AquaController, Многофункциональный аквариумный контроллер Опции

[aquagomel]

Уважаемые аквариумисты, хочется поделиться информацией и опытом по созданию умной "железяки" аквариумного контроллера. За последние несколько лет развитие одно платных компьютеров и им подобных шагнуло далеко в перед. Если ранее нужно было сидеть с паяльником травить лудить и вообще обладать не дюжими знаниями в области радиоэлектроники и программирования, то на текущий момент все это упростилось на столько что появилась возможность и желание сделать все самому. А посему, сею тему буду развивать и поддерживать в силу свободного времени и развития проекта...

Контроллер выполнен в виде нескольких функционально законченных блоков. Данный контроллер построен на платформе Arduino Nano на микроконтроллере ATmega328. Основной упор при разработке делался на дешевизну проекта, поэтому использовались простые комплектующие без сенсорных экранов и прочих излишеств. За исходный функционал брался контроллер Юсупова, а так же меню и экраны управления были взяты по примеру этого контроллера. За исключением собственного функционала.

Комплектующие:

Мозги:Arduino Nano ATmega328
Дисплей: LCD 2004
Блока часов реального времени (DS3231)
Силового блока: В зависимости от типа устройства могут применяться как 4-х канальные, так и 8-ми канальные блоки.
Блок связи ESP8266 модель ESP-07

Основные функции.

• Часы. Индикация даты и времени.
• Управление аквариумными нагрузками от 4 до 8 каналов.
• До 10 ежедневных программ таймера.
• До 10 ежечасных программ таймера. С диапазоном длительности работы до 60 минут.
• До 10 секундных разовых таймеров. С диапазоном длительности работы от 1 до 255 секунд.
• Поддержка до 8 цифровых датчиков температуры2. на 3-х проводной шине.
• Измерение температуры в пределах 16…35 градусов. Разрешение измерения 0.125°C. Возможность управления нагрузкой (обогревателем/охладителем) на любом канале выхода.
• Аккумулятор для работы часов МК. Сохранение хода часов.
• Автоматическое сохранение в энергонезависимой памяти всех настроек (кроме хода часов) при полном отключении питания и разряде аккумулятора.
• Управление устройством через 2-х осевой джойстик.
• Вывод информации на ЖК-дисплей 20*4 с минимальными сокращениями, интуитивно-понятный интерфейс.
• Связь со смартфоном на ОС Android по Wi-Fi. Дополнительное программное обеспечение для быстрого программирования таймеров, термостата, синхронизации времени.
• Удаленное управление устройством по средствам Wi-Fi в локальной сети (либо сети Internet при определенной настройка сетевого оборудования).
• Самостоятельная синхронизация и корректировка даты и времени устройства при наличии доступа устройству в сеть Internet. Либо удаленная синхронизация через смартфон.
• Функция слежения за отклонением показаний датчиков от среднего установленного значения со звуковым оповещением и индикацией аварийного датчика.
• Отключение нагрузки (фильтра) на произвольном выходе при нажатии одной кнопки на 5-30 минут (временное отключение фильтра).

*оранжевым выделено что еще в процессе разработки

Текущее состояние проекта:
Собран полноценный девайс на котором будут обкатываться прошивки.
Заканчивается написание прошивки оставшегося функционала (возможно что-то придется вынести в удаленные настройки с Android так как место под скетч катастрофически не хватает). Закончено написание прошивки для модуля связи ESP8266-07. Изготовлены мат.плата для сборки устройства.

Пишется мобильный клиент.


Также пишется документация по работе с устройством его сборке и прошивке... Полная документация

Что из этого можно будет потрогать руками?
Практически все. Все материалы по плате, схема, разводки, gerber файлы я выложу после исправления ошибок.

Распиновка
D6 (10), D7(11),D8(12), D9(13), D10(14), D11(15), D12(16), D13(17) - каналы используются для силовой части (реле).

D5(9) - switchPin (кнопка джойстика)

D4(8) - tonePin (канал спикера)

D3(7) - температурные датчики

A0(23), A1(24) - X,Y джойстика

A4(27),A5(28) - I2C шина, используется для подключения экрана и модуля часов.

TDX(31), RDX(30) - UART шина для обмена данных с WiFI модулем

Для чего это?
Да на форуме много тем с различными проектами аквариумной автоматики, данное устройство не претендует на какую-то оригинальность, делалось под себя, и возможно кому-то понравится данный проект... На все вопросы с удовольствием отвечу, все советы с удовольствием выслушаю...

Сообщение отредактировал aquagomel - 19.4.2017, 15:18

Прикрепленные файлы

 PCB_v_1_1.zip ( 97.06 килобайт ) Кол-во скачиваний: 722
 PCB_gerber_v_1_1.zip ( 76.46 килобайт ) Кол-во скачиваний: 635
 Elemets_list_power.zip.zip ( 7.54 килобайт ) Кол-во скачиваний: 660
 AquaControllerESP.zip ( 244.94 килобайт ) Кол-во скачиваний: 680
 Elemets_list.zip ( 7.41 килобайт ) Кол-во скачиваний: 667
 AquaController_flash.zip ( 31.45 килобайт ) Кол-во скачиваний: 665
 Power_gerber_v_1_1.zip ( 88.56 килобайт ) Кол-во скачиваний: 640
 Power_PCB_v_1_1.zip ( 89.49 килобайт ) Кол-во скачиваний: 595
 Schema_power_v1_1.zip ( 29.67 килобайт ) Кол-во скачиваний: 706
 Schema_v1_1.zip ( 42.42 килобайт ) Кол-во скачиваний: 721

 

[aquagomel]

Вы вряд ли затерли загрузчик. прошивается очень просто. Тут я уже описывал как это делать: тык
При условии что всю обвязку для модуля вы уже распаяли вместе с кнопками. При прошивке на шине UART должен висеть только ESP ардуинку снимите.

Сообщение отредактировал aquagomel - 11.10.2020, 10:06

[Rost78]

Спасибо. Оказалась проблема в esp-07. Прошил и проставил esp-12 и все заработало.

[Rost78]

Еще одна странность, если я в ручных настройках выставляю для канала OFF, то появляется нагрузка, если ON то исчезает.

[aquagomel]

Еще одна странность, если я в ручных настройках выставляю для канала OFF, то появляется нагрузка, если ON то исчезает.

У вас либо прошита реверсная прошивка (тогда нужно прошить обычную), либо силовой блок с инверсивной сигнальной логикой, тогда нужно прошить реверсную прошивку.

Сообщение отредактировал aquagomel - 18.10.2020, 22:25

[Rost78]

Перезалил другую прошивку, все заработало как надо, но почему то появилась просадка напряжения с 220 до 160 вольт без нагрузки и до 40 вольт под нагрузкой. Nano может не с нужной частотой работает?

[Rost78]

Убрал регистр - все заработало.

[aquagomel]

Убрал регистр - все заработало.

он там не нужен, как и кондер, это были планы на рассвет-закат, но не судьба...

Сообщение отредактировал aquagomel - 21.10.2020, 15:06

Эскизы прикрепленных изображений

 

[Rost78]

А радиатор на симисторах для заката-расвета? При обычном использовании он нужен? Вроде ничего не греется особо.

Сообщение отредактировал Rost78 - 22.10.2020, 8:29

[aquagomel]

Радиатор на симисторах нужен, при мощной нагрузке они греются...

[Rost78]

Не закончили еще версию 2,0?

[aquagomel]

В данный момент прошивка готова на 80%, из-за ряда технических трудностей, связанных с плотностью монтажа, пришлось переделать двуслойную плату в многослойную. В данный момент работает: нагрузка 220V со всеми таймерами и ручным управлением. Работает ШИМ, 10 каналов на свет и 2 канала на вентиляторы. Ручное управление и таймеры. Что находится на стадии тестирования: работа аналоговых портов. Что не реализовано: РН метр, внешний дисплей. Все приходится делать в одно лицо поэтому скорость разработки не очень быстрая. На текущий момент готовится в заказ плата с драйверами для LED подсветки, дописывается и тестируется оставшийся функционал. Если есть желание поучаствовать в проекте могу выслать плату для монтажа, есть несколько лишних. В ближайшее время пошарю все схемы список комплектухи и прошивку.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[aquagomel]

Вышла новая версия контроллера.
Основные функции.

• Часы. Индикация даты и времени.
• Управление аквариумными нагрузками до 8 каналов.
• Управление ШИМ нагрузками до 10 каналов.
• Управление 2-мя внутренними каналами вентиляторов.
• Управление до 7 аналоговыми каналами. (В процессе разработки)
• До 10 ежедневных программ таймера.
• До 10 ежечасных программ таймера. С диапазоном длительности работы до 60 минут.
• До 10 секундных разовых таймеров. С диапазоном длительности работы от 1 до 255 секунд.
• До 4 температурных таймеров.
• Поддержка 4 цифровых датчиков температуры. на 3-х проводной шине.
• Измерение температуры в пределах 16…35 градусов. Разрешение измерения 0.25°C. Возможность управления нагрузкой (обогревателем/охладителем) на любом канале выхода. В процессе разработки: любой канал включая ШИМ и внутренние каналы вентилятора
• Аккумулятор для работы часов МК. Сохранение хода часов.
• Автоматическое сохранение в энергонезависимой памяти всех настроек при полном отключении питания и разряде аккумулятора.
• Управление устройством через сенсорный экран.
• Вывод информации на ЖК-дисплей 480×320 с минимальными сокращениями, интуитивно-понятный интерфейс.
• Связь со смартфоном на ОС Android по Wi-Fi. Дополнительное программное обеспечение для быстрого программирования таймеров, термостата, синхронизации времени.
• Удаленное управление устройством по средствам Wi-Fi в локальной сети (либо сети Internet при определенной настройка сетевого оборудования).
• Самостоятельная синхронизация и корректировка даты и времени устройства при наличии доступа устройству в сеть Internet. Либо удаленная синхронизация через смартфон.
• Функция слежения за отклонением показаний датчиков от среднего установленного значения со звуковым оповещением и индикацией аварийного датчика. (В процессе тестирования)
• Отключение нагрузки (фильтра) при нажатии одной кнопки на 5 или 30 минут (временное отключение фильтра). (В процессе разработки)
• Функция слежения и оповещения за уровнем воды (перелив). (В процессе разработки)
• Функция слежения за PH воды, реализация PH таймеров. (В процессе разработки)

Мобильный клиент.
В данный момент новая версия клиента готова в виде тестового образца. После релиза первой версии прошивки, будет выложена новая версия с обратной совместимостью для старых контроллеров. Для особо нетерпеливых можно писать в ПМ.


Скачать можно по ссылке:

* В данный момент используется бета версия 2.0.0 (необходимо вступить в бета-тестировщики)
https://play.google.... ( с сайта)
https://play.google.... (с мобильного)

Также пишется документация по работе с устройством его сборке и прошивке... Полная документация В процессе написания...

Что из этого можно будет потрогать руками?
Практически все. Все материалы по плате, схема, разводки, gerber файлы доступны для скачивания во вложениях.

Плата контроллера
Project: https://1drv.ms/u/s !AtUQdsFO3hWIgpZm...f18iQ?e=RuUOdB
Gerber: https://1drv.ms/u/s !AtUQdsFO3hWIgpo_...4V6JQ?e=gD9IWt

Плата LED
Project: https://1drv.ms/u/s !AtUQdsFO3hWIgpQS...b1Ubg?e=ogERnh
Gerber: https://1drv.ms/u/s !AtUQdsFO3hWIgpo-...JUDEw?e=GBYn03

Исходники прошивок
Все исходники доступны под MIT License по адресу:
https://bitbucket.or... (Dispaly firmware)
https://github.com/V... (Controller firmware)
https://bitbucket.or... (Android client)

[aquagomel]

- Обновилась прошивка до 2.1.9
Добавлена поддержка PH (до двух датчиков) (поддержка внешних усилителей PH-45020)
Добавлены таймеры для PH датчиков (используются два таймера по одному на каждый датчик) для управления каналами нагрузок.
Добавлена возможность калибровки. Инструкцию по калибровке + новый клиент выпущу в ближайшие дни.
С появлением нового типа таймера изменился их приоритет:

PH - TEMP - MIN - SEC - DAY (т.е. PH будет с высшим приоритетом потом температурный потом остальные...)

[Rost78]

Давно я не появлялся, сколько уже сделано. Нужна помощь в тестировании?

[Rost78]

Ссылки выше не рабочие.

[Rost78]

Нашел вашу тему AquaController 2.0 на другом форуме с рабочими ссылками. Буду собирать.