feed-image Odebírat tento obsah čtečkou
Nabídka
csenderusktr

Arduino - zalévač květin 3

Tak jak se říká, že do "3" to vyjde :-) Sestrojil jsem další "snad poslední" verzi zálévače květin... 20.3.2016 - není tomu tak jsou další :-)

IMG 20150212 114523

ZDARMA

  • hex pro procesor

DONATE

  • zdroj + hex pro Arduino IDE, desky spojů a gerber (Eagle)

Parametry zalévače

Ovládání a nastavení:

Membránová samolepící klávesnice 6 kláves + LED (tlačítka: AUTO, MENU, LEFT, RIGHT, SELECT, ON/OFF)

Nastavení parametrů v menu

  • Do menu a z menu se dostaneme tlačítkem "MENU"
  • Parametr 1-6 menu měníme tlačítky "LEFT" a "RIGHT"
  • Parametr v menu 1-6 potvrdíme tlačítkem "SELECT" (začne blikat kurzor na LCD)
  • Hodnotu parametru měníme tlačítky "LEFT" = - a "RIGHT" = +
  • Hodnotu parametru potvrdíme tlačítkem "SELECT" (na LCD se zobrazí text "Uloženo...") dojde k vyskočení z menu do hlavní obrazovky...

1) Hystereze (rozsah 1-20% krok 1%) příklad: hystereze je nastavena na "2" a vlhkost půdy na "50". K sepnutí čerpadla dojde při vlhkosti půdy na snímači vlhkosti při 48% a k vypnutí při 52% vlhkosti.

2) Vlhkost půdy (rozsah 5-100% krok 5%) tj. úroveň kdy při poklesu pod tuto hodnotu sepne čerpadlo (pozor má souvislost s nastavením 1, je to tedy spíše střední hodnota vlhkosti a pohybujeme se +- hyst od této hodnoty)

3) Podsvit LCD (OFF / AUTO 2-100%) při OFF bude svítit podsvit LCD na cca 2% jasu, při AUTO se bude podsvit regulovat automaticky dle okolního osvětlení v rozsahu 2-100 jasu LCD)

4) Rychlost LCD (rozsah 1-10 vteřin krok 1 vteřina) parametr určuje rychlost přepínání údajů na LCD  tj. mezi údaji teplota-vlhkost a osvětlení-čas zalití)

5) Kalibrace při instalaci sond do půdy je potřeba provést tuto kalibraci hodnot pro min a max vlhkost půdy. Postup: navolíme tlačítkem "AUTO" režim STOP. Půda musí být suchá, navolíme v menu položku 5 a stiskneme tlačítko "SELECT" zobrazí se hláška" Suchá půda? Stiskni SEL..." Pokud máme opravdu půdu suchou stiskneme SELECT (dojde k uložení a zobrazení na LCD hodnoty z A/D převodníku pro min. vlhkost půdy tj. 0%). Zalijeme ručně půdu na maximum vlhkosti (úroveň max. vlhkosti dle potřeby květiny). Na LCD je text "Mokrá půda? Stiskni SEL...". Pokud máme opravdu půdu mokrou stiskneme SELECT (dojde k uložení a zobrazení na LCD hodnoty z A/D převodníku pro max. vlhkost půdy tj. 100%). Zobrazí se text "Uloženo" a dojde k vyskočení z menu do hlavní obrazovky (teplota, vlhkost vzduchu...

6) Cerpadlo (rozsah 1-10 minut krok 1 minuta) toto nastavení slouží jako omezení běhu doby čerpadla na max. možnou dobu v rozmezí 1 až 10 minut. Pokud do nastavené doby nedojde k zalití (například 1 minuta) znamená to nějakou poruchu (není voda, prasklé potrubí atd...). Systém se přepne do režimu STOP a následně se vypne (po výpadku a obnovení napájení se zařízení samo nezapne pamatuje si stav). Na LCD je text "!Chyba voda!" bliká podsvětlení po 200ms v rozsahu 5 a 100% jasu LED LCD (aby bylo vidět, že je nějaký problém na první pohled). Z tohoto stavu se dá vyskočit tlačítkem ON/OFF.

Ovládání hlavní obrazovka

  • AUTO = tímto tlačítkem se přepíná mezi režimem auto (kdy čerpadlo spíná dle vlhkosti) a stop (kdy čerpadlo nefunguje)
  • MENU, LEFT, RIGHT, SELECT = nastavení systému
  • ON/OFF = vypnutí a zapnutí systému (na LCD je text "...Vypnuto..." a podsvit je 5%)

Zobrazení:

LCD displej 16x2 znaků (podsvit LED řídí CPU pomocí PWM v závislosti na okolním světle v rozsahu 5-100%)

Výstup na čerpadlo:

spínací kontakt relé

Snímač vlhkosti:

2x kovová (nejlépe nerez) elektroda v měřené půdě (cca 0,5 - 1cm vzdálené od sebe, zasunuté do hloubky cca 10cm)

Měření vlhkosti a teploty:

na LCD teplota vzduchu 0-50°C (+-2°C), vlhkost vzduchu 20-90% RV(+-5%) snímač DHT-11

na LCD vlhkost půdy 0-100% (sonda s generováním AC 500Hz obdélník)

Kontrola chodu zařízení:

interní watchdog CPU doba tiku 4 vteřiny

Kontrola doby chodu čerpadla:

1-10 minut v menu zařízení (pokud sepne čerpadlo a do nastavené doby nedojde ke změně vlhkosti tj. zalití, dojde k odstavení zařízení). Tímto způsobem lze zjistit zda není prasklá hadice, nebo je v zásobníku dostatek vody (na LCD se při poruše zobrazuje hláška a podsvícení LCD bliká).

Zobrazení doby od posledního zalévání:

na LCD se zobrazuje ve formátu dhms doba od posledního zalévání (max. čas posl. zalévání je 47 dnů)

Ukládání parametrů:

interní paměť eeprom (ukládaná data: režim auto/manual, on/off, hystereze, úroveň vlhkosti zalévání, podsvit LCD, rychlost textu na LCD, kalibrace min/max, doba čerpadla)

 

Schéma zapojení zalévače

schema s rele

 

Plošný spoj zalévače

osazovak

Klávesnice 6x1 tlačítek s LED (prodejce zde)

klavesnice

klavesnice2

Teplotní čidlo DTH11

dht

Čidlo DHT11 připojíme k desce nejlépe stíněným kablíkem

Fotografie z prvního prototypu (bez relé, deska snímače vlhkosti je mimo základovou desku)

IMG 20150129 140726

IMG 20150129 140735

IMG 20150205 131429

IMG 20150205 131449

IMG 20150205 131522

IMG 20150205 131534

IMG 20150205 131548

IMG 20150205 131559

IMG 20150205 131607

IMG 20150205 131624

IMG 20150205 131655

IMG 20150206 120914

IMG 20150206 120929

Fotografie hotového zařízení zalévače 3 verze (+ relé čerpadla a snímač vlhkosti půdy)

IMG 20150211 120516

IMG 20150211 120532

IMG 20150211 141746

IMG 20150211 141810

IMG 20150211 141832

IMG 20150212 114459

IMG 20150212 114504

IMG 20150212 114523

IMG 20150212 114537

IMG 20150212 135329

IMG 20150212 135338

IMG 20150212 135351

IMG 20150212 142546

IMG 20150212 135358

IMG 20150212 142540

Zjištěné nedostatky z provozu

Dnes 12. 2. 2015 proběhlo první zapnutí s čerpadlem a zjistil jsem, že ruší při rozpínání čerpadlo 230V (napěťové špičky po síti), když testuji pouze desku na 5V relátko spíná jak má a vše je ok (bez rušení), s čerpadlem 230V AC dochází k resetování WDT při vypnutí čerpadla. Tzn. není chyba na straně řízení spínání relátka, ale problém s napájecím zdrojem 230/5V, nebo relé přenáší rušení od kontaktu zpět. Jojo EMC to je věc...

Dnes 13. 2. 2015 jsem nahradil fontánové čerpadlo 230V čerpadlem do ostřikovačů do auta 12V DC (to nejlevnější co lze koupit za 100,- Kč) a byla to chyba. Čerpadlo stálo pravda pouze 100,- Kč, ale:

a) není schopné nasát vodu ze zásobníku "nasucho" a musí být zavodněné

b) zjistil jsem, že když na přívod osadím zpětný ventil (voda spadává zpět), tak čerpadlo také nesaje jak má (ventil musí být na výstupu z čerpadla)

c) čerpadlo musí být na stejné výšce hladiny vody jako je zásobník (tzn. až dole jako je nejnižší hladina vody)

d) čerpadlo prokapává a po chvilce je pod ním loužička (netuším zda kolem těsnění víčka čerpadla, nebo to teče přímo z motorku kolem hřídelky, každopádně to je špatně a chiňan udělal chybu :-(

Shrnutí:

a) čerpadlem na 12V se odstranilo rušení a resetování procesoru při vypnutí čerpadla 230V (nejspíše problém v relé a při velké jiskře se něco zpětně dostávalo vzduchem do cívky relé....) a i s ohledem na bezpečnost provozu budu provozovat vše na 12V/1,5A DC adaptér.

b) z adaptéru 12V bude napojený spínaný stabilizátor na 5V (LM2574) pro desku zalévače a spínané čerpadlo na 12V

c) už budu kupovat pouze ponorná čerpadla na 12V, která budou přímo v zásobníku a budou vytlačovat vodu, nikoliv nasávat!

Foto z bádání a trápení s čerpadlem

IMG 20150213 102226

IMG 20150213 102248 

IMG 20150213 102254

IMG 20150213 110933 

IMG 20150213 110937

Protože čerpadlo teče umístil jsem ho přímo do květináče :-)

IMG 20150213 114444

IMG 20150213 114451

Jeden adaptér na 5V a druhý na 12V z 230V, do budoucna nahradím adaptér 5V DC-DC měničem a vše budu napájet pouze 12V zdrojem... Přímo se nabízí otázka využití sluníčka a celé zařízení napájet z baterií a dobíjet solárním panelem :-D, ale to je hudba budoucnosti...

IMG 20150213 120244

Objednal jsem ponorné čerpadlo reich 12V

reich

Parametry čerpadla dle eshopu

  • Přepólování čerpadlu neškodí, pouze nebude čerpat vodu.
  • Návod k použití:
  • Čerpadlo musí mít volný průtok, nesmí být ucpané vodní vedení.
  • Čerpadlo není určeno pro čerpání jiných kapalin, než voda
  • Čerpadlo používejte jen na čistou vodu bez mechanických nečistot a napájejte pouze stejnosměrným napětím 12V.
  • Záruka 24 měsíců se vztahuje pouze na vady výrobku, nikoliv na opotřebení.
  • Čerpadlo nesmí ve vodě zamrznout
  • Čerpadlo má připojení na hadici 10/12mm

 

Video - z provozu (testování - zatím napájení 5V jeden zdroj a 12V druhý zdroj)

 

Aktualizace 23. 2. 2015

Stále čekám na součástky z gme cz :-(, abych mohl sestavit zdroj 12/5V 3A a odstranit druhý napájecí adaptér 5V pro napájení Arduina. Po cca týdnu provozu jsem si všiml jednoho problému a to:

pokud sepne čerpadlo (a čerpadlo dává hodně vody) teče voda na půdu a než se stačí vsáknout nateče na půdu spousta vody. Zároveň než se voda vsákne do půdy, tak se stav stále vyhodnocuje jako že je potřeba zalévat. Ve výsledku to časem (vsáknutím vody) elektrodám dojde, že již není potřeba zalévat a čerpadlo vypne (mezitím už ale máme na květině spoustu vody).

řešením je:

a) osadit čerpadlo co dává málo vody

b) asi upravím program, aby seplo čerpadlo na nějaký čas (5 sec?), potom se počká třeba minuta a pokud bude potřeba (vlhkost bude stále malá) sepneme opět čerpadlo (5 sec?). Vždy by tedy běželo čerpadlo maximálně 5 vteřin a čekalo by se na vsáknutí do půdy.

Aktualizace 24. 2. 2015

Vydána nová verze programu (FW:24.02.2015), kde je do menu přidáno nastavení pauzy a běhu čerpadla při zalévání (rozsah 1-60 vteřin). Situace je tedy následjující:

zjistí se, že je potřeba zalévat -> sepne relé na dobu (v menu položka: Cerpadlo ON: je například 5) 5 vteřin.

po 5 vteřinách relé vypne (v menu položka: Cerpadlo OFF: je například 30) na dobu 30 vteřin -> po této době opět sepne na dobu 5 vteřin (pokud je to nutné, tj. stále není dosažená nastavená vlhkost půdy).

UPOZORNĚNÍ:

V menu je položka: Cerpadlo MAX: (rozsah 1-10 minut). Pokud sepne čerpadlo, tak do této nastavené doby musí být dosaženo nastavené vlhkosti. Pokud se doba překročí, znamená to, že není voda, nebo je porucha a zařízení se vypne a vyhlásí stav porucha.

Příklad nastavených hodnot v menu: Cerpadlo MAX = 2, Cerpadlo ON = 5, Cerpadlo OFF = 30 (celková doba na zalévání max. 2 minuty, čerpadlo poběží vždy 5 vteřin a pauza bude 30 vteřin).

Zároveň jsem vyřešil proud vody, který vyplavoval půdu -> řešením bylo vložit T-kus a kroužek s 1mm díramy po obvodu jako vodotrysk :-)

Náhled LCD s rozšířeným menu

IMG 20150224 082627

IMG 20150224 082637

IMG 20150224 083034

IMG 20150224 085446

IMG 20150224 085442

IMG 20150224 083117

IMG 20150224 083126

IMG 20150224 083134

IMG 20150224 085505

Aktualizace 2. 3. 2015

Tak jsem konečně sestrojil spínaný napájecí zdroj z 12V na 5V (až 3A) pro napájení elektroniky tohoto zalévače. Při sepnutí a rozepnutí relé (a tím zap/vyp čerpadla) nedochází k žádným problémům s napájením automatu) :-) tak jak popisuji výše.

IMG 20150302 132329

Pohled na zapojení - prototyp zalévače verze 3 (vše tedy: motor čerpadla a řízení je již napájeno jedním adaptérem 12V)

IMG 20150302 132357

31. 3. 2015Konečně jsem namontoval čerpadlo 12V (ponorku)

IMG 20150331 091101

IMG 20150331 091106

  • Vydána nová verze fw: 31.3.2015 (V4.0) - oprava chyb (stávalo se, že se zalilo pouze jednou a pak došlo k vypnutí zařízení a hlášení, že není voda)
  • Doplněny na desku (není v Eagle, ale na desce) blokovací kondenzátory 100nF a to: paralelně ke kontaktu relé, na piny 7,8 CPU, na vstupní svorku 5V. Přidán kondenzátor 2200 uF na desku zdroje (přívod 12V).

Aktualizace 22. 4. 2015

  • Vydána nová verze fw: 21.4.2015 (V5.0) - nová funkce a položka v menu - položka číslo "9) Min jas ON:" v rozsahu nastavení 5-95%. Tato položka slouží pro blokování zalévání pokud je tma (aby čerpadlo nebudilo). Když bude okolní osvětlení například 30% a v menu je nastaveno například 50% nebude se zalévat až do doby, než okolní osvětlení přesáhne hodnotu 50%. Pro měření okolního osvětlení se používá stejný fotorezistor jako pro regulaci podsvětlení LCD displeje.
  • poznatek z provozu - je vhodné umístit čidlo vlhkosti (dva plechy) do určité hloubky půdy (ne z povrchu). Když se začne zalévat je potřeba, aby se půda zalila celá do hloubky ne pouze na povrchu (jak se začne zalévat a sonda je vysoko u povrchu, tak se zjistí že už je vlhko, ale v hloubce je stále sucho...

Je paráda jednou za měsíc doplnit kanystr s vodou (dle velikosti kanystru samozřejmě) a koukat jak se to samo o sebe postará :-D

IMG 20150422 110302

Aktualizace 2.9.2015 (program verze 6 je kompatibilní pouze s novým HW!)

Narazil jsem na senzor vlhkosti "Sensirion SHT10" a upravil desku a program na toto čidlo. Výhodou čidla je digitální zpracování teploty a vlhkosti půdy bez starostí (kalibrace, snímače atd...)

Schéma zapojení upravené verze 6

schema s releV6

Deska spojů V6 SHT/DHT čidla

deskaV6

Čidlo sensirion SHT1x (z datasheetu)

IMG 20150901 112409

Čidlo: teploty a vlhkosti; Rozsah:0÷100% RH; 2,4÷5,5VDC; ±4,5%
http://www.tme.eu/cz/details/sht10/cidla-vlhkosti/sensirion/

sht

Článek o čidle na HW.cz

http://automatizace.hw.cz/novinka-miniaturni-senzor-vlhkosti-sensirion-sth21

Pokud zaizolujeme pájení a spoje u čidla (například epoxidem) můžeme čidlo použít přímo do půdy :-) to je paráda!

Některé firmy toto čidlo již zalité prodávají viz: https://www.adafruit.com/products/1298

ale za hrozné peníze. Pokud si čidlo SHT koupíme cca za 130,- a zalijeme spoje do epoxidu ušetříme cca 1000,- Kč na čidle.

Redukce SHT - vodiče

schema SHT10 redukce

deska

IMG 20150901 100105

IMG 20150901 112401

IMG 20150902 141116

IMG 20150902 064609

IMG 20150902 064612

Video - zalévač verze 6

Rozdíl verze 6 a předchozí verze

  • v menu byla odstraněna kalibrace vlhkosti
  • na původní desce se neosadí tyto součástky:

R6, R7, R8, R9, P2, D1, C3, C4, IC2

namísto R7 se osadí drátová propojka a na pin D3 CPU se připojí čidlo SHT data

na pin A5 CPU se připojí čidlo SHT clock

k SHT se zapojí +5V a 0V

  • bylo předěláno zobrazení na LCD displeji takto:

a) na spodním řádku se zobrazuje vlhkost a teplota vzduchu z DHT

b) na spodním řádku se zobrazuje vlhkost a teplota půdy z SHT

c) intenzita osvětlení -> (je noc / je den)

d) na horním řádku se zobrazuje auto/stop a čas od posledního zalévání

Čidlo zalité v epoxidu (mimo snímacího okénka)

IMG 20150903 065740

IMG 20150903 0657401

 

Oštítkován jako: Arduino ATMEGA328

Komentáře   

#4 Martin Pihrt 2015-12-15 16:44
Dobrý den,
ano již to mám hotové:
http://pihrt.com/elektronika/319-arduino-uno-automat-pro-vertikalni-zalevani-rostlin
S pozdravem MP
#3 Peter Jančuška 2015-12-15 11:49
Dobrý deň,
opať pekné zapojenie. Chcel by som sa opýtať či ostalo ešte nejaké miesto v pamati a či ste nerozmýšlal pridať aj senzory na meranie objemu nádrže...., to by už bolo úplne dokonalé. Ďakujem
#2 Martin Pihrt 2015-09-21 08:02
Dobrý den,
ano je to možné. Znamená to předělat od základu program. Aktuálně testuji spolehlivost čidla SHT na měření vlhkosti (když je zahrabané v půdě) co se stane po čase s čidlem (všude píší že to není problém, že má čidlo folii a je izolovaná elektronika od kapacitního snímače. Aktuálně (dokud se čidlo neosvědčí) neplánuji změny FW a desky. Nicméně můžete se pokusit si automat sestavil sám (materiál za cca 600,- - Arduino UNO/mikro...+3x SHT+relé) bez menu LCD jen vyhodnotit nějakou přednastavenou hodnotu a dle toho spínat relé. Momentálně nemám čas se tomuto věnovat, ale když vydržíte do jara (po vánocích), mohlo by se to zrealizovat (připomeňte se).
MP
#1 Roman Havala 2015-09-21 07:29
Bydlím v byte a jelikož rád zahradničím a tenhle rok jsem nestíhal zalévat rajčata a papriky. A napadla mě modifikace bylo by možné použít I2C display (odpadne regulace jasu trimrem ) + 3 čidla SHT + 3 relé. Děkuji.

Nemáte oprávnění pro vkládání komentářů (You have no rights to post comments.)