AquaController

[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...

Основные экраны


Печатные платы
Рекомендуется использовать готовые платы для сборки контроллера и силовой части:

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.

Принципиальная схема
Для тех кто хочет собрать на макетке.


Комплектующие:

Скрытый текст

Мозги:Arduino Nano ATmega328
Дисплей: LCD 2004
Блока часов реального времени (DS3231)
Силового блока:Применяются 8-ми канальные блоки реле (твердотельное), либо собственная силовая плата.
Блок связи ESP8266 модель ESP-07

Основные функции.
Скрытый текст

• 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) при нажатии одной кнопки на 5 или 30 минут (временное отключение фильтра).
• Функция слежения и оповещения за уровнем воды (перелив).

Мобильный клиент.

Скачать можно по ссылке:



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 доступны для скачивания во вложениях.

Распиновка
Скрытый текст

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

A7(26), A6(25) - 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

A0(19) - waterpin (подключение датчика уровня воды)

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...

Альтернативный источник скачивания: https://1drv.ms/f/s!AtUQdsFO3hWIgYMbwP45VuvP0xUTUA

Исходники прошивок
Все исходники доступны под MIT License по адресу: https://bitbucket.org/account/user/i...ch/projects/AQ

Последняя актуальная версия 1.3.9
- Обновлен протокол передачи данных до версии 0.6 (см. документацию)
- Добавлены уведомления о протечке (низком уровне) воды на удаленном клиенте. По умолчанию выключены.
- Добавлена возможность автоматического обновления прошивок удаленно с сервера. Данная функция настраивается только через удаленный клиент.
По умолчанию выключена.
-Добавлено кеширования основных настроек на модуле связи для ускорения подключения клиента к контроллеру.


Готовые решения
Итоговый вариант.

[Wayler]

Хм, а информация о состоянии порта будет выводится в мобильное приложение? Я на него лучше заведу какой-нибудь датчик протечки в тумбе, протоки у меня нет, а вот аварийный не помешает.

[AquaGomel]

Допис від Wayler

Хм, а информация о состоянии порта будет выводится в мобильное приложение? Я на него лучше заведу какой-нибудь датчик протечки в тумбе, протоки у меня нет, а вот аварийный не помешает.

А какова цель вывода информации с этого датчика в мобильное устройство? В принципе можно пробовать добавить этот функционал, если места хватит.

[Wayler]

В случае потопа можно будет увидеть сидя на работе (если настроен удаленный доступ).

[AquaGomel]

Допис від Wayler

В случае потопа можно будет увидеть сидя на работе (если настроен удаленный доступ).

Опрос в удаленном режиме устройства раз в 30 минут. Если делать запросы чаще раз в минуту то во первых батарея улетит в ноль, во вторых трафик улетит за батареей. Функция удаленного мониторинга работает при белом IP вашего роутера и VPN туннеле. Писать какие-то промежуточные сервисы для этого - утопия. Я конечно сделаю опрос данного канала (если место позволит в прошивке) но функционал так себе...

[Wayler]

Мда, на счёт батареи как-то не подумал( в таком случае да, только бузер и поможет если кто дома есть. Ип и впн есть)

[AquaGomel]

Допис від Wayler

Мда, на счёт батареи как-то не подумал( в таком случае да, только буфер и поможет если кто дома есть. Ип и впн есть)

Но есть другая мысль. Можно на это событие поставить включение\отключение какого-нибудь канала. Т.е. к примеру можно управлять электромагнитным клапаном на забор воды из аквариума и если сработает протечка то перекрыть его. + Уже выдать сообщение на устройство. 30 минутный интервал с перекрытым клапаном это лучше чем если вы узнаете что у вас в квартире течет вода на пол уже 30 минут)))) Это мысли в слух. Если браться реализовывать этот функционал, то наверное в минимальном варианте где к примеру канал уже будет жестко прописан... Если этот вариант имеет право на жизнь то можно обсудить...

[Wayler]

Такими темпами скоро перейдем на мегу 2560))) вообще защита от протечки штука нужная и полезная, особенно тем у кого внешники и сампы стоят, но в условиях необходимости подключения самых разных датчиков и исполнительных устройств (краны, клапаны....), а также времени реакции всего ус-ва в целом более рационально использовать отдельный контроллер "работоспособности и состояния" систем всего аквариума.

[AquaGomel]

Допис від Wayler

Такими темпами скоро перейдем на мегу 2560))) вообще защита от протечки штука нужная и полезная, особенно тем у кого внешники и сампы стоят, но в условиях необходимости подключения самых разных датчиков и исполнительных устройств (краны, клапаны....), а также времени реакции всего ус-ва в целом более рационально использовать отдельный контроллер "работоспособности и состояния" систем всего аквариума.

Уже сейчас готова электротехническая часть для нового контролера и прошивка плавно переводится полностью на ESP чип. Так что думаю что полет фантазии уже не будет ограничен 32кб. А пока думаю можно оставить данный функционал в виде зуммера о протечке.

[Wayler]

так у еспишки жпио мало, а аналоговый вообще один вход. или будет расширение через сдвиговый регистр?

[AquaGomel]

Допис від Wayler

так у еспишки жпио мало, а аналоговый вообще один вход. или будет расширение через сдвиговый регистр?

Все каналы будут через i2c шину работать. Цифра через PCA9685. Аналог через ADS1015I 12 битовых 16 шим каналов и 12 бит 4 аналоговых канала. Думаю вполне будет достаточно.

[Wayler]

ну в таком случае да, памяти там на много больше (+ можно припаять еще больше), частота 80МГц, должно получится интересно))

[Wayler]

Всем привет. Частично сборку уже завершил. Внес несколько изменений от себя. Среди них:
1. Корпус вероятнее всего будет низкопрофильный, поэтому все что можно сделал на шлейфах, в т.ч. и разъемы для программирования.
2. Все органы управления и контроля будут вынесены в отдельный модуль который будет располагаться на аквариуме, остальное в тумбе. Для этого отлично подошел патчкорд.

На следующей неделе постараюсь закончить с силой и начать монтаж в корпус.

[AquaGomel]

Допис від Wayler

Всем привет. Частично сборку уже завершил. Внес несколько изменений от себя. Среди них:
1. Корпус вероятнее всего будет низкопрофильный, поэтому все что можно сделал на шлейфах, в т.ч. и разъемы для программирования.
2. Все органы управления и контроля будут вынесены в отдельный модуль который будет располагаться на аквариуме, остальное в тумбе. Для этого отлично подошел патчкорд.

На следующей неделе постараюсь закончить с силой и начать монтаж в корпус.

lm1117 я бы все же распаял на плате...

[Wayler]

Допис від AquaGomel

lm1117 я бы все же распаял на плате...

абсолютно согласен, но когда закупался небыло в наличии, взял то, что было в загашнике((

[AquaGomel]

Обновил прошивку для контроллера 1.2.8:
-Добавил звуковое оповещение для температурных датчиков...
Для датчика нагрева: при превышении максимальной температуры больше чем на 1 градус и при понижении температуры больше чем на 1 градус для минимальной температуры.
Для датчика охлаждения:
-При превышении максимальной температуры более чем 1 градус.
Оповещение срабатывает только для датчиков с активными температурными таймерами.
При длительном удержании джойстика в влево (3 с.) можно отключить звуковые предупреждения. На панели настроек устройства режим уведомления отображается символом "Т". Режим по умолчанию включен. При перезапуске устройства настройка сбрасывается на "включено".