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.

[AquaGomel]

Допис від AndrewUh

Такие статьи не рекомендую читать: там резистор вообще неправильно включен! Как скажет mashenkaM, даташит люди вообще не читают

Кстати да)))... Но я для примера загуглил не особо всматриваясь...

[AndrewUh]

Расстояние от датчиков до прибора большое?

[AquaGomel]

Допис від AndrewUh

Расстояние от датчиков до прибора большое?

Метр...

[AndrewUh]

Ну не знаю, может это такая особенность Ардуино? У меня на Меге32 все нормально работает. Хотя при включении 10 датчиков сопротивление будет 470 ом, что в принципе позволительно (правда, для большой длины шины).

[AquaGomel]

Обновил прошивку в шапке, включил подтягивающие резисторы на входах джойстика, теперь можно собирать и без джойстика, ложные срабатывания больше не беспокоят!!!

[AquaGomel]

Так как народ стал интересоваться платами. Сразу скажу заказывал только 10 шт. Платы только-только пошли в производство. Я даже не знаю без ошибок ли они Заказать можно тут. Делают очень быстро. Процесс можно мониторить прямо у них на сайте.Стоимость одних мат плат 22$ с доставкой. Если скооперироваться можно заказать. Параметры платы при заказе внизу на скрине. В принципе они стандартны.

[mashenkaM]

Чего то я упустила или забыла спросить...
В этом контролере что нет управления светодиодными драйверами?

[AquaGomel]

Допис від mashenkaM

В этом контролере что нет управления светодиодными драйверами?

Аппаратного или программного?

[ya7sergey]

Присоединюсь к выше заданному вопросу. В прошивке заложена возможность управления светодиодами по средствам ШИМ? То что потребуется переделка силовой части и так понятно.

[mashenkaM]

Допис від AquaGomel

Аппаратного или программного?

Физического

[AquaGomel]

Допис від ya7sergey

Присоединюсь к выше заданному вопросу. В прошивке заложена возможность управления светодиодами по средствам ШИМ? То что потребуется переделка силовой части и так понятно.

Вообще-то нет. Мне как-то он был вообще без надобности. Я даже на Юсупова контроллера не использовал ШИМ. НО если это такая мега важная функция... ТО можно прикинуть... На ардуине осталось свободная одна нога с ШИМ, в принципе ее можно задействовать какой-то внешний драйвер с поддержкой ШИМ управления на пример на L298N. Однако есть несколько проблем:
1. Про удаленное управление этим самым шимом можно забыть сразу. Физически просто не хватит места на функционал + удаленный контроль
2. Про простую прошивку так же стоит забыть сразу. Только программатор. Так как даже если добавить просто логику + экран настройки мы сразу выйдем за доступные 30720
3. Так как канал всего один, то управление различными цветовыми лентами или несколькими каналами с разными цветами, можно так же забыть.

Вопрос: оно надо?

[ya7sergey]

Допис від AquaGomel

Вообще-то нет. Мне как-то он был вообще без надобности. Я даже на Юсупова контроллера не использовал ШИМ. НО если это такая мега важная функция... ТО можно прикинуть... На ардуине осталось свободная одна нога с ШИМ, в принципе ее можно задействовать какой-то внешний драйвер с поддержкой ШИМ управления на пример на L298N. Однако есть несколько проблем:
1. Про удаленное управление этим самым шимом можно забыть сразу. Физически просто не хватит места на функционал + удаленный контроль
2. Про простую прошивку так же стоит забыть сразу. Только программатор. Так как даже если добавить просто логику + экран настройки мы сразу выйдем за доступные 30720
3. Так как канал всего один, то управление различными цветовыми лентами или несколькими каналами с разными цветами, можно так же забыть.

Вопрос: оно надо?

В принципе было бы не плохо добавить это. Например рассвет-закат. Как раз достаточно одного канала. Прошивка программатором совершенно не пугает - он просто есть. Как вариант сделать сделать такую прошивку опциональной. Кому надо (как мне) зашьют ее, остальным- стандартную через Х-лоадер и usb.

[AquaGomel]

Допис від ya7sergey

В принципе было бы не плохо добавить это.

Ну тогда сделаем так после того как закончу тестировать прошивку для модуля связи, и вся эта связка будет как минимум стабильно работать. Я сделаю отдельно прошивку с возможностью управлять в один канал светодиодным драйвером. Но только по таймеру. На температуру уже вряд ли хватит места.

[ya7sergey]

Допис від AquaGomel

Ну тогда сделаем так после того как закончу тестировать прошивку. Но только по таймеру. На температуру уже вряд ли хватит места.

Отлично! А привязка этого канала к температуре совсем ни к чему. Вы правы, достаточно таймера. В идеале с установкой длительности плавного включения и выключения.

[mashenkaM]

Допис від AquaGomel

Вопрос: оно надо?

Сейчас идёт сильная тенденция перехода на светодиодное освещение, люминисцентные лампы (не учитываю спец лампы для травников) не кому не нужны и уже считаются устаревшими.
Сейчас делать крышки на ЛЛ считается моветоном. Поэтому контроллер который не поддерживает хотя бы три раздельных канал для светодиодов, уже тоже изжиток прошлого...