DAI-126. Автоматический полив растений
Товар временно отсутствует на складе
Автомат полива растений (далее контроллер) предназначен для автоматического поддержания заданного уровня влажности почвы, как в закрытых помещениях (теплицы), так и на открытом грунте (газоны, огороды). При помощи внешних системам отопления и вентиляции, в помещениях закрытого типа, осуществляется контроль температуры (климат-контроль). Полив производится по показаниям датчиков влажности (стабилизация влажности), либо по времени.
Технические характеристики.
Внешний вид и назначение элементов.
- Регулировка контрастности дисплея.
- Многофункциональная кнопка.
- Элемент питания типа CR2032.
Используется для питания встроенных часов. Вышедшая из строя или замершая (например, весной) батарейка может приводить к неправильной, ошибочной, работе контроллера.
- Индикация питания (красный светодиод).
В случае наличия основного питания (17) светодиод будет гореть. Данный индикатор не отображает есть ли питание на рейке (11).
- Индикация работы (синий светодиод).
Индикатор загорится в случае если контроллер выполняет какую-либо задачу: полив, вентиляцию, обогрев, сброс воды.
- Индикация ошибки-предупреждения (оранжевый светодиод).
Индикатор загорится если контроллер не смог осуществить возложенные на него задачи. Скажем при поливе за указанное число попыток влажность почвы не пришла в норму или за заданный промежуток времени не смог снизить(увеличить) температуру в теплице.
- Аппаратный сброс контроллера.
Аппаратный «RESET» контроллера, кроме непосредственной своей функциональности, также необходим при нестандартных условиях программирования микроконтроллера.
- Разъем программирования (SWD).
Используется для загрузки программы («заливка прошивки») в микроконтроллер по интерфейсу SWD.
- Клавиатура.
Набор кнопок, используется для интерактивного управления контроллером, внесения изменения в настройки, управление выводом на дисплей.
- Рейка клапанов.
Выходы для питания электроклапанов, объединённых общим программно-управляемым питанием.
- Питание рейки клапанов.
На данный разъем подается питание от 12 до 24В, в зависимости от типа используемых клапанов.
- Клапан первого канала.
- Клапан второго канала.
- Клапан третьего канала.
- Клапан четвертого канала.
Выходы для подключения клапанов. Клапаны подключаемые сюда должны соответствовать напряжению, подаваемому на вход питания рейки (11). Чтобы использовать клапана на напряжение 220В - их следует подключать через твердотельное реле.
- Клапан сброса воды.
Выход для подключения клапана сброса воды. Подключаемый клапан должен соответствовать напряжению питания рейки.
- Питание контроллера +12В.
- Датчик влажности канала 1.
- Датчик влажности канала 2.
- Датчик влажности канала 3.
- Датчик влажности канала 4.
Входы для подключения датчиков влажности.
- Датчик температуры воды.
- Датчик температура воздуха.
Цифровые датчики температуры, типа DS18B20. Лучше ставить оригинальные, у некоторых китайских подделок может быть дрейф показаний температуры.
- Выход для подключения обогревателя.
- Выход для подключения вентиляции.
Выходы для подключения вентиляции и отопления выполнены по типу открытый коллектор («ОК»). Максимальное напряжение, коммутируемое соответствующим «ключом» – 24 В.
- Выход +12 (7.5-12В).
Контакт внутренне соединен с основным питанием, конструктивно выведен здесь чтобы облегчить подключение выходов с «ОК».
- Блокировка полива. Вход.
Используется для временной блокировки полива, не затрагивая при этом климатических функций. Чтобы, полив функционировал необходимо, чтобы контакты были замкнуты.
- Дисплей.
- Динамик.
Подключение основного питания
Для подключения основного питания вам понадобится блок питания с напряжением +12 В и выходным током не менее 100 мА (при использовании совмещенного питания для клапанов на 12В - выходной ток определяется потребностью ваших клапанов). Подключите его соблюдая полярность к разъему 17.
Подключение электрических клапанов
Контроллер рассчитан на применение в своем составе электромагнитных, нормально-закрытых электрических клапанов на напряжение от 12 до 24 вольт постоянного тока, а также при помощи дополнительного твердотельного реле клапанов на напряжение 220В переменного тока.
Вариант 1. Электроклапаны на 12 В.
При использовании электроклапанов на 12 В, питание на электроклапаны можно подать как от отдельного источника (Вариант 1), так и с основного питания (Вариант 2). При использовании основного питания, его источник должен обеспечить потребности клапанов.
Вариант 2. Электроклапаны на 24 В.
При использовании электроклапанов на 24 В, подключите к соответствующим разъемам рейки клапанов - источник + 24В и электроклапаны.
Вариант 3. Электроклапаны на 220 В (переменного тока).
Для использования клапанов на 220В вам понадобятся твердотельные реле, одно реле на каждый из клапанов. Тип используемых реле должен быть с входным напряжением 12 В (обычно такие реле имею входное напряжение в диапазоне 3-32В и «легко» подходят). Рейку в данном случае достаточно будет запитать от основного питания, путем установки перемычки между основным питанием и питанием рейки.
Подключение датчиков
Датчики влажности
В качестве датчиков влажности допускается использовать как оригинальные, так и другие аналоговые, имеющие линейную характеристику с выходным сигналом в диапазоне 0-3.3В.
Датчики влажности поставляются с не распаянными щупами и неразделанным кабелем. Для монтажа щупов можно использовать любую проволоку (медную, оцинкованную сталь и т.п.) диаметром до 2.1 мм. Длина щупа должна соответствовать той глубине, где вы намерены измерять влажность, при этом показания датчика будут соответствовать наиболее влажному из них. Если вы хотите исключить из измерений приповерхностный слой почвы, наденьте сверху на щупы термоусадочную трубку, чтобы исключить данную часть щупа из работы.
Датчики температуры
В качестве датчиков температуры используются цифровые датчики типа DS18B20, продаются данные датчики как в оригинальном виде, так и упакованные в водонепроницаемые гильзы.
Блокировка полива (аппаратная).
Для временной приостановки полива без внесения изменений в текущий алгоритм и не затрагивая другую функциональность (обогрев, вентиляцию) в контроллере предусмотрена аппаратная блокировка полива путем разрыва цепи 27. При замкнутой цепи разъема 27 контроллер будет работать в обычном режиме, в случае же разрыва полив заблокируется до момента восстановления целостности последней. Размыкатели в цепи могут стоять последовательно, тем самым можно организовать более одной точки блокировки. Подобная функциональность вам понадобится для комфортного нахождения в теплице, на газоне или других зонах полива, без угрозы для вас и ваших гостей внезапно намокнуть начавшимся поливом.
Аварийная блокировка полива.
Аварийная блокировка полива может наступить в следующих случаях:
- Влажность почвы не пришла к заданной величине по истечении всех циклов полива (в случае полива по датчику влажности). В случае если задан параметр «Повтор полива», то через указанное в данном параметре времени (в часах) - ошибка сбросится и контроллер будет пробовать поливать.
- Температура подводимой воды – выше заданной (см. «Контроль за температурой воды»).
При аварийной блокировке полива – контроллер полив прервет, и будет ждать условий выхода из «состоянии ошибки»
- Нажата «Многофункциональная кнопка»
- Влажность почвы пришла в норму по независимым от контроллера причинам.
- В случае установки параметра «Повтор полива» - дождется окончания заданного в параметре времени.
Многофункциональная кнопка.
Многофункциональная кнопка (2) - функциональность которой зависит от времени нажатия на нее.
- Быстрое нажатие на кнопку - сбросит все счетчики полива, приведя их в исходное состояние. Используется чтобы вывести контроллер из состояния «ошибка полива», либо чтобы начать полив заново.
- Более длительное нажатие (≈2-3 сек) кнопки переведет контроллер в состояние «калибровка клавиатуры», данный режим необходим при некорректной работе основной клавиатуры.
- Длительное нажатие (около 10 сек) сбросит все настройки контроллера в заводские и перезагрузит его.
Подключение отопления и вентиляции
Для контроля над климатом предлагается использовать внешние отопители и вентиляции. В случае если температура в помещении понизится ниже заданной контроллер выдаст сигнал управления на включение отопителя, если выше, то вентиляции.
Сигналы управления (24,25) имеют выход с «ОК», и соответственно требуют питания. Для облегчения монтажа на разъем (26) выведено основное питание +12В.
Для подключения нагрузки, так же, как и в случае с электроклапанами на 220В, предлагается использовать твердотельные реле.;
Полив.
Обзор экрана одного из каналов полива.
- K-01 (02,03,04) - Номер канала.
- П:70% - Уровень влажности, которую автомат должен поддерживать, устанавливается в настройках, раздельно для каждого канала.
- Т:56% - Текущее значение уровня влажности, которую передает датчик влажности.
- Полив - Текущая операция, выполняемая автоматом в настоящий момент.
- A:05 – Счетчик циклов полива. Количество циклов полива до окончания полива.
- Т:001 - Время до конца проведения текущей операции в секундах.
Полив по влажности.
Когда влажность почвы снижается до уровня, когда необходим полив, запускаются следующие процессы:
На рейку клапанов, предварительно, подается питание - на время, заданное в настройках как «Задержка старта» (питание с рейки вы можете использовать по своему усмотрению, например, для упреждающего включение насоса).
По истечение «задержки старта» подается питание на клапан (открывая его) того канала, датчик влажности которого показывает необходимость полива, начинается «цикл полива». Количество циклов, в течении которых влажность почвы должна прийти в норму, задается в настройках каждого канала и называется «Количество циклов».
Полив по времени.
Полив по времени осуществляется через равные промежутки времени, через 1,2,3….24 часа.
Длительность полива (время в течении, которого вода поступает на форсунки) будет определятся произведением количества циклов полива на длительность полива.
Общее время полива (время с начала полива и до его окончания, включая технологические паузы) определяется произведением количества циклов полива на сумму длительности полива и паузы полива. Особого смысла прерывистый полив в режиме полив по времени не имеет, так что паузу между поливами имеет смысл сократить до минимума, тогда время общее время полива численно будет совпадать с длительностью полива.
Пример:
- Циклов полива = 20
- Длительность полива = 20 секунд
- Пауза полива = 30 секунд
Длительность полива: 20 циклов * 20 сек = 400 секунд ≈ 6 минут.
Общее время полива: 20 циклов * (20 сек + 30 сек) = 1000 сек ≈ 17 минут.
В случае если время полива выпадет на запрещенные для полива часы, контроллер начнет, полив сразу после ее окончания.
Ограничения на полив.
Запрет полива по времени.
Запрет полива позволяет ограничить полив в заданный промежуток времени. Запретить полив можно отдельно для каждого канала, на любое время в течении суток.
Для включения функции:
Меню -> Номер канала -> Окно запрета полива переключить в TRUE (1).
Задать время, начиная с которого, контроллер не будет производить полив.
Меню -> Номер канала -> Старт запр. полива (время в часах).
Задать время, на котором снимутся ограничения на полив. С наступлением заданного здесь времени, контроллер перейдет в режим без ограничений.
Меню -> Номер канала -> Стоп запр. полива.
Внимание: для корректной работы, необходимо чтобы в контроллере было корректно выставлено время.
Например, «Старт запр. Полива» = 13, «Стоп запр. Полива» = 14 - тогда с 13:00 до 14:00 часов текущего дня контроллер не будет производить полив, а будет ждать окончания периода запрета, то есть 14:00, на экране состояния канала полива в это время будет выведена надпись: «Запр 13:00 - 14:00»,
Хотелось бы отметить что время старта и стопа полива величины, переходящие через сутки, например, если вы качестве времени старта поставите 14 часов, а время стопа 11, то есть ровно наоборот того как было в прошлом примере, запрет будет распространятся с 14:00 текущего дня до 11 часов следующего, другими словами автомат будет иметь возможность полива только в период 11:00 до 14:00 (всего 3 часа). Также следует учесть, что если в период до наступления запретной зоны, автомат перешел в состояние ошибки, по какой бы то ни было причине, то после выхода за пределы запретной зоны данная ошибка сбросится и автомат попытается выполнить полив.
В случае полива по времени и установлены оба параметра, повтор полива и полив после зоны запрета, то если повтор полива выпадет на запретную зону, то полив выполнен не будет до ее окончания, а с момента окончания времени запрета отсчет времени повтора, начнется с начала. Обязательно это надо это учитывать.
Контроль за температурой воды.
Все время, пока идет полив, контроллер следит за температурой подаваемой воды, и если её температура выше заданной, то полив приостанавливается и одновременно открывается клапан сброса воды. Если температура воды за время, заданное в настройках, как «время слива воды» не придет в норму, контроллер перейдет в ошибку, и начет отсчет время для следующей попытки слить воду, и так по циклу. В случае же если температура в результате слива воды окажется приемлемой, то контроллер продолжит свою работу в обычном режиме.
Задержка старта.
При достижении влажности почвы уровня начала полива, алгоритм работы полива следующий, вначале на рейку клапанов, подается питание, и данное питание будет на нем присутствовать все время полива, данное напряжение кроме питания непосредственно клапанов, можно использовать например для включения насоса, или другого электрооборудования непосредственно участвующего при поливе если это оборудование должно быть включено еще до момента начало полива, чтобы скажем успеть набрать давление, смешать удобрения и т.п., для этой цели в контроллере предусмотрена задержка старта полива, то есть время которое пройдет с момента подачи напряжения на рейку до того момента когда полив непосредственно начнется.
Цикл полива
Цикл полива содержит в себе две операции это непосредственно полив, и пауза между ними. Пауза между поливами необходима для того, чтобы дать возможность влаге равномерно распределится по почве.
Защита от аварийной подачи воды.
Для предотвращение несанкционированного открытия электроклапанов, приводящего к неконтролируемой подаче воды в зону полива (по разным причинам: выход из строя выходных ключей, программный сбой), питание на электроклапаны подается в два этапа
- На всю рейку клапанов.
- На конкретный клапан.
Тем самым, чтобы вода из магистрали «пошла» в зону полива, необходимо чтобы произошли оба действия. Если воду не санкционированно попытается включить одно из действий (например, «пробьёт» выходной ключ клапана), второе не даст ему это сделать (общее питание на рейке будет отсутствовать).
Обновление программного обеспечения.
Для обновления внутренней программы контроллера, подключите программатор с интерфейсом SWD (ST-LINK V2) к разъему 8 и обновите «прошивку».
Общие настройки:
| # | Параметр | Значение | Описание |
|---|---|---|---|
| 1 | Задержка старта | 1-100 секунд | Задержка старта, перед любым циклом полива, питание на рейку клапанов подается, но при этом полив задерживается на данное время |
| 2 | Время слива воды | 1-100 секунд | Время в течении которого возможно сливать воду, если ее температура будет выше чем необходима, если за это время температура воды не придет в норму контроллер выдаст ошибку |
| 3 | Темп. вентилятор | 10-45 °C | Температура воздуха (по показаниям датчика температуры воздуха) которую необходимо поддерживать. Если реальная температуры воздуха будет выше чем указанная здесь ключ на выходе "ВЕНТ" откроется. |
| 4 | Темпер. обогрева | 1-45 °C | Температура воздуха (по показаниям датчика температуры воздуха) которую необходимо поддерживать. Если реальная температуры воздуха будет ниже чем указанная здесь ключ на выходе "ОБГР" примет состояние указанное в настройке "Инв выхода обогрева". |
| 5 | Темпер воды | 1-100 °C | Максимальная температура воды (по показаниям датчика температуры воды), при превышении которой контроллер попытается ее слить. |
| 6 | Инв выхода обогрева | TRUE/FALSE | Какое состояние примет ключ на выходе "ОБГР" (откроется или закроется) при его активации |
| 7 | Время обогрева | 0-100 минут | Максимальное время обогрева в минутах в течении которого (до возникновения ошибки) будет осуществляться обогрев помещения. Если указать здесь 0, то помещение будет обогреваться без каких либо ограничений, до того момента пока температура не придет в норму. *(1) |
| 8 | Макс время вентиляции | 0-100 минут | Максимальное время вентиляции в минутах в течении которого (до возникновения ошибки) будет существляться вентиляция помещения. Если указать здесь 0, то вентиляция будет работать без каких либо ограничений, до того момента пока температура не придет в норму *(1) |
| 9 | Повтор слив воды | 1-180 мин | Если ранее не удалось слить воду, из за ее высокой температуры, и контроллер перешел в состоянии ошибки, тем самым заблокировав полив, то через указанное время будет осуществлена повторная попытка слить воду. Такая ситуация возможна, например вода к вечеру может остыть естественным образом. |
| 10 | Одновременно клапанов | 1-4 | Какое количество клапанов может быть открыто единовременно, остальные будут ждать своей очереди. Необходимость в данной функции возникает при недостаточности давления воды в магистрали, для нормального функционирования форсунок или других потребителей воды. Например, если вы поставите одновременно открытых клапанов = 2, то при одновременно поступлении сигнала необходимости полива от всех четырех зон полива, полив будет осуществляться только двух зон, как вы и указали, оставшиеся же две зоны встанут в очередь и будут ждать освобождения магистрали, пока не прольются первые две зоны. |
| 11 | Отключение дисплея | 0-180 секунд | Время в секундах, до отключения подсветки дисплея. 0 - не отключать. |
| 12 | Климат контроль | Включен/Выключен | Активирует функциональность климатического блока контроллера (вентиляция и отопления). |
| 13 | Контр темп воды | Включен/Выключен | Активирует функциональность контроля температуры входящей воды. |
Примечание. Вновь выставленное время применится только при следующей сработке системы. Перезагрузите устройство если хотите применить немедленно.
Для любого канала влажности можно настроить следующие параметры:
| # | Параметр | Значение | Описание |
|---|---|---|---|
| 1 | Включение канала | TRUE/FALSE | |
| 2 | Влажность | 1-99% | Влажность почвы которую должен поддерживать контроллер. |
| 3 | Время полива | 1-240 секунд | Время полива внутри цикла полива |
| 4 | Пауза полива | 1-240 секунд | Пауза полива внутри цикла полива |
| 5 | Макс кол циклов | 1-24 циклов | Количество циклов полива, в течении которых нужно привести влажность почвы в норму, по истечению которых контроллер выдаст ошибку. |
| 6 | Повтор полива | 0-96 часов |
|
| 7 | Тип датчика | TRUE/FALSE | Наклон характеристики датчика.
TRUE - Прямой (Сигнал датчика прямо пропорционален влажности), FALSE - Обратный (Сигнал датчика обратно пропорционален влажности) |
| 8 | Окно запр полива | TRUE/FALSE | Активация функции запрета полива в определенное временной зоне |
| 9 | Старт запр полива | 0-23 | Начало окна запрета полива, время(часы) старта |
| 10 | Стоп запр полива | 0-23 | Окончание окна запрета полива, время(часы) окончания |
| 11 | Использ. датчик | Да/Нет | Режим работы канала. Да: для полива используются показания датчика влажности. Нет: Периодический полив, по времени. |
| Прошивка для плат на основе контроллера STM32F103CBTx (128К) | 190387 bytes |
|---|