreD

Если делать контроллер для аквариума, то совсем необязательно, чтобы он виделся клавой или мышкой. Вот такая плата уно у меня прекрасно работает в контроллере аквариума http://www.ebay.com/...
Стоит как минимум в 1.5 раза дешевле. Никаких проблем с ней не было. Недавно пришла плата Arduino Nano, она мне настолько понравилась своей миниатюрностью и полным функционалом UNO, что решил теперь устройства делать только на ней. Стоит еще дешевле. Вот. например http://www.ebay.com/...
2016-09-02 добавлено 02/09/2016 10:57:19#2265721

Посетитель




151 23
Москва
1 дн. назад
ShreD
Вы не против если я пару вопросов задам в U2U?
Не против.
2016-09-02 добавлено 02/09/2016 13:28:38#2265780

Новичок




6
Belarus
20 дн. назад
В работе датчик DS18B20 с подтягивающим 4к7 резистором. Освещение ЛМ лампы, когда включатся в работу все, датчик сходит с ума: жуткий дребезг, выгружал в сериал, то показывает температуру нормально, то -1001 градус. Скорее всего ловит наводки с ЭПРА светильников.
Как можно избавится от эфекта? Когда работают половина ламп (две из четырех и менее) - то все ОК.

Изменено 2.9.16 автор epifran
2016-09-02 добавлено 02/09/2016 21:54:12#2265978

Постоянный посетитель




279 60
Ижевск
19 час. назад
epifran
В работе датчик DS18B20 с подтягивающим 4к7 резистором.

Провод удлиняли? Я удлинял. И с таким номиналом у меня датчик тоже выдавал температуру, уходящую в минус. Сейчас уже не помню на каком номинале резистора методом подбора остановился. Короб разбирать не хочу. Попробуйте 2 или 1 кОм.
Почитайте ещё здесь.

Изменено 2.9.16 автор Mr.Sim
2016-09-02 добавлено 02/09/2016 22:25:25#2265988

Новичок




6
Belarus
20 дн. назад
Mr.Sim

Пасиб за наводку =)
2016-09-03 добавлено 03/09/2016 08:36:54#2266025

Новичок




6
Belarus
20 дн. назад
Mr.Sim

Отыскал кабель ЮСБ, вроде такого (выпотрошил непотребный кабель).
Два провода на +5vdc, два провода на data. наружную оплетку на gnd.
Глюки исчезли.
2016-09-03 добавлено 03/09/2016 18:55:05#2266168

Завсегдатай




332 45
Подольск
3 дн. назад
frdimitry
Если делать контроллер для аквариума, то совсем необязательно, чтобы он виделся клавой или мышкой. Вот такая плата уно у меня прекрасно работает в контроллере аквариума

Если брать ардуину только для установки в акваконтроллер, то понятно, чем дешевле тем лучше. Но для этих целей гораздо лучше подойдет Nano с еще более низкой ценой, габаритами и отсутствием лишних разъемов.
Uno, по-моему, стоит брать для экспериментов на столе, с паутиной проводов и навеской разных шилдов. И тут переплата в 1.5 раза в размере каких-то 100р идет за дополнительные функции, которые могут пригодиться, и возможность легко заменить МК. Который убить вполне реально ошибкой в расчетах, монтаже, да даже статикой от свитера, ибо защиты портов нет никакой. В вашем варианте придется ждать новую плату или осваивать пайку феном.
2016-09-05 добавлено 05/09/2016 11:40:46#2266609

Посетитель




140 45
Russian Federation Tyumen
2 час. назад
Я не совсем понял из последнего вашего поста, зачем переплачивать за такой контроллер, который вы предлагаете. Спалить ведь и его можно. Если есть боязнь спалить микроконтроллер, тогда за эти деньги, что вы предлагаете, купить 3 шт. ардуино нано и не переживать о том, что один из них спалишь. Уно удобен для макетирования, но тот контроллер (аналог уно), на который я дал ссылку, не менее удобен для макетирования. Получил ардуино нано и когда распечатал посылку, то сначала действительно испугался того, что он такой маленький и есть шанс перепутать выводы и что-нибудь спалить. Но. слава Богу, все обошлось, ничего не спалил. Все-таки схемы подключения того, что здесь рассматривается, довольно простые, и спалить нужно еще постараться. Один раз во время экспериментов на контроллер перестал загружаться скетч. Думал. что спалил что-то. Оказалось, что обновил версию IDE до 1.6.10 и в результате скетчи перестали загружаться. Откатился на 9 версию, все нормально. Сейчас стоит 11-я, также все нормально. Так что спалить можно все. что угодно. вот только это не аргумент для покупки более дорогой платы. Единственное ее преимущество - возможность загружать скетчи в arduino pro mini, но мне такая функция показалась сомнительной (вытаскивать контроллер из панельки, подключать платку, заливать скетч). Разница в стоимости между nano и pro mini такова, что проще купить nano и иметь возможность загружать модификации скетча без каких-то танцев с бубнами.
2016-09-05 добавлено 05/09/2016 21:05:38#2266806

Новичок




11
Липецк
8 дн. назад
помогите разобраться
скетч самый первый никак не хочет работать

// RTC.adjust(DateTime(__DATE__, __TIME__)); //С этой строки необходимо убрать комментарии один раз в начале,
//для того, чтобы загрузить в RTC дату и время на момент компиляции программы
//Иногда необходимо заливать СКЕТЧ на плату со снятым комментарием - для поправки
//времени в RTC, НО оставлять такой СКЕТЧ в работе НЕЛЬЗЯ !
скажите как это сделать

Изменено 8.11.16 автор Moderator
2016-11-08 добавлено 08/11/2016 15:35:58#2300105

Новичок




6
Belarus
20 дн. назад
bonlik


"//" - в начале строки, есть коментарий. Все, что после "//" - писаться не будет, это лишь пояснения, коментарий.
Если "//" не стоит - компилятор будет работать со строчкой.

Т.е.
Строчка
// RTC.adjust(DateTime(__DATE__, __TIME__));
Закоментирована
RTC.adjust(DateTime(__DATE__, __TIME__));
Не закоментирована.

Изменено 8.11.16 автор Moderator
2016-11-08 добавлено 08/11/2016 17:52:12#2300150

Новичок




11
Липецк
8 дн. назад
спасибо огромное за пояснение. но скетч всё равно не хочет работать
что то я не правильно сделал
а что не пойму
говорила мама учись. нужно так?
RTC.adjust(DateTime(__DATE__, __TIME__));
почему не работает? ПОДСКАЖИТЕ



Изменено 8.11.16 автор bonlik
2016-11-08 добавлено 08/11/2016 21:26:30#2300219

Новичок




6
Belarus
20 дн. назад
bonlik


Т.е. Вы целиком копируете весь скетчь из Пример1 с первой страницы топика, и у Вас не компилируется он?

Изменено 8.11.16 автор Moderator
2016-11-08 добавлено 08/11/2016 22:09:17#2300239

<< 78910111213 15 >> Создать новую темуБыстрый ответ