Проект "Умный сад"

[Wasja99]

Разыскивается соучастник/подельник для разработки проекта!


Проект "Умный сад".
Разработка микропроцессорного устройства на базе STM32F103C8T6.
Устройство должно:
1. 1 раз в сутки контролировать влажность почвы в двух зонах (в теплице и на улице).
2. При необходимости управлять клапанами для полива.
3. Контролировать уровень воды в накопительном баке. При необходимости включать насос для наполнения бака из скважины.
4. Контролировать температуру, давление воздуха (опционально).

В состав устройства входят:
1. Микропроцессор STM32F103C8T6
2. Двухстрочный ЖК дисплей WH1602 на базе HD44780
3. Клавиатура 4х4
4. Ультразвуковой датчик измерения расстояния HC-SR04
5. i2c датчик давления и температуры воздуха bmp280
6. Датчик влажности почвы (самодельный).
7. Исполнительные устройства (реле, клапаны, насосы...)

Для разработки используется Dip Trace V 3.0.0.2, CooCox CoIDE Version: 1.7.8

Мои познания в программировании самые начальные (мигание светодиодом, индикация времени и даты на ЖК дисплее....), и потому выполнение проекта может затянуться надолго, а весна уже не за горами.
Проект задуман в целях экономии времени и сокращении количества поездок на огород. То есть в личных некоммерческих целях.
Но, если всё будет удачно и отлаженно, возможно изготовление мелких партий.

Smart_Garden.rar

 

[Васисуалий]

Ну и хорошо!

Надо бы разобраться, я так думаю, с датчиками для начала. Что и в каком виде должны эти датчики представлять? Например ультразвуковой датчик что покажет? Уровень воды в баке? В каком виде этот сигнал поступит на процессор? Причем точно, "в граммах"...

Могу попутно предложить из собственного опыта датчик для контроля уровня воды. Как то использовал датчик от стиралки Самсунг. Так называемый "электронный". Он представляет из себя корпус с мембраной и пружинкой. В отдельном отсеке корпуса (сухом) катушка, а на мембране закреплен сердечник из фееро-материала. Изменение давления двигает этот сердечник относительно катушки и изменяет частоту генератора, который на этой катушке собран. Очень удобно и примитивно-просто. Процессору нужно лишь измерить частоту, что программно не сложно сделать.

Добавлено 28-10-2016 10:53

6. Датчик влажности почвы (самодельный).

Вот это само по себе тянет на отдельный НИОКР.

Можно даже отдельную тему замутить ибо писАть по этому вопросу можно много...

Добавлено 28-10-2016 10:55

Зы! Глянул схемку (пока по диагонали) - а что такое S13 и S18 ? Причем S18 закорочен?

 

[Wasja99]

Про датчики:
Датчик влажности - два штыря из нержавейки, воткнутые в землю. Проц измеряет сопротивление и по результатам определяет влажная почва, или надо намочить.
Ультразвуковой датчик - в инете масса описаний его работы. Например: ссылка скрыта от гостей 
Датчик вмонтирован в крышку бака.

Добавлено 28-10-2016 15:14

Измеряется расстояние от датчика до зеркала воды. Математически можно посчитать объём в литрах.

Добавлено 28-10-2016 15:23

S13 и S18 - атавизм. S18 - Reset. Нарисовано некрасиво, можно поправить, но цепи - всё правильно.
S13 - кнопка для перевода процессора в режим программирования через UART. Использовал раньше, пока не приобрёл ST-Link.

 

[Васисуалий]

Про датчики:
Датчик влажности - два штыря из нержавейки, воткнутые в землю. Проц измеряет сопротивление и по результатам определяет влажная почва, или надо намочить.

Ну это понятно! Вопрос в практической реализации...

Например: Для измерения сопротивления через электроды надо пропустить какой то ток. Т.е. надо создать разность потенциалов что бы между электродами этот ток потек. А по земле и так текут токи! Если не веришь, вставь те же два штыря в землю и просто подключи к ним наушник! Послушай, что там творится! Так вот и вопрос - а как повлияют токи, текущие через землю на измерение?

А как будут меняться свойства электродов, воткнутых в землю со временем?

А на какое расстояние улетит вся эта приблуда вместе с процессором во время грозы?

Об этом и еще много чем, о чем может быть пока мы и не додумываемся, надо подумать...

 

[Wasja99]

Ещё в строки клавиатуры добавлены диоды.
Ещё добавлен датчик расстояния. Прицеплен на порт PB12 Trig, PB13 Echo.
Схему надо отредактировать....

Добавлено 28-10-2016 15:44

Васисуалий,
 ссылка скрыта от гостей 
Вариантов масса!
Не надо зацикливаться на этом датчике. Надо Собрать систему. Сначала в макете. Потом с датчиком экспериментировать

Алгоритм работы.

 

[retx]

Ультразвуковой датчик - в инете масса описаний его работы.
...
Датчик вмонтирован в крышку бака.

я не стал бы использовать УЗ датчик на огороде, насекомыши там разные, пылинки, травинки.
тем более есть более простые возможности реализовать измерение уровня воды,
для уровня воды в баке для полива вообще двухступенчетого измерения хватит (низкий уровень - включил насос, верхний - выключил)

накуа знать что у тебя от половины бака 2см выше уровень?

вот например датчик температуры в бак это полезно, холодной водой что бы не поливать

 

[Wasja99]

для уровня воды в баке для полива вообще двухступенчетого измерения хватит (низкий уровень - включил насос, верхний - выключил)



накуа знать что у тебя от половины бака 2см выше уровень?

Например: На 2 см уровень воды в баке выше низкого уровня. Наполнение не включится. И на следующий полив воды не хватит.
А температура поливочной воды это +

Добавлено 29-10-2016 12:46

И бак с водой закрыт крышкой. Травинки и пылинки не пройдут!

 

[retx]

Например: На 2 см уровень воды в баке выше низкого уровня. Наполнение не включится. И на следующий полив воды не хватит.
А температура поливочной воды это +

Добавлено 29-10-2016 12:46

да ну! и сколько надо воды для полива
ты когда теплицу поливаешь что в конце делаешь?
правильно, набираешь полные бочки.
здесь тоже самое после полива включается насос и набирает воду, вне зависимости от текущего уровня


И бак с водой закрыт крышкой. Травинки и пылинки не пройдут!а пауки и мухи?
не ну можно решить проблему с пауками но можно и не решать если все проще сделать, так ведь?

 

[retx]

Ну и хорошо!

6. Датчик влажности почвы (самодельный).

Вот это само по себе тянет на отдельный НИОКР.

Можно даже отдельную тему замутить ибо писАть по этому вопросу можно много...

я раньше тоже задумывался как датчик реализовать
мысли были никелированный метал использовать что бы коррозии не боялся, потом вопрос куда его пихать, может лучше несколько датчиков и высчитывать среднее?

по поводу защиты от гроз решение придумал

но я не огородник на практике реализовывать интереса нет,

 

[Васисуалий]

по поводу защиты от гроз решение придумал

Ну дык? :bigok:

 

[retx]

да все просто
1) ...
2) ... время грозы

Добавлено 29-10-2016 18:36
все кому надо уже прочитали, а нагуглявщики обойдутся
удаляю

 

[Васисуалий]

retx, ну я, например ничего не понял. В прочем, если это такая секретная разработка тогда тебе в НАСА!

 

[retx]

retx, тогда тебе в НАСА!

боже упаси

 

[Wasja99]

правильно, набираешь полные бочки.

здесь тоже самое после полива включается насос и набирает воду, вне зависимости от текущего уровня
То есть достаточно одного концевика, как в бачке унитаза

Добавлено 30-10-2016 09:00

Граждане! Если нет конструктивных предложений, не надо писАть всякое бла-бла-бла! Просьба!
С уважением....

Добавлено 30-10-2016 09:03

Я хотел, чтобы народ поделился интересными идеями, а тут.......

 

[Васисуалий]

Я хотел, чтобы народ поделился интересными идеями, а тут.......

И в каком виде "народ" должен предлагать идеи?

Да и какие еще идеи нужны?

Есть уже определенный набор компонентов и что? Оно работает? Хоть как нибудь?

Добавлено 30-10-2016 14:10

Ещё в строки клавиатуры добавлены диоды.
Ещё добавлен датчик расстояния. Прицеплен на порт PB12 Trig, PB13 Echo.
Схему надо отредактировать....

И кто будет редактировать схему? А в прочем причем тут вообще схема? Вот датчики прицеплены и что? Где, например, фрагмент кода для работы с датчиками? Измерения какие нибудь производились? Есть у датчиков слепое расстояние? И какое оно? А как обстоят дела с максимумом? А угол обзора кто проверит? Или будем ловить отражение от стенок бака?

Я уже написал, что фактически по каждому пункту предложенного можно делать отдельный НИОКР и смело разделять эту тему на отдельные по каждому навороту.

И кто это будет делать?

Добавлено 30-10-2016 14:14

retx, тогда тебе в НАСА!

боже упаси

Непризнанный гений?

 

[retx]

..., фрагмент кода для работы с датчиками? Измерения какие нибудь производились? Есть у датчиков слепое расстояние? И какое оно? А как обстоят дела с максимумом? А угол обзора кто проверит? Или будем ловить отражение от стенок бака?

кстати УЗ датчики ch-sr04 неплохие, я с такими немного играл см.фото,
измерения достаточно точные, на счет воды в бочке не проверял но 99% что работать там будут без проблем
есть в них один нюанс, при выходе за пределы измерений (если накрыть или дальше 5.25м) впадают в "ступор" решается проблема достаточно легко аппаратно-программным методом

Добавлено 30-10-2016 14:14

retx, тогда тебе в НАСА!

боже упаси

Непризнанный гений?
харэ издеваться

Добавлено 31-10-2016 17:17

То есть достаточно одного концевика, как в бачке унитаза
.

в унитазе вода набирается почти сразу, а тебе надо поливать теплой водой,
как ты там программу конца полива реализуешь я не знаю, если по датчику влажности почвы то тебе нижний уровень воды знать надо полюбому, если по и/или таймеру то можно конечно и верхним обходиться но я не стал бы исключать нижний

Я хотел, чтобы народ поделился интересными идеями, а тут.......

а если еще и сделают и подарят вообще хорошо будет




Васисуалий, вот фотка, могу обратную сторону и даташит скинуть если интересно

 

[Wasja99]

Сенсор влажности:
 ссылка скрыта от гостей 

 

[retx]

открывание/закрывание форточек по температуре тоже делай

 

[Wasja99]

retx,

 

[retx]

можно еще поставить часы в виде микросхемы DS3231, и поливать только по вечерам,
я не огородник с нюансами овощеводства поверхностно знаком, вечером жара спадет и вода меньше испаряться будет, больше в почву пойдет
вообще чтобы придумать хороший алгоритм надо сначала условия для овощей оптимальные знать
Wasja99, напиши хотя бы про овощи будет польза,
если хочешь что то сделать надо хоть что то делать, т.е. начинать с мелочей, поиграл с одним датчикам потом с другим в конце уже все объединяешь

 

[Wasja99]

retx,
Я из-за нехватки времени занимаюсь проектом мало. Начал с азов с STM32. Писал код для моргания светодиодом, потом для работы с UART. Потом часы реального времени освоил (кстати в микросхеме DS3231 надобности нет, всё есть в проце). Научил проц выдавать время в UART. Потом подключил индикатор ЖК дисплей WH1602, часы на нём показывают. Теперь подключаю клавиатуру 4х4.

Добавлено 09-11-2016 17:39

Заказал у китайцев ЖК дисплей WH1602 с интерфейсом I2C. Для экономии ножек проца. Буду I2С осваивать.

Добавлено 09-11-2016 17:41

Работа идёт, но медленно очень.
Про овощи могу тоже рассказать, но в личной беседе.

Добавлено 09-11-2016 17:43

А коды публиковать здесь не вижу надобности - ничего нового я не придумал, всё на просторах инета валом лежит.
Схему принципиальную подправляю по мере подключения/отключения внешних девайсов.

 

[retx]

retx,
Я из-за нехватки времени занимаюсь проектом мало.

да времени у всех не хватает,

WH1602 с интерфейсом I2C штука хорошая, у меня есть даже 2004 (там поболя инфы можно выводить)

коды с комментариями (подробными) выкладывай, пригодится, (если там секретного нету конечно, секретное вырезай )

про овощи тут пиши, если есть достоверные данные например из специализированной литературы, инфа может в жизни пригодится и не огороднику,

если хочешь что бы тебе помогали идеями и советами ты тоже должен приносить пользу в плане информации
а что толку если ты не можешь написать какая температура и влажность нужна для огурцов? например, или для помидоров

 

[Wasja99]

Например: Помидору необходимо 10л воды в неделю. Можно поливать 2 раза в неделю по 5л, а можно и один 10л. У него корневая система длинная (до1.5 м) и засушить его трудно.
Это кому-то здесь интересно?
Блин.... Лучше про железо писать

Добавлено 09-11-2016 21:04

Схему подправил...

 

[retx]

да интересно, как алгоритм иначе придумаешь?
вот например сразу вопрос встает как эти 5 литров выливать? так чтобы мимо не растекалось.
надо полив растягивать по времени либо частоту полива увеличивать, либо несколько порций за короткий промежуток времени (т.е. например 10сек льем потом 30сек ждем пока впитается и повторяем 20раз)
если по времени растянем не повысится ли влажность при этом, и хорошо это или плохо для конкретного овоща?

делать одно без учета другого это делать на авось

 

[Wasja99]

Полив - капельное орошение. Под каждое растение трубочка с отверстием. Например 10 кустов. 10х10.... надо из бака вылить сто литров. Для этого и предусматривается УЗ датчик уровня, как более точный, чем концевики "пустой бак/ полный".
Алгоритм - смотри рисунок выше!