Автодозатор. Воплощение идеи в жизнь., Дозатор удобрений Опции

[xqw]

Аквариум для многих это хобби, приятное увлечение, которое помогает расслабиться после рабочих будней, поднять настроение, внести в душу спокойствие и умиротворение. Аквариум – это уголок природы, который требует постоянного ухода, заботы и внимания хозяина. Аквариум – это постоянные стрижка и пересадка растений, контроль состояния обитателей, обслуживание оборудования, подмены воды, чистка стекол, борьба с водорослями, кормление животных, внесение удобрений. Все это приятные хлопоты для хозяина, но из-за нехватки времени, хочется многие процессы автоматизировать, что позволит упростить обслуживание аквариума и выиграть время, которое можно потратить на его созерцание. Одним из таких процессов является внесение удобрений. Внесение удобрений необходимо выполнять ежедневно, да еще и в то время, когда хозяина нет дома.

Долгое время мне приходилось вносить удобрения в аквариум вручную. В результате удобрения подавались не вовремя или вообще не подавались, потому что забыл или просто поленился. Когда уезжал в отпуск, аквариум оставался совсем без удобрений, а по приезду ждала печальная картина на исправление, которой уходило много времени и сил. В голове все время крутилась идея создания дозатора удобрений, и желательно с минимальными затратами времени и денег.

За основу способа подачи удобрений был взят вот этот http://www.amania.110mb.com/Chapters/Tech/liqfert-pump.html. В этом способе мне не нравилось то, что необходимо использовать большую емкость для удобрений, ведь ее необходимо куда-то ставить, а мне хотелось получить что-то не очень большое по размерам. В мае 2009 года появилось немножко времени, и как раз под руку попался старенький прибор, который решено было быстренько переделать в дозатор удобрений. Для дозатора в хозяйстве нашлась небольшая помпа Atman AT-F302, максимальный расход которой 450л/час, а высота подъема 0,7м. Далее была взята литровая банка, на банке сделана градуировка по дням недели, в нее помещена эта помпа и налита вода, все это поставлено на тумбочку возле аквариума. На выход помпы был одет шланг и закреплен над поверхностью воды в аквариуме. Тест показал, что мощности помпы достаточно для подъема жидкости в аквариум, а также было выяснено, что дневная доза выливается за время меньше минуты. Все было готово, осталось немного доработать найденный прибор и написать для него программу под микроконтроллер ATmega8. Неделя стараний и дозатор готов.

Дозатор выполняет управление двумя каналами (подача микро- и макроудобрений) с недельным циклом. На каждый день недели и канал можно настроить индивидуальное время подачи, измерение которого выполняется в тестовом режиме. Минимальное время подачи равно 1сек., а максимальное – 99мин. 59сек. На случай отключения света предусмотрено резервное питание от батареи типа «Крона». Состояние батареи отображает желтый светодиод, мигание которого означает разряд батареи. Энергопотребление прибора получилось довольно большим, в результате работа в автономном режиме могла продолжаться не больше месяца. Этот факт меня, конечно, мало устраивал, но на первое время вполне достаточно. Работу каналов отображают светодиоды (зеленый и красный) над индикатором, зеленый – левый канал, красный – правый. На тумбе возле аквариума (в укромном месте) были размещены две литровые банки, в них установлены помпы, проложены шланги подачи удобрений, выполнены измерения и внесены в энергонезависимую память. В банки налиты необходимые недельные дозы удобрений и доведены до верхней отметки осмосной водой. Все процесс запущен.

Все хорошо, но эти банки с удобрениями мне не давали покоя, они мне мешали, да и просто не нравились, хотелось их убрать в тумбу. Но если убирать в тумбу, то необходимо взять помпы мощнее, т.е. с высотой подъема 1,7м. Это уже большие помпы, соответственно для них необходимы емкости значительно большего размера, чем литровая банка, а место в тумбе под аквариумом ограничено. Мысль как переместить удобрения в тумбу меня все время преследовала.

Случайно мне попалась статья про дозатор удобрения http://www.aquaforum.ua/showthread.php?t=2...;highlight=ulka. Представленные помпы мне очень понравились. Был изучен предлагаемый производителем модельный ряд и запущен процесс по покупке таких насосов. В результате поисков мне не удалось за разумные деньги найти насосы типа ULKA NME Type 4 мощностью 16Вт, была возможность купить только ULKA EX 5, но у них очень большая мощность – 54Вт, но выбора не оставалось. Знакомые мне помогли их купить в Киеве по цене 220грн за шт.

Этим помпам пришлось долгое время проваляться без дела из-за нехватки времени. В июне 2010 года появилось свободное время, и установка для подачи удобрений была собрана.

После выполнения теста установки наступило разочарование. Помпы сильно гудели и вибрировали, подкладывание под установку поролона не спасали ситуации, такой агрегат ставить в тумбу желания у меня не было. Но появилась идея регулировки мощности этих насосов. Было решено немного доработать дозатор, а именно добавить регулировку мощности на каждый канал.

Но и тут меня ждало разочарование, написанная программа никак не хотела вмещаться в память микроконтроллера ATmega8. Пришлось покупать новый контроллер ATmega168. Контроллер запрограммирован, дозатор собран, установлена мощность на каждый канал по 10% от максимальной (регулировка мощности выполняется от 0% до 100% с шагом 1%). Все получилось, вибрация и шум от работы насосов приемлемый, можно устанавливать их в тумбу.

В качестве емкостей для удобрений были использованы баночки от напитков JAFFA. На баночки, после снятия этикетки, были нанесены градуировки по дням недели. В крышечках выполнены отверстия под шланг.

На каждый день недели и канал было измерено время подачи удобрений и занесено в контроллер.

Все отлично работает, но все же хотелось контроллер подачи удобрений сделать как положено, с нормальным резервным питанием, в нормальном корпусе, который крепится на DIN рейку. И вот в конце 2010 года контроллер дозатора удобрений был переделан. Разработка выполнена на микроконтроллере MSP430F123 фирмы Texas Instruments. Отличительная особенность микроконтроллеров этой серии состоит в низком энергопотреблении. Это позволило питать устройство в автономном режиме от литиевой батарейки CR2032. Расчетное время работы в автономном режиме составляет не менее 5лет. В качестве корпуса для контроллера дозатора удобрений был использован стандартный Z100.

Для изготовления контроллера было разведено две платы – плата контроллера и плата индикации. Обе платы односторонние для возможности изготовления по технологии ЛУТ.

В процессе отладки и настройки были внесены некоторые изменения и доработки.

Для понимания на фотографии лицевой панели прибора были нанесены основные надписи элементов индикации и органов управления.

В новом приборе осталась та же функциональность, что и в предыдущих версиях. В нем предусмотрена регулировка мощности, которая показана на видео. Для большей наглядности использована обычная лампа накаливания.

Принципиальная схема контролера дозатора удобрений.

Печатные платы контроллера дозатора удобрений. Плата индикации и плата контроллера.

Дозатор удобрений в сборе.

Контроллер дозатора удобрений можно использовать в составе с аквариумными помпами, с помпами ULKA любой мощности (предварительно отрегулировав мощность), с перистальтическими насосами при условии, что их двигатель рассчитан на переменное напряжение или используя, преобразователь напряжения, с насосами для омывателя стекол автомобиля, используя преобразователь напряжения, а так же в качестве исполнительного устройства можно использовать аквариумный компрессор http://www.aquaforum.ua/showthread.php?t=8...%E5%F1%F1%EE%F0.

Принципиальная схема в формате P-CAD 2002:  Autodoseur_sch.rar ( 56.99 килобайт ) Кол-во скачиваний: 220

Печатные платы в формате P-CAD 2002:  Autodoseur_pcb.rar ( 61.65 килобайт ) Кол-во скачиваний: 221

[sae74]

Спасибо!
Очень толково!
А почему только на 2 канала.

[литовец]

Отлично выполнена работа.Я такие насосики вытаскивал с кофеварок что по серьезней. Не зная как Ваши мои создают не громкий,но очень не приятный звук.Лежат в резерве.

[xqw]

А почему только на 2 канала.

Так сложилось исторически, были необходимы только два канала. Доработка на большее количество каналов требует больше времени на переделку микропрограммы, а этого времени как всегда мало. Да и пока двух каналов хватает.

[xqw]

Не зная как Ваши мои создают не громкий,но очень не приятный звук.

Мои, когда без жидкости, стучат так, что соседей жалко, с жидкостью немножко тише, но все же уровень шума высокий.

[литовец]

xqw Поршневой не думали делать?С таким то контролером.

[xqw]

Так подключить сюда поршневой (если вы имеете ввиду дозатор на шприцах) не проблема, движки там на 220В. Выставили, скажем 1мл, в режиме тестирования прогнали количество таких доз по времени, сохранили в память и все готово. Только вот делать поршневой, морока, но если у меня встанет вопрос об увеличении количества каналов, то возможно буду рассматривать такой вариант.

[литовец]

Так подключить сюда поршневой (если вы имеете ввиду дозатор на шприцах) не проблема, движки там на 220В. Выставили, скажем 1мл, в режиме тестирования прогнали количество таких доз по времени, сохранили в память и все готово. Только вот делать поршневой, морока, но если у меня встанет вопрос об увеличении количества каналов, то возможно буду рассматривать такой вариант.

Меня просто заинтерисовало почему Вы остановились на шумном варианте.

[xqw]

Дык, деньги то потрачены на помпы!! Как говорится: используй то, что под рукой...
Сейчас это уже не шумный вариант, за счет того, что в контроллере дозатора была добавлена регулировка мощности. При мощности 10% шум есть, но он приемлемый и длится не более 1 минуты, вибрация почти не ощущается (на полной мощности долбит очень сильно, я даже побоялся, что аквариум со временем начнет расходиться по швам).

[литовец]

Дык, деньги то потрачены на помпы! Как говорится: используй то, что под рукой...
Сейчас это уже не шумный вариант, за счет того, что в контроллере дозатора была добавлена регулировка мощности. При мощности 10% шум есть, но он приемлемый и длится не более 1 минуты, вибрация почти не ощущается (на полной мощности долбит очень сильно, я даже побоялся, что аквариум со временем начнет расходиться по швам).

Теперь все предельно ясно.

[Aqua-mishka]

Можно вопрос. Регулировка мощности реализована на выходе ШИМ? Просто интерисует сборка такого устройства на Атмеловском контроллере.

Сообщение отредактировал Aqua-mishka - 5.1.2011, 13:56

[yarishNEW]

О промышленом производстве на заказ не задумывались?

[xqw]

Aqua-mishka, регулировка мощности реализована не на ШИМ, а с использованием алгоритма Брезенхэма. Сборка на атмеловском контроллере возможна, первая версия была выполнена на ATmega8, вторая - на ATmega168, но у них энергопотребление значительно выше - отсюда проблематичен автономный режим, но варианты решения задачи есть.

[xqw]

yarishNEW, особо сильно не задумывался, т.к. рынок узкий. Но если очень сильно хотите, то на заказ можно.