www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua

Русский: Русская версия English: English version

Translate it!

+ Поиск по всему сайту
+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по каталогу схем
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

ВСЕ СТАТЬИ А-Я

БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
СПРАВОЧНИК
АРХИВ СТАТЕЙ

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ

ФОРУМЫ
ВАШИ ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
ОТЗЫВЫ О САЙТЕ

КАРТА САЙТА

Бесплатная техническая библиотека РАЗДЕЛЫ БЕСПЛАТНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ БИБЛИОТЕКИ:
Архив и лента новостей
Книги и сборники
Технические журналы
Архив статей и поиск
Схемы и сервис-мануалы
Электронные справочники
Русские инструкции
Радиоэлектронные и электротехнические устройства

СКАЧАЙТЕ БЕСПЛАТНО:

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Автомобильные электронные устройства
Аккумуляторы, зарядные устройства
Акустические системы
Альтернативные источники энергии
Антенны
Антенны КВ
Антенны телевизионные
Антенны УКВ
Антенные усилители
Аудио и видеонаблюдение
Аудиотехника
Блоки питания
Бытовая электроника
Бытовые электроприборы
Видеотехника
ВЧ усилители мощности
Галогенные лампы
Генераторы, гетеродины
Гирлянды
Гражданская радиосвязь
Детекторы напряженности поля
Дозиметры
Дом, приусадебное хозяйство, хобби
Зажигание автомобиля
Заземление и зануление
Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки
Защита электроаппаратуры
Звонки и аудио-имитаторы
Измерения, настройка, согласование антенн
Измерительная техника
Индикаторы, датчики, детекторы
Инструмент электрика
Инфракрасная техника
Кварцевые фильтры
Компьютерные интерфейсы
Компьютерные устройства
Компьютерный модинг
Компьютеры
Личная безопасность
Люминесцентные лампы
Медицина
Металлоискатели
Микроконтроллеры
Микрофоны, радиомикрофоны
Мобильная связь
Модернизация радиостанций
Модуляторы
Молниезащита
Музыканту
Начинающему радиолюбителю
Ограничители сигнала, компрессоры
Освещение
Освещение. Схемы управления
Охрана и безопасность
Охрана и сигнализация автомобиля
Охрана и сигнализация через мобильную связь
Охранные устройства и сигнализация объектов
Переговорные устройства
Передатчики
Передача данных
Предварительные усилители
Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы
Применение микросхем
Пускорегулирующие аппараты люминесцентных ламп
Работа с CAD-программами
Радиолюбительские расчеты
Радиолюбителю-конструктору
Радиоприем
Радиостанции портативные
Радиостанции, трансиверы
Радиоуправление
Разная бытовая электроника
Разные компьютерные устройства
Разные узлы радиолюбительской техники
Разные устройства гражданской радиосвязи
Разные электронные устройства
Разные электроустройства
Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы
Регуляторы тембра, громкости
Регуляторы тока, напряжения, мощности
Сварочное оборудование
Светодиоды
Синтезаторы частоты
Смесители, преобразователи частоты
Спидометры и тахометры
Справочник электрика
Справочные материалы
Стабилизаторы напряжения
Студенту на заметку
Телевидение
Телефония
Теория антенн
Техника QRP
Технологии радиолюбителя
Технология антенн
Трансвертеры
Узлы радиолюбительской техники
Усилители мощности
Усилители мощности автомобильные
Усилители мощности ламповые
Усилители мощности транзисторные
Усилители низкой частоты
Устройства защитного отключения
Фильтры и согласующие устройства
Цветомузыкальные установки
Цифровая техника
Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки
Электрику
Электрику. ПТЭ
Электрику. ПУЭ
Электрические схемы автомобилей
Электрические счетчики
Электричество для начинающих
Электробезопасность, пожаробезопасность
Электродвигатели
Электромонтажные работы
Электронный впрыск топлива
Электропитание
Электроснабжение
Электротехнические материалы

СТАТЬИ БЕСПЛАТНО:
Батарейки и аккумуляторы
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому - простые рецепты
Загадки, ребусы, вопросы с подвохом
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель
Конспекты лекций, шпаргалки
Крылатые слова, фразеологизмы
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Мобильные телефоны
Моделирование
Опыты по физике
Опыты по химии
Нормативная документация по охране труда
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей
Радио - начинающим
Секреты ремонта
Советы радиолюбителям
Строителю, домашнему мастеру
Справочная информация
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Функциональный состав импортных ТВ
Функциональный состав, пульты, шасси, эквиваленты импортных телевизоров
Чудеса природы. Увлекательное путешествие вокруг земного шара
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

ЖУРНАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Блокнот Радиоаматора
Домашний компьютер
Домашний ПК
КВ журнал
КВ и УКВ
Квант
Компьютерра
Конструктор
Левша
Моделист-конструктор
М-Хобби
Наука и жизнь
Новости электроники
Новый Радиоежегодник
Популярная механика
Радио
Радио Телевизия Електроника
Радиоаматор
Радиодело
Радиодизайн
Радиокомпоненты
Радиоконструктор
Радиолюбитель
Радиомир
Радиосхема
Радиохобби
Ремонт и сервис
Ремонт электронной техники
Сам
Сервисный центр
Силовые машины
Схемотехника
Техника - молодежи
Химия и жизнь
ЭКиС
Электрик
Электроника
Юный техник
Юный техник для умелых рук
Я - электрик
A Radio. Prakticka Elektronika
Amaterske Radio
Chip
Circuit Cellar
Electronique et Loisirs
Electronique Pratique
Elektor Electronics
Elektronika dla Wszystkich
Elektronika Praktyczna
Everyday Practical Electronics
Evil Genius
Funkamateur
Nuts And Volts
QEX
QST
Radiotechnika Evkonyve
Servo
Stereophile

КНИГИ СЕРИЙНЫЕ БЕСПЛАТНО:
Библиотека по автоматике
Библиотека электромонтера
Библиотечка Квант
Библиотечка электротехника
Знай и умей
Массовая радиобиблиотека

КНИГИ ПО РАДИОТЕХНИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Аппаратура СВЧ
Запись и воспроизведение звука
Ламповая аппаратура
Начинающему радиолюбителю
Охрана и безопасность
Радиолокация, навигация
Радиотехнические технологии
Радиоуправление, моделизм
Робототехника
Схемотехника
Теоретическая электроника, радиотехника
Усилители
Цифровая обработка сигналов
Электроника в быту
Электроника в медицине
Электроника в науке
Электроника для музыканта

КНИГИ ПО РЕМОНТУ БЕСПЛАТНО:
Ремонт аудиотехники
Ремонт бытовая техники
Ремонт видеотехники
Ремонт телевизоров ламповых
Ремонт телевизоров полупроводниковых
Ремонт мониторов
Ремонт оргтехники
Ремонт радиоприемников
Ремонт телефонов и факсов
Спутниковое телевидение
Теория телевидения
Теория ремонта электроники

КНИГИ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ БЕСПЛАТНО:
Измерения и метрология
Измерительная аппаратура
Измерительная техника. Схемы и описания

КНИГИ ПО СВЯЗИ БЕСПЛАТНО:
Антенны
Аппаратура любительской радиосвязи
Линии связи, передача данных
Мобильные телефоны
Теория и практика радиосвязи

КНИГИ ПО ЭЛЕКТРИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автоматика, автоматизация, управление
Аккумуляторы, элементы питания, зарядные устройства
Альтернативные источники энергии
Источники питания, стабилизаторы, преобразователи
Молниезащита
Осветительная аппаратура
Охрана труда, электробезопасность, пожаробезопасность
Релейная защита
Сварка, сварочное оборудование
Теория электротехники
Устройства телемеханики
Электрику, электромонтажнику, электромеханику
Электрические сети, воздушные и кабельные линии
Электродвигатели
Электрооборудование
Электропривод
Электростанции, подстанции
Электротехнические справочники
Энергетика, электроснабжение

СБОРНИКИ БЕСПЛАТНО:
В помощь радиолюбителю
Радиоаматор-лучшее
Радиоежегодник

СПРАВОЧНИКИ БЕСПЛАТНО:
Зарубежные микросхемы и транзисторы
Измерительная техника. Схемы и описания
Медицинская аппаратура
Механизмы импортной аудио и видеоаппаратуры
Прошивки зарубежной аппаратуры
Пульты ДУ импортных телевизоров
Радиокомпоненты Atmel
Радиокомпоненты Cirrus Logic
Радиокомпоненты Maxim
Радиокомпоненты Microchip
Радиокомпоненты Mitsubishi
Радиокомпоненты Motorola
Радиокомпоненты National Semiconductor
Радиокомпоненты Panasonic
Радиокомпоненты Philips
Радиокомпоненты Rohm
Радиокомпоненты Samsung
Радиокомпоненты Sharp
Радиокомпоненты Sony
Радиокомпоненты Toshiba
Соответствие моделей и шасси телевизоров
Строчные трансформаторы HR
Строчные трансформаторы Konig

СХЕМЫ И СЕРВИС-МАНУАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Бытовая техника Beko
Бытовая техника Braun
Бытовая техника Candy
Бытовая техника Elenberg
Бытовая техника Elica
Бытовая техника Gorenje
Бытовая техника Hansa
Бытовая техника Merloni
Бытовая техника SEB
Бытовая техника Snaige
Бытовая техника Stinol
Бытовая техника Universal
Бытовая техника Whirpool

Зарубежные DVD-плееры
Зарубежные автомагнитолы
Зарубежная аудиоаппаратура
Зарубежные видеокамеры
Зарубежные видеомагнитофоны и видеоплееры
Зарубежные мониторы
Зарубежные моноблоки
Зарубежные телевизоры
Зарубежные телефоны
Зарубежные факсы

Мобильники Benq-Siemens
Мобильники Eastcom
Мобильники Ericsson
Мобильники Fly Bird
Мобильники LG
Мобильники Maxon
Мобильники Mitsubishi
Мобильники Motorola
Мобильники Nokia
Мобильники Panasonic
Мобильники Pantech
Мобильники Samsung
Мобильники Sharp
Мобильники Siemens
Мобильники Sony-Ericsson
Мобильники TCL
Мобильники Voxtel

Отечественные телевизоры
Отечественная аудиоаппаратура

Справочники по вхождению в режим сервиса

Схемы блоков питания импортных телевизоров и видеотехники

Телевизоры Avest
Телевизоры Beko
Телевизоры, аудио, видеотехника Elenberg, Cameron, Cortland
Телевизоры Erisson
Телевизоры Rainford
Телевизоры Roadstar
Телевизоры Rolsen
Телевизоры Vestel
Телевизоры Витязь
Телевизоры Горизонт
Телевизоры Рекорд
Телевизоры Рубин

Станки металлообрабатывающие
Электроинструмент Bocsh
Электроинструмент Makita

БЕСПЛАТНЫЙ АРХИВ СТАТЕЙ
(150000 статей в Архиве)

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ:
Библиотечка Квант указатель
Библиотека по автоматике указатель
Библиотека электромонтера указатель
Библиотечка электротехника указатель
Блокнот Радиоаматора указатель
В помощь радиолюбителю указатель
Знай и умей указатель
Массовая радиобиблиотека указатель
КВ и УКВ указатель
КВ журнал указатель
Квант указатель
Конструктор указатель
Моделист-конструктор указатель
Наука и жизнь указатель
Новости электроники указатель
Новый Радиоежегодник указатель
Популярная механика указатель
Радио указатель
Радиоаматор указатель
Радиоаматор-лучшее указатель
Радиоежегодник указатель
Радиодело указатель
Радиодизайн указатель
Радиокомпоненты указатель
Радиоконструктор указатель
Радиолюбитель указатель
Радиомир указатель
Радиосхема указатель
Радиохобби указатель
Ремонт и сервис указатель
Ремонт электронной техники указатель
Сам указатель
Сервисный центр указатель
Силовая электроника указатель
Схемотехника указатель
Техника - молодежи указатель
Химия и жизнь указатель
ЭКиС (Электронные компоненты и системы) указатель
Электрик указатель
Электроника указатель
Юный техник указатель
Я - электрик указатель

СПРАВОЧНИК БЕСПЛАТНО

ПАРАМЕТРЫ РАДИОДЕТАЛЕЙ БЕСПЛАТНО

ДАТАШИТЫ БЕСПЛАТНО

ПРОШИВКИ БЕСПЛАТНО

РУССКИЕ ИНСТРУКЦИИ БЕСПЛАТНО


Стол заказов СТОЛ ЗАКАЗОВ:

СХЕМЫ ПОД ЗАКАЗ:
Импортные DVD
Импортные автоаудио
Импортные аудио
Импортные видеокамеры
Импортные видеомагнитофоны
Импортные кондиционеры
Импортные мониторы
Импортные моноблоки
Импортные проекторы
Импортные СВЧ-печи
Импортная спутниковая аппаратура
Импортные стиральные машины
Импортные телевизоры
Импортные телефоны
Импортные факсы
Импортные фотоаппараты
Импортные холодильники

Отечественные автоаудио
Отечественные видеомагнитофоны
Отечественные магнитофоны
Отечественные мониторы
Отечественные приборы
Отечественные радиолы
Отечественные радиоприемники
Отечественные усилители
Отечественные цветные телевизоры
Отечественные черно-белые телевизоры
Отечественные электрофоны


Бонусы БОНУСЫ:

НА ДОСУГЕ:
Интерактивные флеш-игры
Игры он-лайн
Ваши истории
Загадки для взрослых и детей
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы
Сборка кубика Рубика

ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ

ССЫЛКИ

ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ

Оставить отзыв о сайте

ДИАГРАММА
© 2000-2018

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека Как скачивать файлы с сайта? Как скачивать файлы с сайта? Добавить в закладки, оставить отзывДобавить в закладки, оставить отзыв

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Большая подборка статей со схемами, иллюстрациями, комментариями Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная библиотека / Схемы радиоэлектронных и электротехнических устройств

Устройство поддержания микроклимата в зимнем саду - домашняя метеостанция

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы

Комментарии к статье Комментарии к статье

Предлагаемое устройство разработано для поддержания микроклимата в зимнем саду, где выращиваются субтропические растения. С его помощью поддерживаются условия, необходимые для их нормального развития: температура, влажность воздуха и продолжительность светового дня. Дополнительно оно может измерять внешнюю температуру и атмосферное давление, накапливать и отображать в виде графиков информацию об их изменениях в течение года.

Устройство обеспечивает автоматическое управление системой водяного отопления помещения, увлажнителями воздуха, средствами принудительной вентиляции, электроприводами двух оконных рулонных штор, средствами досветки растений. Фактически оно реализует часть функций так называемого "умного дома" и может быть применено для управления микроклиматом в любом помещении.

Одновременно устройство исполняет роль домашней метеостанции. Оно фиксирует наружную температуру и атмосферное давление (ежечасно), абсолютные минимумы и максимумы наружной температуры и атмосферного давления за текущие сутки, средние ежесуточные значения наружной температуры и атмосферного давления в течение текущего года, абсолютные минимумы и максимумы наружной температуры и атмосферного давления за каждый квартал года с указанием их дат. На экран индикатора выводятся графики изменения метеопараметров за текущие сутки или за любой прошедший квартал текущего года.

Основные технические характеристики

  • Температура в помещении,ºC.......0...+50
  • Температура наружного воздуха, ºС.......-50...+50
  • Атмосферное давление, мм Hg .......225...825
  • Относительная влажность воздуха в помещении, % .......40...70
  • Погрешность измерения климатических параметров: температуры в помещении, оС .......±1
  • температуры наружного воздуха, оС .......±1
  • атмосферного давления, мм Hg .......±1,3
  • относительной влажности воздуха в помещении, % .......±4,5
  • времени восхода и захода Солнца, мин .......±5
  • Точность поддержания параметров климата в помещении: температуры, оС.......±1
  • влажности воздуха, % .......-5...+1
  • длительности подсветки растений, мин .......±1
  • Число каналов управления: отоплением ....... 1
  • вентиляцией ....... 1
  • увлажнением воздуха ....... 1
  • досветкой растений ....... 1
  • оконными шторами: автоматически ....... 1
  • вручную ....... 2
  • Нагрузочная способность каналов управления, В, ВА (А): отоплением.......~230, 200
  • вентиляцией.......~230, 200
  • увлажнением воздуха .......~230, 200
  • досветкой растений .......~230, 200
  • оконными шторами .......5 (1,3)

Внешний вид пульта управления устройством показан на рис. 1. В нем имеются два работающих совместно микроконтроллера: ATmega32-16PU (основной) и ATtiny2313A-PU (управление шторами). На рис. 2 изображена основная часть его принципиальной схемы, реализующая все функции, кроме управления шторами.

Устройство поддержания микроклимата в зимнем саду - домашняя метеостанция
Рис. 1. Внешний вид пульта управления устройством

Устройство поддержания микроклимата в зимнем саду - домашняя метеостанция
Рис. 2. Основная часть принципиальной схемы устройства (нажмите для увеличения)

Часы реального времени на микросхеме DD1 (DS1307) обеспечивают программу микроконтроллера DD2 информацией о текущих дате и времени. В этой микросхеме имеются 56 байт оперативной памяти общего назначения, которые программа микроконтроллера DD2 использует для хранения информации о суточных изменениях температуры наружного воздуха и атмосферного давления, а также о заданных параметрах устройства.

Для микросхемы DD1 предусмотрен источник резервного питания - литиевый элемент G1 CR2032, что позволяет сохранять ход часов и информацию в оперативной памяти в отсутствие основного питания. Элемент установлен в "вертикальный" держатель CH74-2032.

Информация о состоянии окружающей среды поступает в программу микроконтроллера DD2 с датчиков атмосферного давления B1 HP03M [1], температуры и влажности воздуха в помещении В2 SHT10 [2], температуры наружного воздуха BK1 DS18B20.

Микросхема DD1 и датчик B1 связаны с микроконтроллером DD2 по интерфейсу I2C, образованному линиями SCL (PD4) и SDA (PD3). При этом для датчика B1, работающего с трехвольтными логическими уровнями, предусмотрены преобразователи этих уровней. На линиях SCL и SDA они двунаправленные (5 В↔З В) на транзисторах VT1 (VT2) и резисторах R9, R17 (R10, R18). Преобразователи уровней сигналов MCLK и XCLR - однонаправленные (5 В→З В) в виде делителей напряжения R6R5 и R1R2 соответственно.

Связь с датчиком температуры и влажности воздуха В2 микроконтроллер ведет по линиям PD1 и PD2. Датчик температуры наружного воздуха BK1 имеет интерфейс 1-Wire, обмен с ним организован по линии PD0 микроконтроллера.

Для подачи в необходимых случаях звуковых сигналов использован пьезокерамический излучатель HA1, сигнал управления которым микроконтроллер формирует на линии PD7.

Для отображения информации применен графический ЖКИ WG240128B-TML-TZ#000 (HG1) с разрешением экрана 240x128 пкс. Его обслуживают порты B и C микроконтроллера DD2. Существенное достоинство этого индикатора - встроенная резистивная сенсорная панель, существенно упрощающая реализацию органов управления. Панель обслуживают линии PA0-PA3 микроконтроллера DD2.

Чтобы минимизировать проникновение помех по цепи питания, на аналоговые узлы микроконтроллера DD2 оно подано через фильтр L1C3.

Подстроечным резистором R24 устанавливают необходимую контрастность изображения на экране ЖКИ, а подборкой резистора R21 - яркость его подсветки.

Управление исполнительными устройствами производится с помощью симисторных коммутаторов, обеспечивающих гальваническую развязку цепей управления ими от питающей сети. Эти коммутаторы идентичны, поэтому рассмотрим работу лишь одного из них. Управляющий сигнал с выхода PA5 микроконтроллера DD2 через резистор R3 поступает на излучающий диод симисторного оптрона U1 MOC3063. Этот оптрон имеет узел определения момента прохождения приложенного к фотосимистору напряжения через ноль, поэтому открывание фотосимистора и управляемого им силового симистора VS1 происходит именно в этот момент. Это обеспечивает минимальный уровень коммутационных помех.

Чтобы поддерживать в помещении требуемые условия освещения, программа микроконтроллера DD2 формирует команды управления положением рулонных оконных штор. Часть схемы устройства, ответственная за управление шторами, изображена на рис. 3. Здесь имеется второй микроконтроллер (DD3). Обмен информацией между микроконтроллерами происходит по линиям РА6 и РА7 (DD2) и PD0, PD1 (DD3).

Устройство поддержания микроклимата в зимнем саду - домашняя метеостанция
Рис. 3. Часть схемы устройства, ответственная за управление шторами (нажмите для увеличения)

Узел управления шторами позволяет с помощью электропривода изменять положение двух рулонных штор либо автоматически по командам, сформированным микроконтроллером DD2, либо вручную по командам оператора. При этом в автоматическом режиме положение обеих штор изменяется синхронно, а в ручном режиме возможно раздельное управление каждой из них.

В автоматическом режиме шаг перемещения шторы равен половине оборота ее вала, в режиме ручного управления в требуемое положение шторы устанавливает пользователь с помощью кнопок SB1-SB4.

Электропривод левой шторы состоит из электродвигателя M2, датчика верхнего положения этой шторы B3 и датчика числа оборотов ее вала B4. В приводе правой шторы установлены соответственно электродвигатель M1 и датчики B5 и B6.

Датчики B3-B6 представляют собой магниточувствительные микросхемы на эффекте Холла SS441A [3]. На валах и полотнах штор для воздействия на них установлены постоянные магниты. Светодиоды HL1-HL4 служат индикаторами срабатывания датчиков, что существенно упрощает налаживание узла. При желании по завершении налаживания эти светодиоды можно заменить перемычками, а сопротивление резисторов R35-R38 увеличить так, чтобы текущий через каждый из них ток не превышал 5...10 мА.

В качестве электродвигателей M1 и M2 применены мотор-редукторы постоянного тока Gekko MR25-275, широко используемые в робототехнике. Встроенный в них редуктор с передаточным числом 1:275 обеспечивает крутящий момент на выходном валу 330 н·см, что позволяет поднимать и опускать рулонные шторы с массой полотна до 10 кг.

Микроконтроллер DD3 управляет двигателями через двухканальный драйвер DA2 L298N, выдавая на него три управляющих сигнала: направления вращения, формируемый на линии PB6 одновременно для обеих штор, и разрешения работы каждого из двигателей, формируемые на линиях OC1A и OC1B. Последние представляют собой последовательности импульсов, модулированных по длительности, что дает возможность изменять скорость перемещения штор.

Режим управления шторами задают выключателем SA1. В ручном режиме (выключатель разомкнут) пользователь управляет шторами с помощью кнопок SB1 (правая вниз), SB2 (правая вверх), SB3 (левая вниз) и SB4 (левая вверх). В автоматическом режиме (выключатель SA1 замкнут) кнопки SB1-SB4 заблокированы, а команды управления положением штор поступают на линии PD0 и PD1 микроконтроллера DD3 от микроконтроллера DD2.

Дроссель L2 предназначен для подавления помех, проникающих в цепь питания устройства от работающих электродвигателей. Он должен быть рассчитан на ток не менее 2,5 А.

Устройство питают напряжением 5 В от импульсного источника питания PS-15-5 (5 В, 2,8 А). Ток потребления от него (при выключенных двигателях привода штор) - около 90 мА. Необходимое для питания датчика B1 напряжение 3,3 В получают с помощью интегрального стабилизатора DA1 L78L33.

Чертеж основной печатной платы устройства изображен на рис. 4. Размещение деталей на ней показано на рис. 5. Для микроконтроллеров DD2 и DD3 на плате устанавливают панели ввиду того, что разъемов для программирования микроконтроллеров на ней не предусмотрено. У панели микроконтроллера DD2 удалены выводы 12 и 13.

Устройство поддержания микроклимата в зимнем саду - домашняя метеостанция
Рис. 4. Чертеж основной печатной платы устройства

Устройство поддержания микроклимата в зимнем саду - домашняя метеостанция
Рис. 5. Размещение деталей на плате

Чтобы установить на плату датчик HP03M (B1), в пазы на боковых поверхностях его подложки впаивают отрезки луженого одножильного провода диаметром 0,4...0,8 мм (рис. 6), их свободные концы вставляют в отверстия печатной платы и припаивают к ее контактным площадкам. Для датчика SHT10 (B2) целесообразно изготовить небольшую переходную печатную плату по чертежу, показанному на рис. 7.

Устройство поддержания микроклимата в зимнем саду - домашняя метеостанция
Рис. 6. Датчик HP03M (B1)


Рис. 7. Печатная плата

Микросхему L298N (DA2) следует снабдить небольшим теплоотводом с площадью охлаждающей поверхности 20...30 см2. Теплоотводы для симисторов VS1-VS4 не предусмотрены, поэтому коммутируемая ими мощность не должна превышать 200 ВА. Для работы на более мощную нагрузку симисторы должны иметь соответствующие теплоотводы.

Устройство собрано в типовом корпусе электрощитка. Вне основной платы находятся датчики B2-B6, а также источник питающего напряжения 5 В. Индикатор HG1, выключатель SA1 и кнопки SB1-SB4 размещены на съемной передней панели корпуса и подключаются к основной плате разъемами.

Следует иметь в виду, что выводы сенсорной панели индикатора оформлены в виде сверхплоского кабеля FPC, предназначенного для соединения с разъемом FFC. Поскольку индикатор размещен на съемной панели корпуса, длины этого кабеля (8 см) для соединения с платой недостаточно. Он подключен к ней через удлинитель - плоский кабель длиной 10 см, провода которого с одной стороны припаяны к штырям разъема FFC, а с другой - установлен разъем BLS-4 для подключения к печатной плате.

Магнитные датчики B3-B6 установлены попарно на двух одинаковых печатных платах, изготовленных по чертежу, показанному на рис. 8. Эти платы размещены у штор и соединены кабелями с разъемами X15 и X16 основной платы. Исполнительные устройства подключают к разъемам Х4, X5, X10, X11, X13, X14. Источник напряжения 5 В представляет собой отдельный узел, размещенный на собственной печатной плате.

Устройство поддержания микроклимата в зимнем саду - домашняя метеостанция
Рис. 8. Чертеж печатной платы

Особенности конструкции исполнительных устройств

Подсветка растений может производиться как специальными фитосветильниками, так и обычными, предназначенными для освещения помещения, если интенсивность и спектр их излучения подходят для растений. В последнем случае необходимо тщательно продумать схему включения светильников, чтобы не получилось, что один и тот же провод светильника его настенным выключателем будет соединен с фазным проводом сети, а через разъем Х4 - с нейтральным проводом, что приведет к аварии.

Для обеспечения в помещении требуемой влажности воздуха можно использовать бытовые увлажнители (один или несколько в зависимости от площади помещения). Увлажнитель должен быть самым простым, без встроенных средств контроля влажности. Выключатель на корпусе увлажнителя должен быть постоянно включен, асетевой шнур подключен к разъему Х5. Устройство будет само включать и выключать увлажнитель.

Для управления водяным отоплением в разрыв трубы, подающей в систему горячую воду, установлен клапан Danfoss RAV8 с нормально открытым термоэлектрическим приводом Danfoss TWA-V NO 230 V. Напряжение питания привода 230 В, потребляемая мощность - всего 1 Вт. Благодаря тому что клапан нормально открыт, при отсутствии на приводе управляющего напряжения система отопления будет включена. Это исключит замораживание растений зимой в результате неисправности устройства или отсутствия напряжения в питающей сети.

Система вентиляции помещения может содержать как приточный, так и вытяжной вентиляторы или их комбинацию. Общая мощность вентиляторов не должна превышать 200 ВА.

Автор использовал шторы, изготовленные на основе оконных рулонных штор с ручным цепным приводом (рис. 9). Их выпускают разных размеров и с различной расцветкой полотна и продают во многих магазинах. Так как основная задача штор в летнем саду - снизить приток тепла в помещение за счет экранирования солнечного излучения, целесообразно выбирать их со светлым (хорошо отражающим свет), но в то же время плотным (с малым светопропусканием) полотном. В этом случае шторы будут наиболее эффективны. Ширину шторы выбирают исходя из полного перекрытия ею оконного проема, а длину - на 40...50 см больше высоты окна.

Устройство поддержания микроклимата в зимнем саду - домашняя метеостанция
Рис. 9. Шторы

Штора состоит из металлического вала диаметром 25 мм, на котором намотано полотно шторы. В отверстия вала с двух сторон вставлены пластиковые втулки, оси которых свободно вращаются в отверстиях кронштейнов, с помощью которых вся конструкция крепится к стене.

На правой втулке размещен механизм привода шторы, который позволяет поднимать и опускать ее полотно с помощью шариковой цепи. Чтобы снабдить штору электроприводом, эту втулку следует доработать. С нее снимают закрепленную защелками крышку, после чего снимают со шкива шариковую цепь. С внешнего торца втулки удаляют металлический вал с элементами тормозной системы, с помощью которого она закреплена в отверстии кронштейна.

Тормозная система не дает возможности полотну разматываться под собственным весом. В шторе с электроприводом функцию тормоза выполняет редуктор электродвигателя, который благодаря большому передаточному числу создает значительный тормозящий момент при передаче усилия в направлении от полотна к двигателю.

Мотор-редукторы Gekko MR25-275 продают в магазинах робототехники. Там же были приобретены переходные втулки для соединения валов мотор-редукторов с приводимыми ими в действие механизмами, а также цилиндрические магниты диаметром 3 и высотой 3 мм и прямоугольные магниты размерами от 10x10 до 20x20 мм толщиной 3...4 мм. Из металлических уголков 40x60 мм длиной 40 мм с толщиной полок 2,5 мм и были изготовлены кронштейны для крепления мотор-редукторов к стене.

Снятую со шторы втулку со шкивом для приводной цепи пришлось доработать согласно рис. 10. В ее внешнем торце просверлены два отверстия с резьбой М3 для винтов с потайными головками, которыми закреплена переходная втулка для вала мотор-редуктора. В пазе шкива, в котором ранее находилась шариковая цепь, диаметрально противоположно просверлены два отверстия диаметром 3,5 и глубиной 6 мм.

Устройство поддержания микроклимата в зимнем саду - домашняя метеостанция
Рис. 10. Доработка втулки со шкивом для приводной цепи

Из пар стержневых магнитов длиной 3 мм изготовлены магниты диаметром 3 и длиной 6 мм. Каждая пара стержней соединена противоположными полюсами, и на нее надет и слегка прогрет отрезок термоусаживаемой трубки диаметром 3 мм. К сожалению, готовых магнитов нужного размера найти не удалось, поэтому и пришлось собирать каждый из двух меньших. Полученные магниты вклеены в отверстия шкива заподлицо с его внешней поверхностью. При вращении вала шторы они должны воздействовать на магнитный датчик его полуоборотов.

Из металлического уголка изготовлен кронштейн для крепления мотор-редуктора к стене. На полке уголка должны быть просверлены отверстия для вала мотор-редуктора и его крепежных винтов. Отверстие для вала должно находиться на таком же расстоянии от поверхности уголка, крепящегося к стене, как и у заводского кронштейна на противоположном конце вала.

В подошве уголка просверлены два отверстия для его крепления к стене. Их следует располагать подальше от продольной оси мотор-редуктора, иначе при установке кронштейна на стену возможны затруднения.

Штору следует закрепить на стене приблизительно на 15 см выше верха оконного проема. Делать это целесообразно в следующей последовательности:

- закрепить мотор-редуктор на изготовленном для него кронштейне;

- установить правую и левую (доработанную) втулки в отверстия вала шторы. Следует иметь в виду, что полотно шторы должно наматываться на вал со стороны стены и окна;

- собрать штору на горизонтальной поверхности (например, на полу), вставив вал правой втулки в отверстие заводского кронштейна, а вал мотор-редуктора - в центральное отверстие переходной втулки, установленной на доработанной левой втулке, и закрепить его имеющимся в переходной втулке винтом;

- замерить расстояния между отверстиями, предназначенными для крепления кронштейнов к стене;

- по результатам замеров разметить на стене отверстия, просверлить их и вставить в отверстия дюбели;

- снять с собранной конструкции правый кронштейн и закрепить его на стене, пользуясь подготовленными отверстиями;

- аккуратно поднять оставшуюся часть собранной шторы, вставить вал правой втулки в отверстие установленного на стене кронштейна;

- закрепить на стене кронштейн с мотор-редуктором, пользуясь подготовленными отверстиями.

Вид установленной шторы со стороны электропривода представлен на рис. 11. Теперь можно подать на мотор-редуктор постоянное напряжение 5 В в различной полярности и проверить движение полотна шторы в обоих направлениях.

Устройство поддержания микроклимата в зимнем саду - домашняя метеостанция
Рис. 11. Вид установленной шторы со стороны электропривода

Печатную плату c магнитными датчиками установите на стену под валом шторы, как показано на рис. 12. Датчик оборотов вала (B4 или B6) должен находиться под шкивом с магнитами. Минимальное расстояние от магнита до корпуса датчика должно быть 3...5 мм. Подав питание на плату, поверните вал шторы. Если прохождение каждого магнита над датчиком сопровождает вспышка светодиода - все нормально. В противном случае следует уменьшить расстояние от магнита до датчика, подгибая его выводы.

Устройство поддержания микроклимата в зимнем саду - домашняя метеостанция
Рис. 12. Печатная плата c магнитными датчиками

Далее отрегулируйте датчик верхнего положения шторы. Для этого полотно шторы приведите в положение, которое будет считаться верхним. Обычно оно соответствует полностью открытому проему окна. На полотне шторы со стороны стены поместите напротив датчика прямоугольный магнит. На рис. 11 можно видеть кольцевой магнит (подойдет и любой другой), удерживающий на полотне прямоугольный в процессе регулировки. Светлое пятно выше него - просвечивающий сквозь полотно светодиод.

Если светодиод не включается, подгибая выводы датчика, уменьшите расстояние между ним и магнитом. Затем опустите полотно шторы до выключения светодиода и вновь поднимите до его включения. Если положение шторы в момент включения светодиода не совпадает с требуемым верхним положением, следует подкорректировать положение магнита на полотне. По завершении регулировки приклейте магнит к полотну в найденном месте клеем "Момент".

Последнее действие - подсчет числа полуоборотов вала шторы, за которое ее полотно перейдет из верхнего (открытого) в нижнее (закрытое) положение. Оно зависит от высоты окна, и его значения в каждом конкретном случае могут различаться. Методика здесь проста - подсчет числа вспышек светодиода в процессе закрывания шторы. Запомните это число, в дальнейшем его потребуется занести в программу микроконтроллера. После этого мотор-редуктор и плату датчиков можно подключить к основной плате устройства.

Общая информация об алгоритмах работы устройства

Для нормального развития субтропических растений требуется световой день длительностью приблизительно 12 ч. Однако во многих регионах нашей страны в течение значительной части года он значительно короче. Например, на широте Москвы его минимальная продолжительность - около 7 ч.

Для управления досветкой растений устройство в начале каждых суток вычисляет время восхода Тв и захода Тз Солнца в точке своего размещения (широта и долгота этой точки записаны в программе) и на основании этой информации вычисляет текущую продолжительность светового дня Тсв. В программе также хранится заданное пользователем значение требуемой продолжительности светового дня Тсв.тр. Если Тсв < Тсв.тр, то вычисляется разность между ними: Δ = Тсв.тр - Тсв. Это промежуток времени, на который должна быть увеличена текущая продолжительность светового дня. Утром устройство включает досветку на Δ/2 раньше восхода Солнца и выключает ее в момент восхода. Вечером оно включает подсветку в момент захода Солнца и выключает ее через Δ/2 после захода. Использован алгоритм расчета восхода и захода Солнца, основанный на приведенном в [4].

Требуемую влажность воздуха в помещении пользователь задает с помощью меню в пределах 40...70 %. Если влажность стала меньше требуемой на 5 %, устройство включает увлажнитель и выключает его по достижении установленного значения.

Для нормального развития растений в помещении должна поддерживаться определенная температура. При этом нельзя поддерживать в нем постоянную температуру в течение всего года - у растений тоже есть "понятие" о временах года, причем каждый сезон должен иметь свою среднюю температуру воздуха, соответствующую субтропическому климату.

Чтобы выполнить это требование, в EEPROM микроконтроллера DD2 записан закон изменения температуры в помещении по месяцам в течение года. Он содержит значения комфортной и минимально допустимой температуры для каждого месяца согласно табл. 1.

Таблица 1

Месяц Ткомф, ºС Tmin, ºС
Январь 14 12
Февраль 16 12
Март 18 14
Апрель 22 15
Маи 25 15
Июнь 27 15
Июль 27 15
Август 26 15
Сентябрь 22 15
Октябрь 19 14
Ноябрь 16 14
Декабрь 12 12

Управляя работой системы отопления, вентиляции и оконными шторами, устройство стремится поддерживать в помещении температуру, отличающуюся от комфортной не более чем на 1 оС. На практике, однако, этот допуск удается выдержать только в холодное время года, когда работает общедомовая система отопления. В остальное время, при избыточном притоке тепла в помещение, устройство стремится не допустить превышения комфортной температуры.

Если температура в помещении по каким-либо причинам упала ниже минимально допустимой, устройство приблизительно раз в минуту подает серии из трех коротких звуковых сигналов.

Обмен информацией между двумя микроконтроллерами происходит по линиям, соединяющим вывод 34 (PA6) DD2 с выводом 2 (PD0) DD3 и вывод 33 (PA7) DD2 с выводом 3 (PD1) DD3. Микроконтроллер DD2 - ведущий, а DD3 - ведомый.

В исходном состоянии выводы PA7 и PA6 ведущего сконфигурированы как входы, а линии PD1 и PD0 ведомого могут находиться в одном из состояний, приведенных в табл. 2. В состоянии готовности ведомого к приему линии PD1 и PD0 сконфигурированы как входы, а уровни логической единицы на них поддерживают резисторы R30 и R31.

Таблица 2

PD1 PD0 Состояние микроконтроллера DD3
0 0 Режим ручного управления
1 0 Не готов к приему
1 1 Готов к приему

Если ведомый находится в состоянии готовности, ведущий может генерировать запрос на считывание текущего положения штор или команду на изменение положения штор. В обоих случаях происходит пересылка одного байта. При ответе на запрос в этом байте закодировано текущее положение шторы - на сколько полуоборотов, считая от верхнего положения, она опущена. В байте команды на изменения положения штор в старшем разряде байта указано направление перемещения (1 - опустить, 0 - поднять), а в остальных - число полуоборотов перемещения.

При выдаче запроса на считывание положения штор ведущий конфигурирует свои выводы PA7 и PA6 как выходы и на 20 мс устанавливает на них код 01. После этого он переконфигурирует выводы в режим входов (при этом уровни логической единицы на линиях удерживают резисторы R30 и R31) и ожидает байт информации от ведомого.

Ведомый, дождавшись возврата вывода PD0 в единичное состояние, конфигурирует свои выводы PD1 и PD0 как выходы и начинает передачу. Информацию он передает последовательным кодом по линии PD0, сопровождая каждый разряд синхроимпульсом по линии PD1. По завершении передачи ведомый конфигурирует свои выводы PD1 и PD0 как входы.

Чтобы подать команду смены положения штор, ведущий конфигурирует выводы PA7 и PA6 как выходы и на 20 мс устанавливает на них код 00, после чего начинает передавать байт команды, формируя его последовательный код на выводе PA6 и сопровождая каждый разряд синхроимпульсом на выводе PA7. По завершении передачи ведущий конфигурирует свои выводы PA7 и PA6 как входы.

Ведомый, получив кодовую комбинацию 00, переходит в режим приема команды. Завершив прием, он конфигурирует свои выводы PD1 и PD0 как выходы, устанавливает на них код 10 ("Не готов к приему") и приступает к выполнению команды, предварительно проверив ее содержимое на допустимость. Если при проверке в команде обнаружено недопустимое значение, оно будет заменено находящимся в допустимых пределах. Выполнив команду, ведомый вновь переходит в состояние готовности.

Алгоритм работы микроконтроллера DD2 в упрощенном виде можно представить состоящим из вложенных циклов: годового, суточного, часового, регулирования температуры и основного.

В начале очередного года проверяется корректность его смены. Дело в том, что значение в регистре года может измениться не только в результате его естественной смены, но и по ряду других причин. Например, при сбое или неисправности микросхемы часов реального времени. Несвоевременный "Новый год" грозит тем, что метеоданные, накопленные в EEPROM за все прошедшее с начала текущего года время, будут уничтожены.

Проверка корректности смены года считается успешно выполненной, если наступивший год на единицу больше предыдущего. Чтобы иметь возможность проверить это, в процессе установки даты значение года загружается как в регистр микросхемы часов реального времени, так и в EEPROM микроконтроллера, откуда выбирается в качестве контрольного в ходе проверки.

Если проверка прошла успешно, программа обновляет контрольное значение года в EEPROM и стирает прошлогодние метеоданные. В противном случае содержимое EEPROM остается неизменным, а вместо названия дня недели программа выводит на индикатор сообщение "ОШИБКА ГОДА" и продолжает работать.

В начале каждых суток программа рассчитывает усредненные за прошедшие сутки значения температуры наружного воздуха и атмосферного давления. Эти сведения заносятся в очередные ячейки области EEPROM, хранящей метеоданные за текущий год. Проверяется, не требуется ли обновление максимальных и минимальных за текущий квартал значений наружной температуры и атмосферного давления. Если требуется, хранящиеся в EEPROM значения будут обновлены.

Обнуляются ячейки ОЗУ часов реального времени, хранящие информацию о суточном ходе наружной температуры и атмосферного давления. Из EEPROM считывается информация о допустимой температуре в помещении. Затем рассчитываются моменты восхода и захода Солнца, текущая продолжительность светового дня, моменты включения и выключения средств досветки растений.

При наступлении очередного часа программа заносит в ячейки ОЗУ часов реального времени значения наружной температуры и атмосферного давления, измеренные в конце предыдущего часа. Она обновляет графики суточного хода температуры и атмосферного давления.

В цикле регулирования температуры программа управляет работой систем отопления, вентиляции и положением оконных штор. Исходные данные для регулирования - температура в помещении, ее градиент, состояние и доступность для управления систем отопления и вентиляции, а также оконных штор.

В отличие от рассмотренных выше циклов, выполняемых программой с неизменной периодичностью, период повторения цикла регулирования пользователь может изменять в пределах от 2 до 30 мин. Дело в том, что изменение температуры в помещении под воздействием средств ее регулирования происходит не мгновенно, а с некоторой задержкой, зависящей от ряда факторов, например, от теплоемкости помещения и эффективности средств регулирования. Поэтому в каждом конкретном случае оптимальный период выполнения этого цикла необходимо подобрать экспериментально.

И наконец, основной цикл, который программа повторяет с периодом около секунды. В этом цикле она считывает и отображает информацию с датчиков температуры, влажности, давления и с часов реального времени, управляет увлажнителем, включает и выключает досветку растений, опрашивает органы управления. При выполнении соответствующих условий из главного цикла вызываются рассмотренные выше циклы.

Программа микроконтроллера DD3 при его включении, прежде всего, поднимает шторы в верхнее положение. Считается, что их положение было произвольным и неизвестным программе, а для корректного управления она должна иметь точку отсчета, которой и служит верхнее положение штор. Такое же действие выполняется и при переводе системы управления шторами из ручного в автоматический режим, поскольку и в этом случае текущее положение штор программа считает неизвестным.

В режиме ручного управления программа устанавливает на линиях связи с микроконтроллером DD2 код 00 (признак ручного управления) и далее постоянно проверяет состояние кнопок SB1-SB4. В зависимости от него она формирует сигналы управления двигателями электроприводов штор. При движении полотен штор программа контролирует состояние датчиков их верхнего положения. Если штора поднимается, срабатывание датчика блокирует ее дальнейший подъем. А вот при опускании шторы никакого программного контроля ее положения нет (его невозможно достоверно организовать при имеющемся наборе датчиков), поэтому пользователь осуществляет этот контроль визуально, останавливая штору в нужный момент.

В режиме автоматического управления программа конфигурирует выводы PD0 и PD1 как входы и постоянно проверяет их состояние. При обнаружении запроса от ведущего программа идентифицирует его вид и либо передает информацию о текущем положении штор, либо принимает команду на изменение их положения. Если принятая команда требует опустить штору, то в первую очередь она проверяется на допустимость. Смысл проверки в том, чтобы не дать возможности опустить полотно ниже допустимого уровня - как уже было отмечено выше, никаких датчиков нижнего положения штор в устройстве нет. Алгоритм проверки прост - текущее положение шторы (число полуоборотов вала от верхнего положения) программа суммирует с числом полуоборотов, содержащимся в команде. Если результат превышает хранящееся в программе максимально допустимое значение, то принятое значение ограничивается. При подъеме штор проверка не нужна, так как в любом случае он будет остановлен сигналом датчика верхнего положения.

В программе предусмотрен обязательный подъем штор после захода Солнца, так как в темное время суток они не выполняют теплозащитных функций.

Информация, отображаемая на индикаторе

При включении устройство работает в режиме отображения основной информации (рис.13). На индикатор выведены текущие дата, время и день недели, длительность светового дня на текущие сутки, атмосферное давление, температура в помещении и на улице, влажность в помещении. Показаны установленные пользователем режимы управления отоплением, вентиляцией и шторами.

Устройство поддержания микроклимата в зимнем саду - домашняя метеостанция
Рис. 13. Информация, отображаемая на индикаторе

Справа вверху отображено текущее состояние управляемых устройств: "Вн" - вентиляции, "От" - отопления, "Св" - средств досветки растений, "Ув" - увлажнителя воздуха. Если устройство в данный момент включено, его обозначение обведено рамкой. На рис. 13 - это отопление и досветка растений.

В нижней правой части экрана выведен график суточного хода наружной температуры или атмосферного давления (по выбору пользователя). Правее графика в прямоугольных рамках размещены максимальное (вверху) и минимальное (внизу) значения отображаемого на графике параметра за истекшую часть суток.

Три области экрана служат сенсорными кнопками управления. На рис. 13 они обведены красными рамками (на экране таких рамок нет). Нажатием на среднюю кнопку можно выбрать выводимый на график параметр (атмосферное давление или наружную температуру), а нажатием на правую кнопку перевести индикатор в режим отображения метеоданных, накопленных за прошедшую часть текущего года.

Вид экрана индикатора в этом режиме представлен на рис. 14. Так как разрешающая способность экрана недостаточна для отображения информации за весь год, она выводится поквартально. В верхней части экрана выведены номер квартала (в рамке) и значения абсолютных максимумов и минимумов наружной температуры и атмосферного давления за выбранный квартал с указанием дат, в которые они были зафиксированы.

Устройство поддержания микроклимата в зимнем саду - домашняя метеостанция
Рис. 14. Вид экрана индикатора

В средней части экрана расположен график изменения усредненных за сутки значений наружной температуры и атмосферного давления в течение квартала. Кривая давления выведена утолщенной линией, температуры - тонкой. По умолчанию при входе в этот режим отображаются данные за текущий квартал. К другим кварталам переходят с помощью экранных кнопок "ПРЕД" и "СЛЕД", а нажатием на экранную кнопку "ВЫХ" возвращаются в режим отображения основной информации. Если в памяти устройства данные за выбранный квартал отсутствуют, на экран будет выведено сообщение "НЕТ ДАННЫХ".

Сервисное меню

С помощью этого меню задают значения параметров, используемых при работе устройства. Оно дает возможность установить:

- текущие дату, время и день недели;

- часовой пояс места расположения устройства в часах относительно UTC. Эта информация нужна для вычисления времени восхода и захода Солнца;

- требуемую продолжительность светового дня в интервале 10...20ч с дискретностью 1 ч;

- требуемую влажность воздуха в помещении в интервале 40...70 % с дискретностью 1 %;

- режим использования системы отопления "Ручной" или "Автомат". В режиме "Автомат" система отопления работает согласно программе, в режиме "Ручной" управление не ведется, термоэлектрический привод обесточен, а управляющий клапан открыт. Радиаторы отопления помещения оказываются постоянно подключенными к общедомовой системе отопления. Этот режим целесообразно включать в летний период, когда отопление не требуется;

- режим использования системы вентиляции "Выключено" или "Автомат";

- период повторения цикла регулирования температуры в пределах 2...30 мин с дискретностью в 1 мин.

Кроме того, меню предоставляет возможность стереть из памяти информацию о суточном ходе наружной температуры и атмосферного давления. Эту операцию следует выполнять при первом включении устройства, а также после смены элемента резервного питания микросхемы часов реального времени. Иначе в ячейках ОЗУ этой микросхемы будут находиться случайные, не имеющие ничего общего с реальными значения, на основании которых программа построит суточный график. Что еще хуже, эти непредсказуемые значения войдут в годовую статистику.

Входят в меню нажатием на левую экранную кнопку (см. рис. 13). Экран индикатора примет вид, показанный на рис. 15. В рамке будут выведены название параметра и его текущее значение. Имеются экранные кнопки выбора параметров "ПРЕД" и "СЛЕД", изменения текущего параметра "+" и "-", а также выхода из меню с сохранением параметров "ВЫХ". Выйти из меню можно в любой момент, перебирать все параметры не обязательно, достаточно откорректировать только нужные.

Устройство поддержания микроклимата в зимнем саду - домашняя метеостанция
Рис. 15. Вид экрана индикатора

Особенности подготовки программ для микроконтроллеров

Вследствие нехватки программной памяти микроконтроллера DD2 реализовать через меню все сервисные функции устройства не удалось. Иначе говоря, некоторые параметры приходится задавать в тексте программы перед ее компиляцией. Правда, таких параметров всего три, и их не требуется изменять в процессе использования устройства. Это географические координаты (широта и долгота) места использования устройства, а также число импульсов датчика полуоборотов вала шторы, необходимых для перемещения ее полотна из крайнего верхнего в крайнее нижнее положение. Последнее число должно быть внесено и в программу микроконтроллера DD3.

По этой причине приложенные автором к статье загрузочные (.hex) файлы программ могут быть полноценно использованы только при условии, что устройство находится на расстоянии не более 70...100 км от г. Москвы (в программе указаны ее координаты), а оконные шторы опускаются вниз за 25 полуоборотов вала. В остальных случаях тексты программ необходимо корректировать.

Чтобы сделать это, в начале исходного текста программы микроконтроллера DD2 (файл klimat_mega.bas) найдите после объявления переменных строки:

La = 55.5 'Широта (град.)

Lo = 37.5 'Долгота (град.)

Stepmax =25 'Число шагов

и замените в них значения переменных нужными. В начале исходного текста программы микроконтроллера DD3 (файл klimat_tiny.bas) найдите строку

Stepmax = 25 'Число шагов

и замените в ней число 25 числом шагов (полуоборотов) для своей шторы. После этого откомпилируйте обе программы и загрузите коды из полученных hex-файлов в микроконтроллеры.

Порядок программирования микроконтроллеров

Программирование микроконтроллера DD2 (ATmega32-16PU) следует выполнять в следующей последовательности:

1. Запрограммируйте конфигурацию микроконтроллера в соответствии с табл. 3.

2. Загрузите в микроконтроллер коды из файла Init_Mega.hex и запустите эту программу. Она подготовит к работе EEPROM микроконтроллера - загрузит в него информацию из табл. 1 и очистит область размещения метеоданных за год (если микроконтроллер уже использовался, там может находиться информация, записанная предыдущими программами).

3. Через пять-десять секунд загрузите в микроконтроллер откомпилированную рабочую программу.

Программирование микроконтроллера DD3 особенностей не имеет. Его конфигурация должна соответствовать табл. 4.

Таблица 3

ATmega32
Разряд Знач. Разряд Знач.
OCDEN 1 BODLEVEL 1
JTAGEN 1 BODEN 1
SPIEN 0 SUT1 1
СКОРТ 1 SUT0 0
EESAVE 1 CKSEL3 0
BOOTSZ1 0 CKSEL2 0
BOOTSZO 0 CKSEL1 1
BOOTRST 1 CKSEL0 1

Таблица 4

ATtiny2313
Разряд Знач. Разряд Знач.
SELFPRGEN 1
DWEN 1 CKDIV8 1
EESAVE 0 CKOUT 1
SPIEN 0 SUT1 1
WDTON 1 SUT0 0
BODLEVEL2 1 CKSEL3 0
BODLEVEL1 1 CKSEL2 0
BODLEVELO 1 CKSEL1 0
RSTDISBL 1 CKSELO 1

Файлы печатных плат и программы микроконтроллеров можно скачать с ftp://ftp.radio.ru/pub/2016/09/clim.zip.

Литература

  1. HP03 Series of calibrated sensor module. HP03M. - URL: http://www.hoperf.com/upload/sensor/H P03M.pdf
  2. Datasheet SHT1 х (SHT10, SHT11, SHT15). Humidity and Temperature Sensor. - URL: http://www.datasheetlib.com/datasheet/709656/sht10_crouzet.html.
  3. SS400 Series Temperature Compensated Digital Hall-Effect Sensor ICs. - URL: http://sensing.honeyweN.com/honeyweN-sensmg-ss400-series-product-sheet-009050-3-en.pdf?name=SS441A.
  4. Sunrise/Sunset Algorithm Example. - URL: http://williams.best.vwh.net/sunrise_sunset_example.htm.

Автор: А. Савченко

Смотрите другие статьи раздела Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

журналы Радио 2011 (архив за год)

журналы Юный техник 2002 (архив за год)

книга Наладка каналов связи и телемеханики на аппаратуре АСК-1. Шагам И.Л., 1980

книга Радиолюбительский измерительный прибор. Волков В.С., 1983

статья Микрофон с устройством записи-воспроизведения

статья Что заставляет людей смеяться?

справочник Строчные трансформаторы фирмы HR

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:

E-mail (не обязательно):

Комментарий:

[lol][;)][roll][oops][cry][up][down][!][?]



Комментарии к статье:

Александр
Кто-то повторял устройство?