В этой статье хочу рассказать о проекте управления вентиляцией в теплице. Кому-то проект покажется простым и бестолковым — для меня же это был первый рабочий проект собранный на базе ARDUINO UNO. Не смотря на то, что сейчас доступно большое множество материалов по бесчисленному количеству проектов с применением ARDUINO — мне всё же хотелось сделать полностью СВОЙ проект, самому написать прошивку, разработать схему и выполнить в том виде, в котором меня это полностью устроит.

Итак — проект…

Основная задача — регулирование стаени открытия 2-х воздушных клапанов в парнике в соответствии с установленной температурой. При этом обязательное условие — питание от  POWER BANK’а

За основу, сердце, проекта я решил взять самый распространенный контроллер — ARDUINO UNO. Но посколько я не был уверен в том, что смогу закончить проект — я не стал покупать оригинальную плату, а обратился за помощью к китайской промышленности и заказал на АЛИЭКПРЕСС контроллер в виде стартового набора (вот такой).

Пока набор добирался до меня, я смотрел все видео на YouTUBE, какие мог найти. Материала очень много, есть полезный и бесполезный, интересный и нудный, но ответы на все вопросы можно найти всегда. Я с интересом, как передачи на Discovery Science, смотрел Алекса Гайвера, и с не меньшим интересом видеоблог радиолюбителя Грачика Чилингаряна, и многих других. В результате я пришел к выводу — учиться писать код для ардуино не буду, по крайней мере пока. Для создания прошивки буду пользоваться программой визуализированной разработки для ARDUINO — flprog. Большое спасибо автору программы Сергею Глушенко. И вот насмотревшись видео и начитавшись форумов я дождался приезда моего стартового набора.

Стартовый набор

  Почему я заказал именно стартовый набор? Ответ прост: там много всего, а что мне может понадобиться я пока не знал. И я оказался прав сделав такой заказ. Вот несколько причин по которым заказ стартового набора выглядит более правильным, нежели заказ по отдельности:

• не знаешь что может понадобиться,
• не уверен в том на сколько качественно будет упакован контроллер при отправке,
• стоимость тех-же компонентов при заказе поштучно, в сумме получается значительно дороже.
• отзывы по комплекту были убедительные положительные.

Заказ прошел также как и любой другой заказ на али… в корзину, оплатить, получить через 3-4 недели… ничего сверхъестественного. Доставка тоже была в рамках приличия, если такое определение годится к путешествию посылки из Китая в РФ. Всё целое. Заказывал стартовый набор ARDUINO UNO на АлиЭкспрессе тут.

После того как приехал набор и я провел несколько экспериментов с готовыми проектами и примерами щедро предложенными интернетом стало ясно — надо дозаказывать еще некоторое количество компонентов, так как в моей задумке нужны детали которых нет в наборе. Привет АлиЭкспресс.

В заказ пошли такие компоненты как:

• I2C/Интерфейс ЖК-дисплей 1602
• Набр перемычек для Arduino diy kit
• Макетный блок питания MB-102  3,3 В/5 В
• Адаптер питания 240 В постоянный ток 9V 1A
• Винтовые клеммы KF301-3P 5,08 мм 3 Pin
• Винтовые клеммы KF301-2P 5.08 мм 2 Pin
• AC-DC 5В 700mA 3,5Вт понижающий преобразователь переменного тока 220В до 5В DC
• Температурный датчик DS18b20
• Сервоприводы 9 г SG90 для RC
• Кнопки для управления
• Повышающий преобразователь
• Светодиоды
• Остальное появилось самопо себе ? из разных магазинов в РФ

К моменту как всё необходимое было собрано — был сделан скетч (прошивка для ARDUINO). И началась отладка с компонентами. Изначально всё отлаживалось на макетной плате, прямо на столе, а после переставлено в корпус.

Порядок работы блока:

В блок, по средствам кнопок, вносится два показателя: минимальная температура и максимальная температура. В соответствии с показаниями полученными от датчика температуры контроллер либо приоткрывает, либо прикрывает створки. Я сделал 4 уровня открытия: закрыто, открыто на 1/3, открыто на 2/3, полное открывание. Переход между степенями открытия происходит в случае если температура не стабилизировалась в установленном диапазоне. 

Световая индикация. Помимо дисплея, я установил 3 светодиода на задней стенке корпуса блока для того чтобы было видно, с внешней стороны теплицы, находится ли температура в заданном диапазоне или нет. Диоды разноцветные, синий — температура ниже установленного диапазона, желтый — в рамках уставки, красный — выше уставки.

В случае необходимости изменить положение заслонок контроллер дает сигнал сервоприводам с указанием угла поворота. Серво приводится в движение и тем самым поворачивает заслонки. Питание серво-приводов 7,5 вольт. Использую, пока, 2 серво, самых маленьких, так как сами жалюзи еще не готовы, а покупать мощные и дорогие пока не вижу смысла.

Организация питания ARDUINO UNO и SERVO

Пиание, изначально, решил делать от внешнего аккумулятора (повер банка), так как в парнике нет розетки. Ардуино требует стабильного питания, желательно 9 вольт, а сервоприводы хорошо себя чувствуют при 7,5 вольтах, и к тому же при старте серво большие стартовые токи, что вызывает зависание или перезагрузка контроллера (проседает питание).

В связи с этим было решено поставить не один, а два повышающих блока питания. Первый блок настроил на 9 вольт и запитал от него ардуинку и всё остальное, а от второго — только серво приводы и настроил его на 7,5 вольт. На вход поставил самодельную колодку питания из заказанныз ранее винтовых клемм и установил шнур от USB зарядки.

При сборке впаял в ардуину (в стандартные отверстия у каждого пина) провода от светодиодов, от кнопок иот монитора. Остальное подключил через пины. Монитор подключил по I2C шине, так (на мой взгляд) практичнее.

Датчик температуры и USB кабель не съемные, а вот провода серво приводов сделал с разъемами, так как потом будет проще смонтировать в парнике на месте изготовив кабели нужной длинны. Контроллер прикручен в корпусе винтами через пластиковые проставки. Донором для этого послужил вот такой корпус для ардуино уно.

После сборки осталось напечатать обозначения для кнопок, заламинировать и установить притянув табличку гайками кнопок.

Испытания в домашних условиях прошли хорошо, весной буду проводить испытания на теплице ?

Скетч для блока управления парником на ARDUINO UNO лежит тут.

Жду Ваших комментариев.