Дозиметр и погодная станция.

 

Данный прибор представляет собой плату на основе микроконтроллера esp32, в корпусе размером 115x45x18 мм, встроенным аккумулятором 900 Ма и зарядкой посредством микро usb. Реализованы датчик дозиметра sbm20 (счётчик Гейгера-Мюллера), датчик bme280e (температура, влажность, атмосферное давление), датчик ntc (температура). В разработке установка датчика скорости ветра, датчик атмосферных осадков, датчик pmi (качество воздуха).

Будем рассматривать два варианта использования данного устройства, как переносного это дозиметр с визуальным контролем на дисплее смартфона или стационарного с подключением всех датчиков с помощью разъемов и контроле как на смартфоне так и на компьютере.

Данный прибор имеет съемный счетчик. Сделано это на перспективу для подключения к этому разъему другого счетчика (например СИ8Б или Beta-5), которые более чувствительные и для измерения мягкой бета (мощность дозы в продуктах). Также съемный счетчик дает возможность для поиска предметов, на выносной штанге (как вариант).

Управление осуществляется при помощи регулируемого потенциометра с включателем и одной кнопки. Статусы и состояние можно наблюдать при помощи 4 светодиодов. В верхней части корпуса имеется ряд разъёмов для подключения датчиков.

И учитывая, что порты остались свободные в планах дополнить датчиком скорости ветра, датчиком атмосферных осадков и качеством воздуха pmi2,5.

4 светодиода отображают статусы состояний:

1 - светодиод (красный) срабатывает на импульс счётчика Гейгера

- яркая вспышка импульс счетчика Гейгера

2 - светодиод (синий) состояние подключения bluetooth

- светодиод не светит - ble адаптер не запущен

- светодиод тускло светит - ble адаптер запущен связь с смартфоном установлена

- светодиод моргает - ble адаптер запущен связь с смартфоном не установлена 

- светодиод ярко светит находится в режиме настройки

    
3 - светодиод (зеленый) состояние подключения wi-fi

- светодиод не светит -wi-fi адаптер не запущен

- светодиод тускло светит - wi-fi адаптер запущен связь с роутером установлена, связь с брокером mqtt установлена

- светодиод моргает - wi-fi адаптер запущен связь роутером установлена, но нет соединения с брокером mqtt 

- светодиод ярко светит находится в режиме настройки

4 - светодиод (красный, жёлтый) состояние зарядки аккумулятора

- красный идет зарядка

- желтый аккумулятор заряжен

Включение прибора осуществляется прокручиванием потенциометра, после громкость звукового пьезо элемента находится в максимальном состоянии. Против часовой стрелки убавляем звук.

По умолчанию Ble адаптер запущен и можно подключать смартфон.

Вся процедура установки программы на смартфон не имеет каких либо запросов все осуществляется просто, также как и связывание ble устройств. 

Три вывода информации мощности радиационного фона основаны на подсчете за разный период времени, самый нижний более точный. Цифры радиационного на синего цвета рассчитываются из графика с обновлением в 3 секунды. 

Несколько скриншотов программы SKYstate.

Ссылка видео:

https://youtu.be/gZPVkpCEiBA

E-mail:

tinlab.bel@gmail.com

 

Таймер для аквариума

    

    Данный таймер предназначен для обладателей аквариумов, который облегчает участь по ежедневному регулярному уходу. 

    Каждый день аквариумисту необходимо выполнять одни и те-же действия, во первых включать и отключать свет в аквариуме, кормить рыб, поддерживать температуру воды.

     Данный таймер позволяет выполнять действия по:

• включению и отключению ламп аквариума
• включению и отключению ламп аквариума с эффектом рассвета и заката и установки мощности свечения (необходим драйвер для лампы с управляющим сигналом)
• поддержанию температуры в заданном диапазоне (мониторинг максимальной и минимальной температуры воды)
• кормление рыб автоматической кормушкой
• автоматическая аэрация с установкой продолжительности работы и интервала паузы по времени (дневной и ночной режим)

    Таймер сделан на основе микроконтроллера Atmega328, отображения информации на дисплее Nokia3310, управление настройками осуществляется 4 сенсорными кнопками, включение портов осуществляется полевыми транзисторами, драйвер управления двигателем для кормушки.    

    

    Разберем по пунктам все параметры и настройки. 

  НАСТР

         Пункты субменю для выбора настроек.               

НАСТР-СВЕТ

        Задается время включения и отключения лампы, также эти настройки можно активировать или дезактивировать. 
НАСТР-АЭРАЦ

        Выбор субменю для настроек аэрации при дневном режиме или ночном, также можно активировать или дезактивировать 2 порт аэрации. 
НАСТР-АЭРАЦ-ДЕНЬ(НОЧЬ)

        Задаются настройки продолжительности включения порта или периода. Расчет интервала (порт в отключенном статусе) происходит автоматически. Аналогично производятся настройки в ночном режиме.

НАСТР-ПОДОГР

        Задаются настройки температуры в дневном или ночном режиме. Выставляется нужная температура в виде целого числа и гистерезис в виде десятичного числа.

        t°с 27±0,3 означает, что порт включится при падении температуры ниже 26,7° и отключится выше 27,3°.

        коррекция температуры позволяет выставить (если необходимо) температуру в диапазон эталона.

        также можно активировать или дезактивировать данный режим.

НАСТР-СВЕТ++

        Задаются настройки времени включения и отключения ламп, период рассвета и заката и процент освещенности лампы, также можно активировать или дезактивировать данный режим.

НАСТР-КОРМ

        Задается время кормления рыб и доза корма.

        Можно осуществлять кормление до 3-х раз за сутки и до 6 доз. Один раз в неделю можно делать день голода.

        Кормление производится если активировано установленное время. Пауза между дозами 2 минуты. 
НАСТР-ВРЕМЯ

        Задается текущее время в формате часы, минуты, секунды. Выставляется день недели.

        Коррекция задается в секундах и необходима для точного хода часов в течении суток.

         Задаются часы  начала и конца ночного режима (используется в аэрации и температурном режиме).
МЕНЮ2

        В меню2 отображаются все параметры заданные в настройках, а также возможность изменить статус порта (в негативе порт включен). 

МЕНЮ2-КОРМ

        Отображение настроек кормления рыб и возможность произвести кормление в количестве одной дозы.

Ссылка видео:

https://youtu.be/_G8WIRU3reQ

Ссылка telegram:

https://t.me/tinlab_bel/9

Новый проект дозиметр и погодная станция:

https://youtu.be/gZPVkpCEiBA

Таймер автополива

Инструкция. Таймер для полива

Инструкция 

Таймер для полива

- входное питание 12-24 вольт;
- потребление: основной режим 13ма, с подсветкой 60ма;
- контроль уровня входного питания;
- выходное напряжение 12 вольт

• при подключении + 12 вольт с таймера, максимальное потребление на 8 каналов 1,5 ампера
• силовой выход 8 каналами осуществляется полевыми транзисторами

- 7 независимых каналов (Z), 3 режима работы на канал в день;

• настройка время включения и отключения таймера в формате 00:00 часов (минимум от 1 минуты, максимум 23 часа 59 минут) 
• выбор включения таймера по дням недели
• установка опроса датчика влаги на канал
• режим непосредственного отключения или включения таймера канала в формате от 1 до 90 минут
• удобный режим просмотра выставленных параметров в памяти микроконтроллера 
• отображение информации о состоянии каналов и включенном режиме в основном меню

- 1 канал по событию (P);

• включение и отключение канала при изменении состояния датчиков поплавкового типа, с дополнительным отключением по времени
• включение режима по установленному времени с выбором дня недели и отключением по изменению состояния датчика или по времени

Навигация по меню таймера

Управление навигацией по меню осуществляется 5 кнопками.

Подсветка:

• после нажатия ↖ включится подсветка, отключение осуществляется автоматически после 40 сек
• в процессе управления после каждого нажатия любой из 5 кнопок счетчик отключения подсветки сбрасывается

Навигация:

• навигация осуществляется кнопками ←→↓ выбранный пункт моргает 
• переход по меню кнопкой ↑
• изменение цифровых значений осуществляется кнопками ↑↓, при удерживании кнопки  более 2 сек быстрое изменение параметров 
• изменение активации дня недели и знака влаги осуществляется кнопкой ↓
• сохранение измененных параметров и выход из меню осуществляется кнопкой ↖

Некоторые буквенные сокращения применяемые в меню:

Zs - Zone setup, Ts - Time setup, Ds - Datchik setup

M T W T F S S - дни недели с понедельник по воскресенье

                                                                                         

                                                                                         

                                                                                         

                                                                                         

                                                                                         

                                                                                         

                                                                                         

                                                                                         

Подключение таймера

Подключение таймера осуществляется 20 пиновым разъемом.

Предварительно подсоедините провода согласно схеме и способу

подключения (описан ниже), изолируйте.

Изолируйте не используемые провода.

Способы подключение таймера

Данные подключения осуществляйте при отключенном питании.
Способ подключения выбирайте согласно нагрузки на таймер.

Данный датчик уровня (поплавкового типа) и электромагнитный клапан взяты как образец.






Подключение и настройка датчика влаги

Данный датчик влажности поставляется в комплекте. Основное предназначение не включать таймер по заданному времени при влажной почве (дождливой погоде).

1. Для настройки датчика подключите 3 провода (питание и сигнальный провод) согласно схеме подключения.

2. Принцип работы данного датчика основан на определении электропроводности между контактами и имеет два сигнальных провода (DC цифровой выход и AC аналоговый выход). В данном случае использовать будем сигнальный выход DC, сигнал с которого настраивается регулированием потенциометра на плате датчика.

3. Подготовьте почву (это должна быть открытая площадка). Увлажните почву на глубину 3 см и установите датчик в почву. Установите потенциометр до упора против часовой стрелки.

4. Подайте программой питание на датчик, для этого войдите в меню Ds нажмите ↑ (TestHumid-on), питание на датчик будет подано в течении 1 минуты. На плате датчика загорится светодиод питания. Изменяйте потенциометр по часовой стрелке до тех пор

пока не загорится светодиод состояния влаги (влажно).

5. Проверьте данные настройки при наступлении влажной погоды, при необходимости повторите пункт 4. 

Подключение датчиков уровня

Данные датчики уровня предназначаются для включения порта события при замыкании контакта нижнего уровня и отключении порта при замыкании контакта верхнего уровня. Применяются для наполнения емкости.
Для понимания принципа действия данный датчик, представлен в разрезе. Место расположение геркона у разных производителей может отличатся.

Комплектация таймера: 

1. 20pin - разъем
2. датчик влажности.

Ссылка для скачивания инструкции в формате .pdf:
https://drive.google.com/file/d/1ZMOfaha7foa_Ean-Je_Z4ssxC_C6k4Cd/view?usp=sharing

E-mail: tinlab.bel@gmail.com

Устройство для задержки включения питания

Предназначение:

- включение устройств в автомобиле, после подачи питания через замок зажигания (авторегистратор, радар или подобных устройств)

- разных радиоэлектронных устройствах в которых необходимо применить задержку по питанию

Входное питание 5-24 вольт
Диапазон устанавливаемых значений от 1 сек до 99 сек
Используемые компоненты микроконтроллер Attiny13A, стабилизатор 7805, полевой транзистор npn (60n03 или любой аналог), конденсатор 100мкф 6вольт, светодиод, кнопка, 3 сопротивления

Установка необходимого значения:

- удерживаем кнопку до появления двух коротких миганий светодиодом, отпускаем кнопку

- следующее короткое нажатие сопровождается одиночным коротким миганием светодиода, коротким нажатием  устанавливаем количество десяток необходимого значения

- удерживаем кнопку до появления двух коротких миганий светодиодом, отпускаем кнопку, коротким нажатием устанавливаем количество единиц необходимого значения

- подтверждаем и сохраняем установленные значения, удержанием кнопки до появления двух коротких миганий светодиодом

Чтение записанного значения из памяти:

- нажимаем кнопку светодиод отображает двойное моргание, следующие длинные моргания светодиода отображают количество установленных десяток секунд, подсчитываем значения

- после следующего двойного  моргания включается чтение единиц секунд, подсчитываем значения

- следующее двойное моргание выход из режима чтения

Ссылка видео для просмотра:

Прошивка микроконтроллера, схема устройства и печатная плата для скачивания:

https://drive.google.com/file/d/1nop5n4gJ_4CSc8wbcOrfebDBUVmDuyTe/view?usp=sharing


tinlab.bel@gmail.com

Таймер и кондиционирование

В данной статье опишу устройство таймер и кондиционирование, разберем основные пункты меню данного устройства.

Разрабатывая данное устройство идея была для применения в агро-промышленности теплицах, агробоксах, инкубаторах, выращивание растений в гидропонике и прочее применение для поддержания микроклимата.             

Основное управление подключаемыми устройствами являются выходные порты в разрыве на Gnd, коммутируемые силовыми транзисторами. 

Применяются 8 портов:

• 4 порта работают по таймеру

• 3 порта по кондиционированию (2 датчика температуры и один датчик влаги)

• 1 порт работает по событию

Параметры в настройках с 1 по 7 порт задаются как в дневном режиме так и в ночном, причем продолжительность ночи можно задавать в периоде с 21 до 8 часов утра. Текущие настройки в меню 2 отображаются в зависимости от времени суток. Продолжительность и интервал в меню 2 (порт с 1 по 4) рассчитываются и отображаются в виде обратного отсчета.

Данное меню при описании решил сделать в виде схематичной структуры. На первый взгляд читается трудно, но для начала отбросим все красные и зеленные надписи (комментарии). Представим все надписи на бледно желтом фоне на экране и дальнейшие переходы меню по черным стрелкам. Основные экраны для мониторинга представлены в основном меню и меню2. Настройки параметров пытался сделать проще и нагляднее, добавляя номера портов их состояние и пиктограммы для удобства читаемости. Разбирая каждый экран по настройке параметров пользуйтесь дополнительно комментариями  красного цвета.

Подытожим основные характеристики устройства:

Ø  4 настраиваемых порта по таймеру (цикл или одиночный режим)

Ø  1 порт на понижение заданной температуры воздуха датчик DHT22, включение порта при повышении температуры выше установленных в настройках

Ø  1 порт на повышение заданной температуры (для почвы) датчик NTC, включение порта при понижении температуры ниже установленных в настройках

Ø  1 порт на поддержание относительной влажности воздуха датчик DHT22, включение порта при понижении влажности ниже установленных в настройках

Ø  1 порт по событию (3 контакта), включение порта происходит при замыкании контакта на Gnd, и отключение при замыкании другого контакта на Gnd

Ø   возможность корректировать точность хода часов за сутки

Ø  возможность корректировать показания датчиков температуры

Ø  возможность задавать параметры в зависимости от времени суток

Ø  удобный мониторинг выставленных настроек

Ссылка на ознакомительное видео данного устройства:

видео 2

https://youtu.be/w375RFC_V_s

Спасибо Валентин

tinlab.bel@gmail.com

Таймер для автополива техническая реализация

       

         В этой статье опишу основные технические моменты реализованные в таймере полива (ссылка на статью описания здесь). Ясно, что основную долю в этом проекте занимает программа (написанная на Си в Atmel Studio), но коснемся только железа. Основа проекта микропроцессор Atmel AVR Atmega328. Исходя из зашитой в ней программы располагаем комплектующие радиокомпоненты.

        Прикинем данную блок схему для того, чтобы понять какие комплектующие необходимы.  Процессор, блок питания, LCD для отображения вводимой информации, микросхема отвечающая за время (с автономным питанием), клавиатура управления, выходное питание силовое управление на каждый канал (полевой транзистор MOSFET), внешняя обвязка.

        Подключение всей развязки осуществляется через один 20pin разъем, что необходимо для удобного отсоединения таймера после сезона.

Блок питания, собран на основе микросхем стабилизаторов LM317 и L7805. Имея запас в подключении питания 12-24 в, применяя данные микросхемы имеем на выходе 12 вольт и 5 вольт. 12 вольт для внешнего подключения устройств, 5 вольт для питания схемы и внешнего подключения датчика влаги.

Рассмотрим подробнее способы подключение выходных устройств. Поскольку стабилизатор LM317 ограничен по выходному току в 1,5А, для подключения большей нагрузки применим включение минуя стабилизатор подключая плюсовое питание напрямую к потребителю (учитывая напряжения выходного устройства), а Gnd через управляемый MOSFET. Данные полевые транзисторы достаточно мощные, поэтому нужно ограничиваться только внутренней обвязкой платы.

Представленный на фото электро-клапан представляет собой катушку и служит в основном для включения переменного питания. Доработаем установив диод min 0,5А, для гашения броска питания (индуктивные выбросы), при этом при подключении соблюдаем полярность на клапане.

 Поскольку данный таймер задумывался в основном для подключения электро-клапана, потребление которого 400ма, программировать временные интервалы на 8 каналов одновременно не стоит. Нужно рассчитывать время для включения одного канала, а поскольку 8 канал включается по событию, то данной мощности включения 2 каналов таймера будет достаточно. Включение нагрузки 8 канала предполагалось для насоса, это может быть или электро-клапан если вода под напором, или включение насоса 220в через реле. 

Для определения некоторых значений и задействования минимального количества портов в данной схеме применяем АЦП. В данной схеме применяется 3 входа АЦП, выставим внешнее опорное питание по данной ниже схеме.

3 входных pin процессора задействуем для подключения 5 кнопок, датчика уровня и вход для измерения входного питания. Считываемые значения АЦП, распределяем программой. Между входом МК и Gnd, порта АЦП для замера входного питания, устанавливаем в качестве защиты порта стабилитрон на 5 вольт.

           

 

         Рассмотрим датчик уровня применяемый в данном проекте. Представляет собой геркон расположенный внутри корпуса, а на поплавке находится магнит. При изменении уровня воды совмещается магнит с герконом и контакт замыкается (см. фото в разрезе датчика уровня). Устанавливаем верхний датчик вертикально вниз (геркон разомкнут), нижний датчик вертикально вверх (геркон замкнут).  Нижний датчик при отсутствии воды замкнут по мере наполнения емкости разомкнется. Когда уровень воды поднимет верхний датчик геркон замкнется и даст команду на отключение 8 канала. В настройках датчика таймера возможно включение или отключения датчиков уровня, а также включения временного интервала на отключение канала (дополнительная защита).

            

      Рассмотрим датчик влажности почвы применяемый в данном проекте. На канал с 1 по 7 можно установить возможность опроса датчика влаги. Принцип работы такой в момент включения канала по заданному режиму подается питание на датчик, если недостаточно влажно канал включится или наоборот не включится если влажно. Состояние датчика в разных режимах и подключение указано на рисунке ниже.

Для вывода информации применим ЖКИ 1602 собранного на контроллере HD44780. Задействуем 6 pin процессора для подключения ЖКИ. 1 pin задействуем для управления подсветкой ЖКИ, поскольку данный таймер подключается на продолжительное время постоянная подсветка нам не нужна. В написанном коде программы установлен временной интервал, после последнего нажатия кнопки через 10сек подсветка отключится. Регулируем контрастность ЖКИ потенциометром.

                За текущее время отвечает микросхема DS1307 со своим часовым таймером с календарем. Данная микросхема позволяет вести счет дней недели, месяц, год. В данном таймере есть возможность устанавливать заданные временные интервалы по дням недели. Минимальный интервал от 1 минуты 1 раз в неделю на канал. Максимальный интервал 1 режима (всего 3) до 23 часов 59 минут с выбором дня недели. Общается данная микросхема с МК при помощи порта I2C по 2 pin.

                Завершая данную статью немного обобщу программные характеристики данного таймера.

•           7 независимых каналов, 3 режима работы на канал в день;
•          +1 канал по событию (подключение 2-х датчиков поплавкового типа для наполнения емкости);
•          Настройка время включения и отключения таймера в формате 00:00 часов (минимум от 1 минуты, максимум 23 часа 59 минут);
•          Возможность активировать каждый из режимов с сохраненными параметрами (время включения отключения, выбор дня недели);
•          Выбор включения таймера по дням недели;
•          Режим прямого отключения или включения таймера канала в формате от 1 до 90 минут;
•          Удобный режим просмотра выставленных параметров в памяти процессора;
•          Удобное изменение настроек параметров (управление осуществляется 5 кнопками);
•          Отображение информации о состоянии каналов и включенном режиме в основном меню;
•          Подключение датчика влаги почвы и в зависимости от погодных условий не включения таймера по установленному интервалу;
•          Отключение подсветки ЖКИ после последнего нажатия любой кнопки через 10 сек.;
•          Автономный режим поддержки времени и сохранение параметров при отключенном питании таймера.

     Настройка таймера и тест показаны на видео:
https://youtu.be/GRUldc1k70U
https://youtu.be/mVxZOKld8Jc

Спасибо Валентин.

tinlab.bel@gmail.com