В этом сезоне вместо релейного мозга решил поставить электронный. Разработал электронный аналог пятиконтактного реле,
но потом вспомнил об ARDUINO. До этого логика управления была реализована на основе механического терморегулятора, замыкающего или размыкающего свои контакты и нескольких исполнительных реле питания микродвигателей. Форточки отлично проработали сезон, обеспечивая своевременное проветривание теплицы. Основной недостаток схемы в самих реле и большом потреблении, негативно влияющем на автономную работу автоматики от аккумуляторов 18650. За сутки потребление в среднем достигало 1500 мА.
Схема немного изменилась.
Набросал простейший программный код и подключил пару мосфетов.
Потребление системы в режиме работы микродвигателей порядка 450 мА, а в режиме простоя около 15 мА, что за сутки работы составляет около 500 мА. Таким образом, перевод системы на управление от ARDUINO снизило потребление в 3 раза и несколько повысило надежность. К тому же в дальнейшем, в случае апгрейда теплицы, она позволит нарастить систему различными датчиками и исполнительными устройствами. Запитана плата через внешний стабилизатор 7805. Можно попробовать запитать и от встроенного стабилизатора через RAW, но качество последних и их обвязки не внушает доверия (были случаи выхода из строя при подаче 8.5 Вольт). Все реле заменил новыми, предназначенными для автосигнализации StarLine, начинают стабильно срабатывать с 6.5 Вольт. Купил их по 80 руб. в магазине по продаже компонентов автосигнализаций и автозвука.
В качестве основы использовал ARDUINO Nano, по выводу контактов аналогами являются ARDUINO Pro Micro или Pro Mini. Это небольшие платы стоимостью до 230 руб. Температурное реле подключил к пину 2, заземлив резистором на 10кОм. Второй контакт повесил на +5В (VCC). Программно определил: при замыкании контактов температурного реле, на пин 5 подать «единицу»(плюс 5В), а на пин 6 подать «ноль»(минус). При размыкании же контактов термореле, сделать наоборот. Эти сигналы подаются на управляющие электроды мосфетов, которые в свою очередь подают команды исполнительным реле питания микродвигателей. Реле подключают питание двигателей таким образом, чтобы те вращались в ту или обратную сторону, закрывая или открывая форточки в зависимости от температуры.
Механическое температурное реле, при необходимости, позволяет управлять открытием-закрытием форточек в реальном времени, поэтому от установки датчика температуры было решено пока отказаться.
Вторая форточка работала от концевиков первой.
Теперь этот недостаток устранен, ее также оснастил реле и микровыключателями.
Теперь в случае электромеханических неполадок одной из форточек, вторая останется работоспособной. Схема аналогична основной.
Сабир написал:
Я сторонник достаточного минимализма
Сабир, по-моему, в Вашей схеме излишний минимализм. Всё же отсутствие у второй форточки собственных концевиков и, как следствие, постепенный уход ее от нормальных крайних положений - это существенный недостаток. Добавить 2 реле и 2 концевика - не такой уж и "огород", зато проблема будет решена навсегда.
Maximus71, Правильное замечание. Уже . Уже думаю протянуть еще два провода на тот конец теплицы и подключить правильно. Еще обдумываю заменить основное реле на электронное на основе двух мосфетов и двух транзисторов, уйду от подгорания контактов и может снижу немного потребление, так как оно основной пожиратель.
Сабир написал:
Я сторонник достаточного минимализма
Сабир, по-моему, в Вашей схеме излишний минимализм. Всё же отсутствие у второй форточки собственных концевиков и, как следствие, постепенный уход ее от нормальных крайних положений - это существенный недостаток. Добавить 2 реле и 2 концевика - не такой уж и "огород", зато проблема будет решена навсегда.
Сабир написал: Maximus71, Ручной режим хоть и не обязателен, но несомненно лишним не будет. Я сторонник достаточного минимализма, поэтому эти режимы буду при необходимости имитировать поворотом регулятора и включением-отключением разъема питания.
Сабир, да, ручной режим необязателен, обходился же я без него 2 года... Если надо было - управлял форточками поворотом регулятора. Но теперь стало удобнее, нагляднее... И жене нравится
Maximus71, Ручной режим хоть и не обязателен, но несомненно лишним не будет. Я сторонник достаточного минимализма, поэтому эти режимы буду при необходимости имитировать поворотом регулятора и включением-отключением разъема питания.
Установил два трёхпозиционных переключателя: "Режим" (автомат - выключено - ручной) и "Окна" (открыть - стоп - закрыть). Запланировано так было сразу (см. схему), ну а до реализации руки дошли только сейчас, через 2 года...
Сабир написал:
Можно такое сделать, но будет дорого и сложно.
С вами согласен вполне. Но сделать на базе ЭКМ (электроконтактного манометра) очень просто. Там два контакта. Правда один на размыкание, а другой на замыкание. Так вот с помощью дополнительной релюшки это можно решить. На сам манометр ставится медная заглушенная с одной стороны трубка. Стрелка манометра при повышении температуры будет показывать давление. Там рабочую температуру можно выставить элементарно. Один контакт работает на один придел, другой на следующий и ещё есть концевики. Т.е. 2-3 положения можно реализовать. И без питания управляющего прибора по температуре. А все устройства с обратной связью согласен - дороги.
valb, и сложно для обывателя. Вероятно поэтому не применялось массово. Но как простор для творчества имеет место быть. Реализуйте.
Сабир написал:
Можно такое сделать, но будет дорого и сложно.
С вами согласен вполне. Но сделать на базе ЭКМ (электроконтактного манометра) очень просто. Там два контакта. Правда один на размыкание, а другой на замыкание. Так вот с помощью дополнительной релюшки это можно решить. На сам манометр ставится медная заглушенная с одной стороны трубка. Стрелка манометра при повышении температуры будет показывать давление. Там рабочую температуру можно выставить элементарно. Один контакт работает на один придел, другой на следующий и ещё есть концевики. Т.е. 2-3 положения можно реализовать. И без питания управляющего прибора по температуре. А все устройства с обратной связью согласен - дороги.
valb, Приветствую. Об этом даже не задумывался, т.к. не нужно. Можно такое сделать, но будет дорого и сложно. Для такого по моему хорошо будут работать шаговые двигатели с энкодерами или оптическими(индукционными) датчиками(для отслеживания угла открытия форточки). Можно также что нибудь намудрить с герконами. Ардуино и прочее, прочее...
В реализованном проекте упор сделан на простоту, низкую цену комплектующих и их доступность. То что сделано сейчас сможет повторить даже школьник.
Сабир написал:
Этот год форточки отработали без поломок.
Всё красиво и интересно. А думали вы о пропорциональном открытии форточек? Типа при такой температуре - Х градусов, открывается на 30%, а при - Х+5 градусов открытие на 70% ? Будет более стабильная температура в теплице.
Еще одно уточнение. Со временем мотор второй форточки на какое то число оборотов опережает основной или отстает от него, поэтому периодически надо подворачивать штангу в ту или иную сторону. Если поставить концевики и реле на вторую форточку, то все будет работать синхронно.
Так как городить более сложную схему не захотел, то более менее синхронной работы я добился подбором моторчиков.
Теплица длиной 8 метров была сварена мною из дуг и установлена в 2013 году. В июне того же года прошел сильный град (градины с перепелиное яйцо). В некоторых местах поликарбонат тогда пробило насквозь, а снаружи теплица стала напоминать друшлаг. Простояла до конца 2016 года. В этом году поликарбонат был снят и заменен в порядке эксперимента на армированную пленку плотностью 200. Торцы остались с напоминанием о катаклизме
Сабир написал:
Далее при закрытой форточке закрепил верхний концевик, с учетом его отключения от давления уголка-упора тяги, после этого открыл (вращая двигателем) форточку и закрепил нижний концевик, ориентируясь на уголок-упор тяги.
А концевики у вас подпружиненные (на фото не видно)? Не возникнет ли в какой-то момент излишнее давление на них со стороны уголка-упора?
Сабир написал:
Сегодня наконец установил автомат форточек в теплице.
А фото "с места события" будут?
jek, Концевики не подпружиненные. Если рамка форточки упрется в каркас теплицы до выключения концевика, то может максимум затормозиться вращение с вытекающими последствиями. Подпружинить наверно лишним не будет. А так высота кнопки больше чем шаг винта, поэтому даже при покачивании ветром форточки происходит небольшое дотягивание до повторного отключения концевика.
Видео и фото сниму конечно. Когда закончил установку стемнело и снимать некогда было.
Сабир написал:
Далее при закрытой форточке закрепил верхний концевик, с учетом его отключения от давления уголка-упора тяги, после этого открыл (вращая двигателем) форточку и закрепил нижний концевик, ориентируясь на уголок-упор тяги.
А концевики у вас подпружиненные (на фото не видно)? Не возникнет ли в какой-то момент излишнее давление на них со стороны уголка-упора?
Сабир написал:
Сегодня наконец установил автомат форточек в теплице.
У схемы можно выделить три режима работы. 1 режим – минимального потребления в режиме ожидания при разомкнутых контактах теплового реле. В этом режиме потребляет около 2мА. В моем случае данный режим соответствует открытым форточкам, так как бОльшую часть суток температура выше +18гр (температура открытия форточек). 2 режим – максимального потребления в режиме ожидания при замкнутых контактах теплового реле. В этом режиме потребляет около 170мА, так как остается под напряжением реле Р3. В основном расходует запас электроэнергии аккумуляторов данный режим. 3 режим – кратковременного максимального потребления в режиме вращения двигателей. В этом режиме потребление тока до 600мА (зависит от тяжести форточек и качества сборки механики привода).
Чем меньше напряжение, при котором схема полностью работоспособна, тем меньше она будет потреблять. Для этого желательно подобрать все реле с гарантированным напряжением срабатывания не выше 8 В.
Снизить потребление тока во 2 режиме ожидания можно подбором 5–контактного реле Р3 с сопротивлением катушки более 90 Ом (у меня 93.5 Ом). Обычно сопротивление таких реле 75-80 Ом.
Менять соответствие режимов 1 и 2 открытию или закрытию форточек можно переменой между собою контактов 87 и 87а реле Р3.
При монтаже приводов сначала закрепил уголок на форточке и тягу на нем. Затем прикрепил уголок-упор на тягу форточки. Далее при закрытой форточке закрепил верхний концевик, с учетом его отключения от давления уголка-упора тяги, после этого открыл (вращая двигателем) форточку и закрепил нижний концевик, ориентируясь на уголок-упор тяги.
Для фиксации корпуса мотора в п-образном кронштейне из 16мм фанеры вырезал прямоугольник (лучше сделать из пластика или оргстекла). В прямоугольнике 12 мм сверлом просверлил отверстие и прорезал с одной стороны ножовкой. В связи с тем что гибкого переходника с оси редуктора мотора на вал тяги у меня нет, то корпус мотора, во избежание поломки редуктора, не стал зажимать, оставил 0.5 мм зазор.
Крепление уголков к раме сделал металлическими (нержавейка) заклепками, так как алюминиевые не выдерживают.
Собрал схему в короб для автоматов. Проверил в течение суток с двумя аккумуляторами. Достаточно даже двух, но для надежности предусмотрел под три. Максимальный ток потребления в режиме зарядки не превышает 400мА. В режиме ожидания почти ничего не потребляет, около 2мА.