Форумный Акваконтроллер (сборка)

[Starcomputer]

Данная тема является логическим продолжением темы Форумный акваконтроллер.
В предидущей теме после 50-ти с лишним страниц обсуждения наконец пришли к определенности.
Итак базой для контроллера служит сборка MINI2440,
с дисплеем 7":



или 3,5":



Все контроллеры с тачскрином, так что клавиатура не нужна
Кроме этого к контроллеру через второй USB может быть подключена любая USB мышка или клавиатура.
Схема контроллера не секрет, так что желающие могут попробовать изготовить самостоятельно (см. вложение)

Параметры у обоих одинаковы:
Samsung S3C2440A 400MHz, Max freq. 533Mhz
SDRAM

Ø 64MB SDRAM
Ø 32bits Data Bus width
Ø 100MHz Clock
Flash

Ø 1GB Nand Flash
Ø 2MB Nor Flash, BIOS installed
LCD

Ø 4 wire resistive touch screen interface
Ø Up to 4096 color STN, 3.5 inches to12.1 inches, up to 1024x768 pixels
Ø Up to 64K color TFT, 3.5 inches to 12.1 inches, up to1024x768 pixels
Ø In box 256K color 800x480/7.0 inches TFT LCD screen, with touch screen
Interface and Resource
Ø 1 x 10/100M Ethernet RJ-45(DM9000)
Ø 3 x Serial Ports(1 RS232 with CTS and RTS)
Ø 1 x USB Host
Ø 1 x USB Slave Type B
Ø 1 x SD Card Interface
Ø 1 x Stereo audio out, 1 Micro In
Ø 1 x 10-Pin JTAG
Ø 4 x USER LEDs
Ø 6 x USER buttons
Ø 1 x PWM Beeper
Ø 1 x POT can be used for A/D converter adjust
Ø 1 x AT24C08 for I2C test
Ø 1 x 20-Pin Camera Interface
Ø 1 x Battery for RTC
Ø 1 x Power In(5V), with switch and lamp
Oscillator Freq.
12MHz
RTC
Internal
Expand Interface
Ø 1 x 34-Pin 2mm GPIO
Ø 1 x 40-Pin 2mm System Bus
Dimension
100 x 100(mm)
OS Support
Ø Linux 2.6.32
Ø Windows CE.Net 5.0/6.0
Ø uCos2

Контроллеры можно приобести на eBay. Цена от 120 до 205$ с доставкой в Украину (до порога квартиры).

В принципе можно использовать любые контроллеры ARM9, но могут возникнуть проблемы с портами.

Кроме самого контроллера будет отдельная плата с блоком питания (+/- 5В), восемью исполнительными устройствами, четырьмя входами АЦП и четырьмя датчиками температуры.
К одному контроллеру можно подключить несколько таких плат (блок питания делается только на одной). Все платы соединяются с контроллером по шине 1-Wire (обычный телефонный/модемный четырехжильный кабель).
Принцип прост: одна плата - один аквариум

Программным обеспечением в настоящий момент занимается Володя Череп, Vanessa и Ваш покорный слуга. Кто хочет присоединиться - милости просим.
Планируемые функции программы примерно те-же, что и в Акваконтроллере Юсупова, но более расширены и для большего количества аквариумов. Ну и плюс цветной графический тачскрин дисплей, плюс Ethernet, Internet, возможность подключения камеры, звука и т.д. и т.п.

.................................................. ............
Прошу в данной теме вопросы типа "А шо это такое и шо оно делает !?" не задавать

[Lestat]

Допис від Sem

Аргументы?

1.

Допис від Володя Череп

Похожим способом к шине 1-wire можно подключить компьютер и отлаживать программу на компьютере. Для этого я использовал преобразователь USB-UART от какой-то старой Нокии и тот же буфер на двух полевиках, но с резистором 1,8К вместо 1К, подключив его к 5В вместо 3,3В. В исходном коде надо только заменить название COM-порта. Обмен данными по сравнению с mini2440 медленнее раз в десять (например, чтение температуры выполняется за 250-300 мс), но и в этом случае ошибок связи не возникает.

2. Сам юзав і знаю що це таке.
3. Колеги юзали і більше не хочуть юзати

[Sem]

Допис від Lestat

2. Сам юзав і знаю що це таке.

Ну и я юзал.
Длинная линия около 50-70 (может больше) метров.
5-7 датчиков в паралель.
Есть временные стандарты протокола.
Если их нарушать.....

[Starcomputer]

Коллеги, обсуждать протокол связи с устройствами мы не будем, это вопрос решенный.

Lestat, Вы не ту цитату привели. В приведенной Вами речь идет о сом-порте на обычном компе, на Mini2440 получается вот что:

Допис від Володя Череп

Вместо транзисторов 2N7002 я использовал какие-то другие N-канальные полевики, выпаянные из старой материнской платы. К линии DQ были подключены три устройства (DS18B20, DS2408 и DS2450), запитанные от 5В. К этому сообщению прилагается схема переходника для подключения к разъему CON2 (GND, 5V, RXD1, TXD1) mini2440. В отличие от предыдущего раза, ошибок связи не возникало даже во время копировании файлов между компьютером и mini2440.

......................

Допис від Sem

Хм..... а я хотел сросить почему не восемь?

Ну давай посчитаем варианты.
1-й - нет вообще датчиков, контроллер используется как многоканальный таймер для включения света в 8-ми аквариумах.
................
N-й вариант - 4 датчика температуры (заняли 4 силовых канала) и 4 силовых канала на включение света. Итого 4 аквариума.
................
N+Y вариант. 2 датчика температуры (охлаждение и обогрев), рН, дневной свет, подсветка, подача УДО. Итого 6 силовых каналов - 1 аквариум.
................
Все остальные варианты лежат посредине. Так что 4-х датчиков достаточно для ЛЮБЫХ вариантов.

Допис від Lestat

А для чого таймери використовувати?

1. Управление светом (2 часовых таймера).
2. Управление подачей удобрений (1-3 секундных таймера).
Это минимум.
.............................
Коллеги, давайте не забывать, что контроллер делается под необученного програмированию и радиотехнике пользователя, посему никаких сложностей в его настройке быть не должно. Если я настраиваю температурный режим, то мне нужно просто указать температуру включения / выключения нагревателя и номер канала. Точно так для всего остального.
Всякие настройки типа выбора режима работы АЦП и т.п. исключаются.

[Lestat]

Допис від Starcomputer

1. Управление светом (2 часовых таймера).
2. Управление подачей удобрений (1-3 секундных таймера).
Это минимум.

На свому контролері я робив так, один таймер на переривання 1 раз в секунду (тобто годинник), в перериванні перевіряються всі події, якщо час події співпадає з годинником, подія виконується. Параметри події: годинна, хвилина, секунда виконання, активна чи не активна подія, номер силового каналу, стан в який перевести(вкл/викл). Події в мене зберігаються в EEPROM.
По такому принципі мій контролер працює вже 2а роки.

[Lestat]

Допис від Sem

Длинная линия около 50-70 (может больше) метров.
5-7 датчиков в паралель.
Есть временные стандарты протокола.
Если их нарушать.....

Пробуйте порушувати, до добра не приведе

[Sem]

Оффтоп

Допис від Lestat

По такому принципі мій контролер працює вже 2а роки.

что то широкой публике не заметно-(

[Starcomputer]

Схема силового блока. Сюда еще добавим блок питания +/- 5V и 12V (если Чак родит схему ).
Ну и ..... что еще ?
Вобщем схема для обсуждения.

[Sem]

Подтяжка на шину уже не требуется?

[Starcomputer]

На DQ ? Надо у Володи уточнить, ставил он или нет.

[Sem]

угу. стандарт требует....

[Starcomputer]

Допис від Sem

угу. стандарт требует....

2К2 ?

[Володя Череп]

1. Замечания по подключению силового блока к шине 1-wire

Со стороны мастера я ставил резистор 1К для подтяжки DQ к 3.3 вольтам.
Согласно даташиту DS2408, 2К2 - это максимум, который можно ставить в случае подключения одного единственного DS2408 в случае подтяжки DQ к 5 вольтам.

При прямом подключении слейвов к шине рекомендуют ставить диоды Шоттки (BAT54, 1N5817-1N5819). Со стороны слейвов я ничего не ставил, но у меня макетная плата со слейвами подключена к мастеру постоянно, а длина линии не больше 1 метра.

2. Замечания по включению микросхемы DS2408

Вывод RSTZ микросхемы DS2408 необходимо подтянуть к 5 вольтам через резистор 10К или, в случае возможности медленного нарастания питания, через супервизор DS1811. Если этого не сделать, то, согласно даташиту, после подачи питания состояние выходов DS2408 будет произвольным.

P0-P7 - это выходы с открытым стоком, поэтому аноды оптронов надо подключать через резисторы к питанию, а катоды - к выводам P0-P7.

Согласно даташиту на DS2408, суммарный входной ток через выводы P0..P7, RSTZ, I/O не должен превышать 20 mA, а у нас получается до 64 mA (около 8 mA через каждый из выводов P0..P7). Для уменьшения суммарного входного тока можно поступить таким образом:

• сопротивление резисторов увеличить с 470 Ом до 1 кОм, что уменьшит входной ток каждого вывода Pn до 4 mA. Соответственно, вместо оптронов MOC3041 надо взять оптроны MOC3043;
• количество оптронов сократить до четырех;
• освободившиеся четыре вывода P4..P7 использовать как цифровые входы для подключения N.O. или N.C. датчиков.

3. Замечания по усилителям сигналов электродов

Между 3-м выводом микросхем TL062 и землей необходимо ставить конденсатор хотя бы на 10 nF. Это позволит избавиться от скачка напряжения на выходе усилителя на несколько сотен милливольт при включении/выключении света или помпы в аквариуме (проявляется в виде скачка показаний pH на 1-2 единицы).

Кроме (или вместо) конденсаторов C2, C5, C8 и C11 между выходом усилителя и землей надо ставить конденсаторы на несколько микрофарад. Это позволит избавиться от промышленной помехи амплитудой несколько десятков милливольт на выходе усилителя (проявляется в виде непрерывного изменения показаний pH в пределах +- 0.2 единицы).

ИМХО, между 3-м выводом микросхем TL062 и центральным контактом BNC-разъема необходимо ставить резистор на 1М в случае использования электродов с небольшим внутренним сопротивлением, в частности, редокс-электродов. Такое мнение у меня сложилось на основании поверхностного знакомства с теорией фильтрации, и на практике не проверялось. В отличие от редокс-электродов, для pH-электродов с большим внутренним сопротивлением в этом нет необходимости, это я проверял.

[Starcomputer]

Допис від Володя Череп

При прямом подключении слейвов к шине рекомендуют ставить диоды Шоттки (BAT54, 1N5817-1N5819).

Предусмотрено на мастере - BAT54S.

Допис від Володя Череп

количество оптронов сократить до четырех;

Володя, этого мало
Видимо надо ставить инверсный буфер. 555АП6 вроде бы.
.............
Остальное исправлю.

[Володя Череп]

И еще одно замечание, касающееся разводки платы. Вместо пар джамперов Jmp1/Jmp2, ..., Jmp7/Jmp8 можно установить по одному трехконтактному джамперу, средний контакт которого подключается ко 2-му выводу TL062.

[Starcomputer]

Допис від Володя Череп

можно установить по одному трехконтактному джамперу, средний контакт которого подключается ко 2-му выводу TL062.

Таки ДА Тоже уже додумался, но лень было перерисовывать схему.