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.

[AndrewUh]

Датчик температуры какой, DS18B20?

[AquaGomel]

Допис від AndrewUh

Датчик температуры какой, DS18B20?

Поддерживаемые датчики:
DS18B20
DS1822
DS1820
DS18S20 (не рекомендуется)
Используется мной DS18B20.

[AndrewUh]

Тогда откуда такая точность измерения (0,01) при погрешности датчика 0,5?
Я понимаю еще ds18s20. Там при считывании поправочных коэф. можно добиться точности 0,1 - но это все!

[AquaGomel]

Допис від AndrewUh

Тогда откуда такая точность измерения (0,01) при погрешности датчика 0,5?
Я понимаю еще ds18s20. Там при считывании поправочных коэф. можно добиться точности 0,1 - но это все!

Вы правы, думал об одном писал о другом... Речь конечно же не о точности а о разрешении...

[Sem]

Спасибо за труд!
Судя по схеме индикатор на квадратной шине - нужно это учитывать.
Отдайте один порт на клавиатуру - пригодится.
На чем написано приложение для Андроид?
Имхо.

[AquaGomel]

Допис від Sem

Спасибо за труд!
Судя по схеме индикатор на квадратной шине - нужно это учитывать.
Отдайте один порт на клавиатуру - пригодится.
На чем написано приложение для Андроид?
Имхо.

Софт пишется на Java в Android Studio, по поводу клавиатуры и индикатора немного не понял...

[RozarioAgro]

AquaGomel, толковая штука, какая стоимость готового блока на 4 силовых канала? Скрытый текст

У меня есть похожее решение за 40$, кроме температурных датчика (2 шт), можно подключать вентиляторы с программной регулировкой, отдельный таймер на 12В, выход под датчик уровня воды и универсальное питание 12-48В.

[AquaGomel]

Допис від RozarioAgro

AquaGomel, толковая штука, какая стоимость готового блока на 4 силовых канала? Скрытый текст

У меня есть похожее решение за 40$, кроме температурных датчика (2 шт), можно подключать вентиляторы с программной регулировкой, отдельный таймер на 12В, выход под датчик уровня воды и универсальное питание 12-48В.

Давайте прикинем: Сама ардуинка 2-2.5$, ds3231 <1$, само изготовление платы где-то 2$ шт, ESP8266-07 чуть больше 2$, датчики температуры 0.8$ шт. Экран 4$, кондеры и сопротивлюхи хз, я брал сразу по 100 шт., лень считать ну пусть еще 1$ и 1$ на контакты и пучок готовых соединительных проводов, силовая часть готовый блок реле на 4х - 2$ все везлось с Aliexpress. Итого внутрянка без корпуса и клемм и блока питания обойдется где-то 12-13$ ну пусть 15$ может что забыл. Это в расчете на партию в 10 шт. Функционал ограничен только размером скетча, который на текущий момент уже занимает 98% свободного места. Можно извернуться и шить программатором получив еще заветных дополнительных 2-3 кб тогда можно дописать еще функционал на вентиляторы и датчик воды. Но такой цели я пока не ставлю.

[Arduino]

AquaGomel, если возможно, можете рассказать тут или в личке по поводу прошивки ЕСР. Через какой протокол общаются устройства? Хочу тоже сделать управление через WiFi, но уровень знаний в этой области пока мал, смотрю пока в сторону UDP.

[Arduino]

Допис від AquaGomel

Функционал ограничен только размером скетча, который на текущий момент уже занимает 98% свободного места. Можно извернуться и шить программатором получив еще заветных дополнительных 2-3 кб тогда можно дописать еще функционал на вентиляторы и датчик воды. Но такой цели я пока не ставлю.

Я когда свой скетч писал, у меня оперативка кончилась
В итоге после прочтения хорошей книги по С, переписал и освободил 30% оперативки. Возможно есть ещё места экономии.

[AquaGomel]

Допис від Arduino

AquaGomel, если возможно, можете рассказать тут или в личке по поводу прошивки ЕСР. Через какой протокол общаются устройства? Хочу тоже сделать управление через WiFi, но уровень знаний в этой области пока мал, смотрю пока в сторону UDP.

Собственно прошивается ESP так же как и ардуинка, в нете куча инфы как добавить поддержку в Arduino IDE. Устройства общаются по средствам UART на схеме есть шина связи. Протокол данных свой собственный основан на json, есть готовые библиотеки по работе с ним, но готовитесь отдать от 6 кб места под скетч и от 200 байт оперативы. UDP для этого самый правильный протокол, можно еще TCP, но лично мне не подошел... Если будут более подробные вопросы спрашивайте...

[митяж]

Привет скажи что необходимо для продвижения твоего проекта в жизнь( я хочу попробовать сделать 3-5 штук для продажи--если пойдёт--50\50 мне схема полностью надо -прошивка и тд --условия твои--пиши пообщяемся мой адрес mokretsov.iury@yandex.ua жду ответа Юрий Васильевич

[AquaGomel]

Допис від митяж

Привет скажи что необходимо для продвижения твоего проекта в жизнь( я хочу попробовать сделать 3-5 штук для продажи--если пойдёт--50\50 мне схема полностью надо -прошивка и тд --условия твои--пиши пообщяемся мой адрес mokretsov.iury@yandex.ua жду ответа Юрий Васильевич

Схему и gerber файлы я выложу чуть позже сейчас там есть момент один нужно подправить. Прошивку для Arduino и ESP я так же выложу после обкатки их в реальных условиях. Сейчас я жду когда приеду танталовые конденсаторы, чтобы окончательно спаять и собрать девайс в "коробку", после этого начнется тест. Так что как минимум каждый сможет воспроизвести себе такой-же девайс абсолютно бесплатно. Если понравится и захочется исходников то все обсуждаемо в личке.

[митяж]

Спасибо Будем ждать--УДАЧИ