Присоединяйтесь к сообществу Мастерград

Зарегистрироваться
#6353613

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.


Сегодня в саду было время промерить истинные значения токов с нагрузкой от форточек. Вообщем, потребление системы в режиме работы микродвигателей составляет 800 мА (около 30 сек работы), а в режиме простоя около 8-12 мА. После открытия-закрытия форточек, в течении 10-15 минут происходит подзаряд аккумуляторов током от 550 мА с падением до 100 мА (порог отключения зарядки платой ТР4056).
В связи со снижением энергопотребления системы, для ИБП оставил только два аккумулятора 18650 (второй для подстраховки). Для устойчивой работы стабилизатора 7805, питающее напряжение с 9 Вольт поднял до 10.


Регистрация: 12.06.2018 Альметьевск Сообщений: 2

Сабир, День добрый. То же решил собрать автоматику по вашему примеру. Только у меня моторчики на 12вольт и бп тоже.
Можно ли в схеме заменить стабилизатор 7805 на 7812?

MRG-51 написал:
Сабир, День добрый. То же решил собрать автоматику по вашему примеру. Только у меня моторчики на 12вольт и бп тоже.
Можно ли в схеме заменить стабилизатор 7805 на 7812?

MRG-51, Задача стабилизатора 7805 - обеспечить питание Ардуино. У меня моторчики, как и у автора темы, также на 12 Вольт и схема работает на 10 Вольтах. Поэтому менять 7805 на 7812 не надо.


Сабир написал:
У меня моторчики, как и у автора темы, также на 12 Вольт

Не совсем так... на 6 Вольт. 30 оборотов в минуту.

Maximus71 написал:

Сабир написал:
У меня моторчики, как и у автора темы, также на 12 Вольт

Не совсем так... на 6 Вольт. 30 оборотов в минуту.

Maximus71, Это китайцы пытаются ассортимент расширить. Одинаковые они, и на 6 и на 12. От применяемого вольтажа (ток) только скорость вращения меняется соответственно. Почти так же продают кулеры, редко встретишь именно на 5 Вольт (сопротивление обмоток другое).


Мои пары аккумуляторов 18650 со схемой питания, подзарядки и увеличения напряжения показали себя нестабильно (использовал две разновидности дешевых новых и одни были от б/у батареи ноутбука). Низкая емкость аккумуляторов не могла дать достаточного для срабатывания реле тока, что выливалось в щелканья реле. Обратно ставить третий аккум не стал, а поступил проще - поставил старый 12В аккумулятор на 45 А/ч от автомашины (емкость снизилась, но держится).
При текущих токах, под управлением Ардуино и мосфетах, этот автоаккумулятор может открывать и закрывать форточки без подзарядки несколько лет (с перерывом на весенне-осенне-зимний сезон).

Теперь схема такая:


Замерил потребление системы от автоаккумулятора. При открытии или закрытии форточек кушает около 450 мА, а в режиме простоя около 20-30 мА.


Электрофорточки отработали 2-ой сезон без замечаний. Сезон закончился, электронику убрал на зиму в гараж.


Регистрация: 12.06.2018 Альметьевск Сообщений: 2

У меня тоже можно сказать отработали. Но случился порыв ветра и на закрытую форточку упали стройматериалы.
В итоге моторчик сгорел. У меня схема на реле собрана. Может есть какое дополнение к данной схеме, что бы при чрезмерной нагрузке питание на мотор выключалось?

MRG-51 написал:
У меня тоже можно сказать отработали. Но случился порыв ветра и на закрытую форточку упали стройматериалы.
В итоге моторчик сгорел. У меня схема на реле собрана. Может есть какое дополнение к данной схеме, что бы при чрезмерной нагрузке питание на мотор выключалось?

MRG-51, Привет. В голову, на такой случай, приходит одна мысль - поставить на каждый мотор предохранитель на 1-1.5А(надо подобрать опытным путем).


Сегодня протестировал работу микродвигателя. При 12В питания потребляет порядка 60-65мА. При стопорении вала ток возрастает до 0.3А. Поэтому, предохранитель не может быть более 0.3А. Никогда не использовал, но наверно лучшим вариантом может быть самовосстанавливающийся предохранитель на 0.15-0.2А. Примерно .


MRG-51 написал:
У меня тоже можно сказать отработали. Но случился порыв ветра и на закрытую форточку упали стройматериалы.
В итоге моторчик сгорел. У меня схема на реле собрана. Может есть какое дополнение к данной схеме, что бы при чрезмерной нагрузке питание на мотор выключалось?

MRG-51,
через датчик тока и ардуино можно отслеживать , черезмерную нагрузку

Нашел на Али самовосстанавливающиеся предохранители и закупил нужные. Провел тестирование и выяснил, что лучшим вариантом будет предохранитель на 0.1 А.

ссылка

Работа СВ-предохранителя заключается в резком ограничении тока при превышении его пограничных значений (в случае с 0.1 А предохранителем это более 200 мА). Ток ограничивается не полностью, а до 25-30 мА. Соответственно мотору такие токи недостаточны и он останавливается. Оставшийся в цепи ток рассеивается на СВ-предохранителе и не дает ему остыть и самовосстановиться. Однако, любой порыв холодного ветра в области предохранителя или переключение мотора на обратный ход, вновь восстановят работоспособность схемы.
Таким образом возможно обезопасить выход моторов из строя. Тестирование проводил при напряжении 12 В. Впаивал в разрыв одного из питающих мотор проводов.

Ссылка на (на сайте фото не соответствует).


id443310849 написал:

MRG-51 написал:
У меня тоже можно сказать отработали. Но случился порыв ветра и на закрытую форточку упали стройматериалы.
В итоге моторчик сгорел. У меня схема на реле собрана. Может есть какое дополнение к данной схеме, что бы при чрезмерной нагрузке питание на мотор выключалось?

MRG-51,
через датчик тока и ардуино можно отслеживать , черезмерную нагрузку

id443310849, В его схеме нет Ардуино.


Сегодня привез из гаража и установил электронику. Теплица вновь заработала. Начался третий сезон эксплуатации автоматических форточек. Что радует, ничего абсолютно делать не пришлось ПОСТАВИЛ-РАБОТАЕТ.


Тоже решил автоматизировать проветривание теплицы, курю форумы. Насчёт питания однозначно склоняюсь к свинцовым аккумуляторам , причём не новым, а восстановленным из отработавших на мототехнике или UPS. Привод для форточки не должен быть быстродействующим, и поэтому моторчик стеклоподъёмника это как из пушки по воробьям. И тросиковый механизм хоть и обладает большим ходом и гибкостью в применении, но всё же не обладает универсальностью и жёсткостью. Самые элементарные термоконтакты на Али стоят от 30-50 рублей, но они на фиксированные температуры, хотя это даже удобно . например на открывание поставить контакт на 25 Со а на закрывание 15 или 20.В качестве линейного привода хотел использовать микромоторчик с редуктором с алиэкспресса, а механизм на принципе винт-гайка с гайкой из фторпласта двигающейся внутри алюминиевого профиля, шпилька на требуемую длину и двойная тяга толкатель . Получается компактный брусок из которого выдвигается жёсткая тяга, толкающая и втягивающая нужный рычаг. При этом рабочая длина задаётся при изготовлении, а концевики с толкателями крепятся прямо на профиле. У меня несколько разных мотор-редукторов от минимального размера на 12 вольт 100 оборотов
А термоконтакты есть такие с фиксированной температурой.
В любом магазине торгующем аккумуляторами можно в сдаваемом утиле найти вполне рабочие батареи небольшой ёмкости вполне достаточной чтобы питать этот электромоторчик. Кстати солнечная батарея на 12 воль и 1,5 ватт тоже есть на али, и её через диод Шоттки просто напостоянно подключаем к аккумулятору. Если погода солнечная, то батарея всегда будет в тонусе.

denkisan, приветствую!

denkisan написал:
Привод для форточки не должен быть быстродействующим, и поэтому моторчик стеклоподъёмника это как из пушки по воробьям

Согласен 100%

denkisan написал:
И тросиковый механизм хоть и обладает большим ходом и гибкостью в применении, но всё же не обладает универсальностью и жёсткостью.

Опять согласен.

denkisan написал:
В качестве линейного привода хотел использовать микромоторчик с редуктором с алиэкспресса, а механизм на принципе винт-гайка


Ещё нужно продумать схему реверсирования двигателя. И конструкцию самой форточки.

уже видели? Гляньте, может натолкнёт на какое-нибудь решение... Там в описании к видео есть ссылка на фотоальбом, в котором показаны ключевые элементы конструкции, электрическая схема...

Я хоть и электронщик и всю жизнь проработал с электроприводами и промавтоматикой. Промышленными контрллерами японских производителей и Сименсовских Симатиков на Спеп5 и степ 7, но сторонник японского подхода к электронному управлению. Контроллеры должны использоваться там где без них не возможно обойтись. Чем проще схема, тем выше надёжность. Тем более ставить контроллер стоимостью в 10-15 тыр для того чтобы получить урожай в 200 килограмм при цене в базарный день 40-60 рублей за кило как то не разумно. Минимум затрат и оптимальная конструкция устойчивая к не особо аккуратному пользованию, чтобы случайная авария не вывела из строя автоматику. Сейчас на пенсии ,хотя и работаю , но прежних возможностей по изготовлению механики с применением токарки и фрезеровальных работ, материалов которые были раньше легкодоступны и станочники высшей квалификации под боком тоже нет. Хотел сделать защищённый от внешних воздействий линейный привод, столкнулся с тем, что капролон найти проблема, прочный пруток калиброванный на 3 мм тоже проблема. Не заказывать же всё у китайцев! Магазинов типа "Умелые руки" и "Юный техник" торговавших неликвидами с авиационного завода и радиозаводов уже лет 25 как нет, техническое творчество удушили на корню. Даже подарить радиодетали некому- радиолюбителей среди молодёжи просто нет! А поскольку занимался электроавтоматикой , монтировал, пускал и обслуживал импортное оборудование на когда-то крупном объединении, то схемы и многие комплектующие не проблема, проблема механика и исполнительные механизмы. Ставить на привод с микродвигателем концевики от пром оборудования -это анахронизм Один концевик в 50 раз больше самого моторредуктора! Герконыы и неодимовые магниты позволяют сделать устройство долговечным и компактным, но без токарки всё стопорится. Самое простое - два термоконтакта , один нормально открытый на 25-30 Со включение открывания форточки (фрамуги или панели) и концевик выключающий привод по достижении полного перемещении (микрик, герконовый или датчик Холла) второй - нормально закрытый термоконтакт на 15 или 20 Со, работающий при снижении температуры на закрывание и концевик отключающий питание в исходном закрытом положжении привода. Заказал электронный терморегулятор на али - цена около сотни рублей, но у него постоянное потребление тока порядка 30 ма, индикация без автоотключения. Точность достойная и гистерезис регулируется, но с влажностью, грязью пылью и конденсатом с росой необходимо мастерить ему скворешник и мыть руки перед тем как регулировать что либо. Насчёт автономного питания вопросов нет, есть пара восстановленных мотоциклетных стартерных Дельта СТ1214 и 1212, одна с остаочной ёмкостью 9 ач, вторая получше, примерно 11ач

. Есть пара солнечных батарей на 12 вольт и 1,5 ватта, хотя боюсь при слабом солнечном рассеянном облаками свете заряжать батарею не будет, надо хотя бы 13,5-13,8 вольт. А такое напряжение на выводах только при прямых солнечных лучах, чуть облачко и падает ниже 12 вольт. Но даже если менять батареи заряжая их то минимум пару недель выдержат. Есть конечно и более мощный мотор редуктор от какого то автомата

, если сделать привод с намоткой струны как у стеклоподъёмника , но опять нужно точить детали.

denkisan написал:
Хотел сделать защищённый от внешних воздействий линейный привод, столкнулся с тем, что капролон найти проблема, прочный пруток калиброванный на 3 мм тоже проблема.

denkisan написал:
проблема механика и исполнительные механизмы.

Мне помог строительный магазин. Анкер 150 мм, шпилька М6, гайки, винты, уголки...
Сейчас идёт четвёртый год эксплуатации - всё в порядке с механизмами.

denkisan написал:
Есть пара солнечных батарей на 12 вольт и 1,5 ватта, хотя боюсь при слабом солнечном рассеянном облаками свете заряжать батарею не будет, надо хотя бы 13,5-13,8 вольт. А такое напряжение на выводах только при прямых солнечных лучах, чуть облачко и падает ниже 12 вольт.

Включите их последовательно и добавьте регулируемый DC-DC понижающий преобразователь типа такого:
У этих преобразователей высокий КПД (92%), выставите на выходе 14В и всё.

Проверил работу солнечной батареи, при прямых солнечных лучах напряжение достигает 14.1 вольта. Есть ещё панель солнечная от светодиодного фонаря, вот её то и соединю как дополнение , это лишних несколько вольт, так что можно будет не заморачиваться с преобразователем вниз- 24 вольта это уже лишку. Я использовал подобный, но с ЖК дисплеем, удобно настраивать, но при напряжении на ХХ порядка 16-17 вольт и удельной мощности порядка 1,5-1,7 ватт батарея съест побольше в полуденные часы, а при облачном небе будет небольшая подпитка. Это как рекуперация энергии на современных генераторах старт-стопных авто. Так что будет чувствовать себя получше чем в UPS. Без зарядки вообще всё лето б.у батарея от пускового устройства на 38 ач "уволенная в запас" из за снижения ёмкости менее 50% , работала на светильник в туалете с включением по датчику движения , фото датчика на блокировку включения в дневное светлое время не было. Светильник из светодиодной ленты , по току примерно 350-400 ма при напряжении 12,65 вольта. По таймеру датчика примерно 2 минуты на одно срабатывание по движению, в день по 10-20 включений (дети, внуки). К концу сентября на батарее было порядка 10 вольт ,но снижения яркости не заметно. Таскать тяжёлый аккумулятор было лень. Да и с такой ёмкостью он уже как дырявое ведро, в которое не налить больше половины. Отправил в утиль, из утиля подобрал замену, и легче (меньше) в 3 раза и ёмкость всего немного меньше - 10 ач.

denkisan написал:
Сейчас на пенсии ,хотя и работаю , но прежних возможностей по изготовлению механики с применением токарки и фрезеровальных работ, материалов которые были раньше легкодоступны и станочники высшей квалификации под боком тоже нет. Хотел сделать защищённый от внешних воздействий линейный привод, столкнулся с тем, что капролон найти проблема, прочный пруток калиброванный на 3 мм тоже проблема.

Вот в силу перечисленных вами причин к пенсии я обзавелся и и .
В остальном иногда прибегаю к помощи китайцев или Авито.


На работе стоит токарный станок китайский, но без резцов и оснастки, поэтому из-за того чтобы выточить одну две детали в год не вижу смысла покупать станок , плюс к этому нужна оснастка и резцы, и много чего. Сделать чертежи и отдать специалисту проще. Любой инструмент и оборудование должны оправдывать затраты на их приобретение и работать а не пылиться. Это конечно хорошая игрушка для мальчика, пусть и совсем взрослого, но только если активно используется. Дешевле выбрать линейный привод на али, но цены они постепенно повышают. А рациональнее конечно поступить как Denis на Ютюбе, стеклоподъёмники на разборе, или привод антенны от иномарок тоже вариант. К зиме надо сделать чертёжик и заглянуть к токарю на родной завод, у него то и капролон и фторопласт наверняка есть. Вадим хоть и инженер механик но станочник от бога. Все станочные работы по цеху отделки на одном специалисте. Станки отличные, и токарный и шлифовальный японские, фрезеровальный тоже импортный, ещё 1975 года весь станочный парк, закуплены вместе с оборудованием завода. Но если человек любит свою работу, то и станки у него всегда в отличном состоянии!

Если есть хорошие знакомые, готовые бесплатно помочь, то это здорово. Но в основном, после ухода с места работы, постоянная занятость увлечениями и домашними работами, сводят на нет знакомства. Тем более знакомые тоже не вечно у станка. Вот тут приходит период, когда приходится за все хотелки платить. Мне, кроме того, не доставляет удовольствия кого то просить и выжидать результат. Если я задумал , , сварить теплицу, или , то я тут же могу этим заняться, так как имею для этого все. К пенсии надо готовиться. Теперь ко мне идут за платной и бесплатной помощью. Здесь на форуме я, как все, также бесплатно делюсь своими идеями и работами, ничего не скрывая.
Свои инструменты, если посчитать, я уже окупил.


Так и получается, что инструмент лишним не бывает, но получается такой огромный список уже того, что имеется и постоянно появляются новые, и никак не купить всё, на пенсии если не работать, то приличный инструмент не купить, а дешёвый китай обходится дороже чем фирменный, хотя частенько тот же Бош сделан в китае. Мотобур нужен очень редко, только забор или фундаметные опоры подо что то, Хорошо что у сына и зятя можно позаимствовать, но без собственного шуруповёрта, перфоратора, шлифмашинки, электрорубанка, бензопилы или электропилы, электролобзика или мультитулса, компрессора, сварочного инвертора уже никак нельзя. А если живёшь в своём доме, то тут список дополняется снегоотбрасывателем, мотоблоком или минитрактором плюс прицепное к нему и главное здоровьем, чтобы всем этим работать. А то посмотрев вокруг вокруг начинаешь бояться , чтобы инсульт не шарахнул, тогда и весь инструмент будет бесполезен, как у соседа по лестничной площадке и другого соседа через пару участков на даче.
Но хватит о грустном. Линейный привод всё же хочу сделать свой, купил шпильку на М5, профиль для корпуса и нашёл в закромах кусок фторопласта для гайки, думаю трение даже при толщине плашки из фторопласта в 15-20 мм будет ниже чем у гайки из металла, тем более со временем из-за коррозии гайки не изменится, раньше попадалась консистентная смазка для пар трения скольжения с длинными молекулами. По моему фирмы Шеврон, она характерна тем, что если пальцем коснуться смазки и убрать палец, то смазка тонкой нитью тянется за пальцем! Причём даже положив тюбик на стол можно отойти на пару метров смазка не разрывается. Делал однажды автоматику для хонинговального станка , так вот направляющие станочник смазывал литолом или циатимом 221 , смазка буквально через пару минут работы собиралась на концах направляющих. Сын тогда моторами занимался и подсказал. После замены Циатима на эту смазку картина полностью изменилась! смазка как прикленная к муфте так и ползала за ней и не собиралась на концах направляющей. А вот тип смазки не запомнил, и на рынке смазок знакомых продавцов тоже не осталось, а новички не знают. Многие типы смазок не имеют отечественных заменителей, мы при закупке завода у японцев получили более 80 образцов смазок для подбора аналогов и заменителей, бОльшую часть ассортимента удалось подобрать, но порядка 7-8 типов смазочных материалов так и пришлось покупать за валюту у них и американцев. Поскольку сами японцы покупали их в штатах. И хоть прошло уже больше 40 лет а оборудование вполне работоспособно и сейчас. Хотя у себя японцы оборудование меняют через пять лет , поскольку морально устаревает. Может сейчас что то и у них изменилось.

denkisan написал:
Линейный привод всё же хочу сделать свой, купил шпильку на М5, профиль для корпуса и нашёл в закромах кусок фторопласта для гайки, думаю трение даже при толщине плашки из фторопласта в 15-20 мм будет ниже чем у гайки из металла

"Качество" резьбовых шпилек не спасает ни капролон, ни самая супер-пупер смазка. Надо быть проще. При работе на форточке ресурс такой шпильки, как и гайки довольно значителен, нет там прецизионных сопряжений.
Наличие мотобура упрощает жизнь и как ни странно, но работа ему находится. уже накрутил ямок под столбы более 50 шт. Если посчитать стоимость работ, то к цене мотобура нужно еще доплатить.
Свой инструмент дает значительную свободу действий и минимум времени для реализации идеи. На днях задумал сделать кран-балку для гаража и использования в постройке бани. Тельфер есть. Сварочный есть, сварил балку из профтрубы и метполосы. Болгаркой нарезал метал и сварил каретку. Оси подшипников выточил на своем токарном. Запрессовал подшипники . Все это за пару дней.


На днях зашел в теплицу и сразу бросилось в глаза зеленое свечение светодиода, вместо красного. Что то не так. Проверил тестером. Оказался пробит стабилизатор 7805, на выход подавал 8,45 В. Ардуина в коме. Иногда ночами температура опускается ниже 15 градусов, поэтому систему не отключаю.
Что стабилизаторов, что Ардуино - как г... за баней, поэтому новую Ардуино прошил скетчем и просто поменял. Бывает
Все компоненты у меня установлены для таких случаев на панельках, замена несложная.


Еще один сезон электрофорточки отработали по полной. После косяка с внешним стабилизатором напряжения 7805, решил немного защитить ардуино и стабилизатор, дополнил схему диодом 1N4007 и конденсатором 100 мкф на 16 Вольт.