Arduino DUE. Контроллер теплицы

А вот тут не соглашусь. Я изначально, когда теплицу строил, подвод воздуха не делал. В процессе эксплуатации выяснилось, что существующие форточки совершенно недостаточны для того, что бы эффективно компенсировать палящее солнце, при этом ночные заморозки, даже при наличии тепловой пушки существенно снижают температуру внутри, даже, когда все закрыто. Теплицу я сделал с одинарным остеклением, даже на однокамерные стеклопакеты меня жаба задушила. Эффективное решение по борьбе с холодом я нашел, а вот с жарой все сложнее. В итоге, я еще осенью, построил воздуховод из отапливаемого гаража, расположенного рядом, к теплице. Нагнетаемый воздух, позволяет существенно сгладить температурную кривую без необходимости распахивать двери. Так что, воздуховод, если есть откуда его тащить, совсем не лишнее. Как и подключение теплицы к канализации. Очень удобно. Всякий мелкий сор, попадающий на дорожки, легко смывается керхером в водосток и в теплице всегда чистота и порядок.

 

Вот это "поддержание параметров" - это и есть ключевое! Но, если ТЗ будет сформулировано в виде "Днем температура 25-28, ночью 21-24, относительная влажность 50-60%", то такое даже на ТТ толком не тянет. Ведь необходимо не только указать что должно быть внутри, но и описать факторы, влияющие на изменение этих параметров, как внешнего, т. е. природного свойства, так и того, что происходит в результате действий автоматики. Вот это самое - двери все закрыли, а влага с теплых грядок поперла в воздух. Т. е., когда я говорю о четкой формулировке ТЗ, я и имею ввиду описание всех процессов, которые в течение года 24/7 происходят в теплице, от чего они зависят, как на них должна реагировать система, с тем, что бы контролируемые параметры, а это ведь не только температура и влажность воздуха, но и инсоляция, температурный и влажностный режим почвы, ее кислотность, скорость движения и параметры воздуха, оптимальное содержание в нем CO2, режим внесения удобрений, причем, как по листу, через систему сплинклеров, так и корневую подкормку через систему полива и черт его знает, что еще... И вот это все ведь взаимосвязано, а значит должно быть четко формализовано. И именно это я имел ввиду, когда говорил о ТЗ на автоматизацию. Заметьте, я вообще сейчас не говорю о конкретных контроллерах, клапанах, насосах, актуаторах, приводах и двигателях - это все как раз самое простое, во всей этой истории. Потому что сперва надо определить ЧТО мы делаем, потом нарисовать ко всему этому хозяйству алгоритм работы - и вот это в автоматизации как раз и есть самое сложное и то, что я пока нигде толком найти не могу.

 

1. найдите Агронома, и пусть он вам расскажет что нужно для растений.
2. Почитайте про теплицы.(начните с антрацита)
3. Почитайте эту ветку с самого начала)
4. свяжитесь с А. В
p. s. - занимался бубуйнёй как и вы) искал, паял. в итоге у меня 2 контроллера. У сестры и меня)

 

И не найдете этого алгоритма, потому что в таком количество взаимосвязей слишком много физических процессов. В общем виде для множества разных теплиц в разных точках расположения эту задачу не решить.
Я пытаюсь решать такую задачу, но только для конкретного случая с помощью матмоделей. Пока хорошо изучено только влияние на теплицу основного внешнего природного алгоритма это солнце, частично изучено облачность и внутренняя/внешняя температура воздуха и грунта. С этими взаимосвязями мои матмодели могут разобраться и что то спрогнозировать, а значит создать нужный алгоритм.
С введением каждого нового параметра про которые Вы пишете сложность задачи увеличивается в геометрической прогрессии.
Маловероятно что Вам захочется заниматься этим конкретно, поэтому не парьтесь в поисках этого алгоритма. Берите готовое решение с мониторингом различных температур и управлением по неизвестному Вам алгоритму, а дальше Вы встроите нужный Вам алгоритм в это решение.
Данный контролер это может, контроллеров лучше я пока не встречал.

 

1. Что нужно для растишек я в черне понимаю. Но, как я уже писал, само перечисление параметров, необходимых для качественной жизни растения, недостаточно, что бы сделать грамотный проект автоматизации.
2. Не понял, причем тут антрацит?
3. Прочитал всю ветку. Видел множество отдельных мыслей разной степени полезности. Не увидел главного - целостного алгоритма работы системы в части автоматики. Множество полезных интерфейсных решений, обсуждение датчиков, проблем передачей информации вдаль светлую, выбора конкретной платформы, вычисления отдельных переменных (синтаксис кусочков кода конечно впечатляет, ну да ладно, не на форуме программеров, чай ). Но где описание алгоритма работы системы как целого!
4. Кто такой А. В?

Да не проблема спаять-спрограммать. Проблема в отсутствии вдумчивого алгоритма именно автоматизации функционирования теплицы. Потому что, по опыту прошлых лет, уже куча нюансов вылезла, которые оказывается надо учитывать. И еще столько же, уверен, для меня нового вылезет еще за пару сезонов. Потому и ищу комплексное описание работы системы, что бы не шарить в темноте, а сразу реализовать то, что надо. С учетом максимума возможностей, благо в опытной теплице уже есть и тепло, и электричество, и вода, и канализация, и подвод воздуха заданной температуры, и контроль параметров воздуха (кроме качественного), почвы (температура, влажность, кислотность), инсоляции. Но сами по себе параметры знать мало. Надо еще четко понимать связь между ними.

 

Ерунда. Промышленные теплицы прекрасно автоматизированы и работают в автоматическом режиме с учетом 100500 параметров. Так что алгоритм очевидно существует. А, если рассматривать выращивание не в грунте, а в гидропонике, то там еще и сборка питательного раствора "на лету" случается, с учетом имеющихся факторов. Так что существенно более простой алгоритм для подсобного хозяйства точно существовать должен. Жаль, что тут его никто не формализовал. Ну да ладно.
Мониторинг параметров меня вообще не интересует, как и широкие интерфейсные возможности, со всеми этим дисплеями и параметрами? Зачем они нужны. Стабильно работающая система не требует контроля параметров, пока все идет хорошо. А, если что-то пошло не так, то гораздо проще поднимать тренды со скады, куда все едет с контроллера он-лайн и работать с этими параметрами в любом разрезе. Охотно верю, что большинству такое нафиг не надо, а слово "скада" вообще выглядит, как ругательство, но тут каждый развлекается, как ему больше нравится. Возвращаясь к обсуждаемому вами контроллеру, еще раз повторю простой вопрос - ведь когда писали код в части автоматизации, ведь какой-то алгоритм работы был сформулирован? И он хоть как-то ведь формализован? Вот его-то и хотелось бы увидеть, если конечно, это не какое-то мега-ноу-хау. Что, вызывает сомнения, если, как Вы говорите, параметров контроля всего ничего.

 

И еще один момент, почему сперва нужно сформулировать алгоритм работы системы, быть может самый важный момент - практически в 99% проектов автоматизации, что я встречал, независимо от их масштабов, происходила по сути автоматизация бардака. Вместо того, что бы проводить реинжиниринг бизнес-процессов, их просто пытались автоматизировать "как есть". А очень часто, бывает сильно дешевле и проще, что-то изменить в конструктиве объекта, чем пытаться всякими автоматизационными костылями решить имеющиеся проблемы.

 

Попробуйте заглянуть в начальные истоки этого проекта Arduino Mega. Контроллер теплицы. Хроники
возможно тогда Вам станет понятно что нет тут алгоритма который Вы пытаетесь найти.

 

Да тут слово алгоритм ТАБУ. Кто его сделал, тот либо дома его использует, либо бабки на этом заколачивает, нужен энтузиаст который поймет суть и напишет нормальный математический модуль состоящий не из ситуативных костылей, а сведет в него таблицу влажности, транспирации, сайт с погодой и матмодель теплицы. Я уже поднимал этот вопрос, на что мне сказали что это должен делать я сам стоя в кирзачах перед купленным контроллером весной.

 

Здесь вы этого точно не найдёте, как правильно сказал kivik71. Концепцию, которую развивал Дмитрий на протяжении 7-и тем, он сам кратко изложил в моей теме и с тех пор от неё не отклонялся.
В ней, как в таковой, отсутствует автоматизация, объект с его свойствами и агротехнические требования.
Ну, то, что нет автоматизации, понятно, да? - Упор на то, что это инструмент, находящийся в руках грамотного пользователя, т. е. вся система управляется тепличником, а контроллер с программой - это только инструмент в его руках.
Основное кредо Дмитрия - управлять чем угодно откуда угодно, поэтому проект на 99%, как вы правильно заметили - это просто мониторинг.
Что касается регулировки параметров, то сам Дмитрий никаких ТЗ не формулировал, у него была куча испытателей его конструкции и программы, которых он и побуждал формулировать требования - кто что сможет предложить. Но все эти люди были связисты, так что получается, что сама агротехника никого не интересовала и её никто не изучал. До испытаний системы в целом на самом объекте, насколько я знаю, дело так и не дошло и, честно говоря, они бы ничего не дали, поскольку требования достижения оптимальных параметров не ставились вообще, более того, считалось, что это всё равно недостижимо.

По правде говоря, не зная свойств конкретной теплицы и свойств органов регулирования, такую задачу и ставить бессмысленно, поэтому, сколько ни допытывались отдельные личности, какие пределы температуры или влажности гарантируются системой, ответа они не получили и не могли получить - не было такого задания вообще.

А над тем, что kivik71 говорит вам об увеличении сложности задачи в геометрической прогрессии при увеличении их количества - это жестокая природная правда. Учтите, что нет ни одного параметра, который бы не портил другие при его оптимизации. Поэтому, если вы хотите поддерживать его в зоне оптимальности, то оптимизируете только его один - таков закон автоматизации. Правда, ничего вам не мешает поддерживать в оптимальной зоне не отдельно влажность воздуха, скажем, или отдельно температур воздуха, а их соотношение, как я показал на графике.
В промышленных теплицах тоже никто не пытается оптимизировать количество параметров больше одного, так что выбирается ведущий, самый важный на данный момент параметр и оптимизируется он один. Если вы не хотите утонуть в океане хаоса, начните с выделения важных параметров и второстепенных и последние просто откиньте - они влияют очень слабо. Я считаю, по настоящему, стоит автоматизировать только температуру и влажность воздуха и температуру грунта.

 

Приветствую всех!
Постараюсь, по возможности, ответить на часть поставленных вопросов в предыдущих ветках.
Начну с последнего.

1) А. В. - Александр Васильевич, создатель этой ветки на данном форуме и параллельной https://www.forumhouse.ru/threads/461875/page-29
Также создатель совместно с Дмитрием (вернее Дима начал, а я потом подключился) линейки контроллеров для управления теплицами. Фото на аватарке.
Зачем две ветки на форуме? Контроллер на DUE - основное стабильное изделие. Контроллеры на STM32 - экспериментальный, с большими возможностями, временно приостановлен. Надеюсь продолжить.

2) Что собственно требуется для нормального роста растений?
Я не агроном, но понимаю, что нужно поддерживать температуру в нужном диапазоне,
влажность грунта и воздуха, содержание питательных веществ. Еще раз замечу (писал об этом ранее) - растения появились значительно раньше человечества и пережили еще не такие катаклизмы.

Как поддерживать среду?
Температура - посредством открывания/закрывания фрамуг.
Если температура окружающей среды ниже чем в теплице - включаем обогрев,
если выше - спринклеры и перемешивание воздуха, опускаем шторы с солнечной стороны.
Температуру грунта также, при необходимости, можно поддерживать.
В контроллере предусмотрены для этого (и остальных) по три канала, чего достаточно для управления двух теплиц.
Влажность воздуха понижаем вентиляцией и иными устройствами, повышаем опять же спринклеры и перемешивание воздуха.
Влажность грунта - капельным или иным поливом.
Подкормку - система насосов, дозаторов и измерение pH EC СО2

С этим я полностью согласен с уважаемым Cofessor. Многолетний (не побоюсь этого сказать) опыт полностью подтвердил выше сказанное. Более того - температуру грунта может и не нужно регулировать, если ящики изолированы от земли. Грунт принимает температуру воздуха (ну почти).

Но разным пользователям нужны дополнительные функции (очень важные, по ихнему соображению).

Спрашивается - какие параметры всего этого. Нет единого мнения, каждый считает что только его параметры единственно верные. Поэтому мы не стали спорить (это бесполезно), а предоставили возможность пользователям устанавливать свои "единственно верные".

Вы видели на этих форумах одинаковые мнения? Вот, вот. Я не видел.

Не уверен. Мы с 2016 года работали над этой проблемой. Начало - https://www.forumhouse.ru/threads/341712/
Только на данный момент (2023 г.) вышли на стабильную версию контроллера и почти закончили работать над программой. Я понимаю, совершенству нет предела - останавливаться не будем.

Согласен, но есть такая особенность человека - он очень дорожит плодами своего труда. Поэтому ему очень важно знать что эта "непонятная" автоматика регулирует как нужно, не сломалась и стабильно оберегает любимые растения.

Поэтому в контроллере предусмотрены различные варианты дистанционного контроля и управления (вдруг эта "тупая" автоматика сделает что не так).
Есть интернет в теплице - отлично. Нет - GPRS вам в руки. Без контроля не останетесь, можно жить спокойно.

Что касается ТЗ - оно сформировалось постепенно в течении многих лет на основании опыта многих пользователей. Специально, в виде какого то текста или списка не фиксировалось. Сразу внедрялось в программу.

У меня в теплицах полы выложены плиткой. Удобно, глазу приятно и можно ходить в тапочках, пить кофе и читать книжку.

Ну и последнее. Иногда мелькают утверждения, что главное в этом проекте - извлекать бабло.
Продажа одного контроллера в течении 3-5 месяцев не приносит прибыли СОВЕРШЕННО.
Заработанные копейки тратятся на поддержание сайта и создания новой версии контроллера.
Поэтому Дима решительно оставил этот проект как не перспективный. Я же не могу остановиться, нужно поддерживать тех, кто приобрел контроллеры ранее, и вообще - нужно же иметь какое то хобби в жизни.

Всем успехов! Прошу прошения за длинный пост.

 

Эту тему я видел, еще два года назад, когда только начинал теплицу строить. Но какого-то более-менее толкового алгоритма УПРАВЛЕНИЯ теплицей я там не видел. Допускаю, что плохо смотрел.

 

Ну это же бред. Выглядит, как мы вам дали кучку деталей, а вы из них стройте велосипед и катайтесь. А то, что вы кататься еще не умеете и устройства велосипеда не знаете - это ваши проблемы, не морочьте нам голову )

 

Друзья, ну ЭТО автоматизацией теплицы не является. Скорее средством мониторинга с возможностью воздействия на отдельные исполнительные механизмы. Не то, что бы это совсем ненужная вещь, но не могу в толк взять, что тут 7 лет ваять можно? Такой проект делается за неделю и для него не нужно многобайт кода. Может, все же, все не так просто, как Вы объясняете?

 

нет черной кошки в темной комнате, Вам уже несколько человек об этом сказали.

Не так это выглядит. Вам дали многофункциональный инструмент и Вы можете применять его там где Вам нужно и по своим алгоритмам.
Если Вам действительно очень хочется создать оптимальный алгоритм для своей теплицы, то начинайте с выкладывания конкретики, но получается не в этой теме. Тут или создать новую свою тему или могу предложить свою площадку с матмоделями https://www.forumhouse.ru/posts/24440994/ там я смогу по Вашей конкретной ситуации создать личную для Вас модель и встроить в нее виртуально некоторые Ваши алгоритмы и хотелки, а дальше подумаем как оптимально управлять всем этим хозяйством.