Arduino DUE. Контроллер теплицы

Вы присоединились к проекту далеко не сразу, может он раньше об этом упоминал, предлагаете засесть недели на 2 ради одной фразы? А не проще спросить у Дмитрия?
Я ушёл из его темы уже примерно на 4-й день после её создания, поняв радикальную разницу в подходе, после чего уже не заходил в неё ни разу за все годы - это моё правило.
Сейчас отфильтровал записи Дмитрия и просмотрел их мельком только потому, что тема давно закрыта и меня интересовало, как же он решил вопрос с конечным автоматом. Потратил несколько дней, только что закончил и надо быть полным идиотом, чтобы тут же забыть или выдумать то, о чём там вообще не писалось.
Истина дороже - это благородно. Ей богу, всерьёз считаю, что если бы Дмитрий сделал над собой усилие и перевернул проект, чтобы не строить надстройку в воздухе, то он достиг бы намного большего. Собсно, всё что надо было - сделать чтобы автомат сгонял любое отклонение обратно в зелёный прямоугольник:


По моему мнению, форточки годятся только для того, чтобы бороться с высокой влажностью, в основном рано весной или ночью (приоткрывать).

 

Приношу свои извинения , Дима действительно планировал построить теплицу, согласно сообщениям в начале форума. Но не слышал, что бы он реализовал свое намерение.

Дима открыл форум в далеком 2016 году 5 Января.
https://www.forumhouse.ru/posts/14653121/

Я же зарегистрировался на этом форуме в Феврале 2016 года. Подключился к работе несколько позже, когда были реализованы первые варианты на Меге2560. Я понял, что ресурсов Меги будет недостаточно и предложил применить вариант на DUE.

 

Для варианта с таким развитым интерфейсом, какой вы реализовали, согласен. Но чистый автомат, в идеале, не требует вообще никакого интерфейса и работает независимо от климата снаружи.
Интерфейс нужен только на стадии разработки алгоритма и настройки. Правда при таком подходе ничего нельзя сделать без исполнительных механизмов (ИМ) и самой теплицы, потому что суть состоит в том, что нужно снять статическую и динамическую характеристику при переходных процессах каждого ИМ. Естественно, нужна запись графиков изменения параметров и возможность загрузки изменений в программе налету.
На практике это просто:
Если у вас ИМ - форточка, приоткрываете её на шаг. Шаг не должен быть большим, чтобы не травмировать растения резким изменением температуры и влажности. Как только изменения заканчиваются, приоткрываете ещё на шаг, и так до полного открытия.
Статическая характеристика показывает вам, сможет ли ИМ поддержать заданное значение во всём диапазоне возмущений. Если да, то ИМ годится.

А параметра у нас всего 2 - температура и влажность, остальные можно прилепить позже, если потребуется. Вернее 4, поскольку при низкой температуре у вас работает нагреватель, а при высокой - охладитель, т. е. разные ИМ. Точно так же с влажностью - работает или увлажнитель, или осушитель.
Т. е. тут работает обратная связь: с какой скоростью открывается или закрывается форточка, крутится вентилятор или экспозиция распыла влаги - всё решает сам автомат, и всё это изменяется непрерывно по ходу регулировки, человек всё равно это не сможет, даже при всём желании.
Природу не обманешь - вам или удаётся удержать климат в зелёной зоне ("живой климат", как его называют), или нет, но тогда не говорите, что вы что-то регулируете.
За его пределами условия развития растений быстро ухудшаются, по мере отдаления.

Вот и весь автомат, всё остальное - контроль за его работой - второстепенно.

 

Предполагаю, что такой автомат, без излишеств, сильно удешевит систему.
Возможно добавление недорогого дисплея для индикации температуры и влажности.
Может быть достаточно применить в такой системе ESP32 для возможности внешнего управления и контроля. Нужно подумать

При этом не стоить сбрасывать со счетов и нынешнюю разработку для желающих иметь более навороченный (естественно и дороже) прибор.
Большое количество функций в нынешнем приборе накопилось по просьбам форумчан и пользователей.
Он обеспечивает большую универсальность, но и стоимость так же увеличилась.

 

Регулирующие органы налаживаются по отдельности. Ну что надо для того, чтобы отладить алгоритм управления? Нужен испытательный модуль - пара датчиков, пины для включения ИМ, компьютер, средства дистанционной загрузки изменений в программу и вывод графика после изменений, чтобы сделать вывод об их эффективности.
Вначале проверили пригодность ИМ по статической характеристике - хватит ли его мощности во всём диапазоне. Если нет - заменить его на более мощный (увеличить размер форточки, применить более мощный вентилятор и т. п.). Затем задать закон регулирования мощности в зависимости от величины отклонения параметра, например, если параметр отклонился сильно - больше открыть форточку. Учли скорость изменений, которую растения выдерживают без стресса.

Для любого отдельного ИМ даже ESP 8266 хватит.

И затем так же настраиваете все ИМ. После этого можно гарантировать клиенту поддержание оптимального климата, если он установит у себя такие же регулирующие механизмы.

Ваша разработка - это уже готовый шикарный исполнительный модуль для этих целей, вы получите полную управляемость ИМ, не выходя из городской квартиры. На стадии наладки он необходим, но можно сделать и упрощённую версию для страховки, поскольку автомат гарантирует поддержание климата.

Если же я ошибся и теплицы у Дмитрия всё-таки не было, то непонятно, управление чем он разрабатывал? Если объект управления и ИМ виртуальные - то и результаты виртуальные.

 

Приветствую всех!
На телеграмм канале t. me/teplicaavtomatica (https://t.me/teplicaavtomatica) опубликованы обзоры конструкций теплиц и автоматики управления

 

Есть готовые изделия отдельно контроль влажности почвы и полив и отдельно контроль температуры и влажности и проветривание.
Чего огород городить ?

 

Приветствую!
В автомобиле так же есть отдельно колеса, и отдельно мотор. Но гораздо удобнее когда эти прибамбасы работают вместе.
Так и в теплице можно нагородить отдельно контроль температуры, влажности и много еще чего по 3 рубля. Правда будете каждый час или не час бегать смотреть - а так ли это управляет-поливает.
Может все же лучше применить контроллер, извините за каламбур, который все контролирует. Не будет греть воздух один девайс, а другой открывать фрамуги. Да мало ли что там еще может быть. И по интернету или телефону к нему достучатся и спросить -"Как там у нас в тепличке? Все в порядке? Может не будем сегодня поливать, на улице и так сыро?".
А как Вы у "готового изделия" спросите находясь далеко (или не очень) дома - "Все в порядке в тепличке".
Будете лепить ему модуль интернета или телефона? Тогда и другие "готовые изделия" обидятся - этому поставили интернет, а мы что лысые?
Я же все "прибамбасы" не обижаю - вот вам всем интернет, телефон, дисплей. Только работайте дружно на один результат, согласовывайте свои действия друг с дружкой. И вовремя докладывайте о состоянии дел в нашей тепличке.

 

Не правда.

Нет такой нужды. Контроллер сам должен сообщать о проблеме, а не ждать пока его спросят.

Как дождь на улице влияет на полив в теплице?

 

Приветствую!
Согласен, каждый час бегать не нужно. Я немного утрировал сие действие. Но в то же время в подкорке мозга будет сидеть тревога - все ли в теплице в порядке, как отработала автоматика?

Нет у "готовых изделий" никакой возможности куда то что то сказать. "Готовые изделия" могут только включит или выключить.
Можете возразить - у некоторых изделий есть функция выхода в интернет или GSM. Согласен, но такие изделия уже будут стоить не три копейки.
А если "готовых изделий" несколько, они что должны иметь модуль внешней связи?
Это уже лишено смысла. Даже не буду упоминать о нескольких СИМ картах на таких изделиях и оплаты тарифа.
Ну да, можно попробовать подключить все "готовые изделия" к одному с наличием связи на борту.
В этом случае начинается "колхоз" системы.
Не проще установить контроллер в котором уже все предусмотрено?
Понятно, обычной бабке с тепличкой это никчему - не доверяет она технике. Но нормальному пользователю (не скряге) - контроллер самое то.

Согласен, не влияет. Но иногда бывает такой сырой воздух от дождя не только на улице, но в теплице. В этом случае можно и не поливать.
Сколько людей, столько и мнений. Но к мнению пользователей с реальным опытом использования теплиц я отношусь с вниманием.

 

В любом случае будет сидеть тревога.

Во первых, мой ответ касался всех устройств, и вашего тоже.
Во вторых, с чего вы взяли что не может?

Устройства на основе ESP его имеют.

Кому как.
Ваш вариант с одним контроллером подходит для теплиц с неизменной компоновкой.
Мне модульность удобнее. Так как наполнение и компоновка культур в теплице меняется.
Касательно модульности, к примеру, система охлаждения (вентиляция с туманом) теплицы должна быть автономной и не зависеть от работоспособности центрального контроллера. Причем эта автономия дублирована. В случае отказа (не сработки) контролера охлаждения, сработает "глупый" капилярный термостат (аварийная функция).

Следующий момент, при использовании единого контроллера в длинной теплице, с разными культурами, нужно прокладывать много кабелей, пропадает мобильность. В то время как модульный контроллер с ИМ можно воткнуть в ближайшую розетку (электрическую и водяную) и он будет управлять поливом и досветкой без лишних проводов, это удобно.

 

Ну что же, давайте немного по полемизируем.
Сначала хочу заметить, что мои аргументы сформировались из практической многолетней работы по внедрению автоматики в теплицы. В этой работе есть много нюансов, не очень важных, но при учете их в большом множестве, несколько меняют подход к реализации того или иного проекта.
Итак:

Эта тревога может быть моментально купирована пониманием, что в любой момент можно получить информацию с контроллера довольно легко.

Безусловно, наш контроллер что то включает или выключает. Но прежде чем что то сделать, он обрабатывает достаточное количество информации, что бы адекватно отреагировать на текущую ситуацию.

Я рассматривал этот вариант управления.
Здесь есть ньюанс не связанный собственно с самим устройством. Практика показала что чем больше автономных устройств, со временем пользователю надоест ими заниматься (если только они не критичные).
Небольшой пример из жизни. Клиенту была установлена система полива газонов. Состояла из трубы по периметру участка и подключенными к ней автономными программируемыми кранами для полива.
Казалось чего бы проще. На зиму краны были демонтированы, а весной снова установлены. Через пару лет где то настройки сбились, Некоторые краны требовали ремонта. Закончилось это тем что следующей весной все это не устанавливали, а просто периодически поливали вручную из шланга.
Отсюда вывод - нужно постараться соблюсти баланс важности устройства, их количества и потребности регулярного обслуживания. Идеально было бы - смонтировал и забыл.
Безусловно и наши устройства требуют некоторого обслуживания. Вернее сказать, требуют облуживания не контроллеры (как раз их смонтировал и забыл), а система полива. Осенью слить воду, почистить фильтры, а весной все это опять привести в рабочее состояние.

Пока устройства не могут питаться из воздуха. Поэтому "воткнуть в ближайшую розетку", конечно можно. Но к этой розетке нужно подвести проводами питание 220 вольт. И от этого устройства. также нужно прокинуть провод к исполнительному устройству. Хочу заметить - провода в теплице с напряжением 220 вольт - это очень опасно. Я категорически против. Да и зачем? Если мы вынуждены проложить провод, не проще ли запитать тот же клапан 12 вольтами прямо с контроллера. И безопасно, и всего тот же один провод.

Контроллер имеет гибкую систему настроек в "один клик". Сегодня выращиваем капусту, а завтра табак. Не проблема.

Ни в коем не хочу утверждать, что модульная система не имеет права на жизнь. Я ранее уже писал, что я даже спроектировал и изготовил несколько комплектов модульной системы с применением сетей Mesh. Но загруженность большая на работе и дома другими проектами, совершенно нет свободного времени. Кстати, пару дней назад наш сотрудник вернулся из Вьетнама. Он там демонстрировал и тестировал систему полива больших площадей (по 1 датчику влажности грунта на гектар). Вот в этом случае применение модульной схемы (на базе LoRa WAN) совершенно оправдано. Во Вьетнаме (Лаосе и. т. д) большая потребность орошения площадей при большом дефиците воды.

 

Не могут. Поэтому по длинной стене шлейфом кинуты кабели с 230В и 24В. Всего два кабеля. Розетки и распределительные короба через метр. Там же водопроводная труба с кранами через метр.

По поводу проводов согласен, а вот кабели безопасны. В любом случае УЗО защитит.

Для клапанов удобнее применять 24В. Для досветки нужно 230 В.

А когда их становится 10 штук всё так же проще? Или вы предложите сгруппировать клапаны в одном месте и тянуть трубы?

 

Кабель заканчивается розеткой, да и сам модуль WiFi или другой уже под напряжением. УЗО может защитить, а может и нет. Это уже обусловлено откуда руки растут у монтажника/электрика.
Я предпочитаю дуть и на холодную воду, высокое напряжение только в крайних случаях, типа свет по потолку и никаких розеток. Все подключения герметичные.

Я не против, но 12 вольт, по моему мнению, позволяет применять аккумуляторы для аварийного питания, как контроллера так и клапанов полива. Питать контроллер 24 вольтами питания, конечно можно. Но в этом случае микросхемы преобразователей питания контроллера работают в предельном режиме. Это не есть айс. Поэтому я остановился на 12 вольтах. Да и блоки 16 реле так же питаются от 12 вольт. Я голосую за применение 12 вольт.

 

У меня проложена труба по периметру. 7 клапанов на 7 секций полива. Провода проложены по трубам. Просто и безопасно.