Дозатор аквариумных удобрений от spav777

[spav777]

Дозатор аквариумных удобрений от spav777

Представляю вниманию общественности свою конструкцию дозатрора удобрений на основе популярных помп ULKA.
Конструкция не претендует на идеал, но реализовывает именно те функции, которые по моему скромному мнению должен содержать подобный девайс.
Вдохновило на постройку данного устройства два факта:
- во первых неудовлетворительная работа прежнего дозатора на основе шприцов (через месяца эксплуатации стали залипать поршни после суточного простоя);
- во вторых вызвала интерес статья "Принципиально новый дозатор!!!" от boba88 http://www.aquaforum.ua/showthread.php?t=69760 и решил, а почему бы не сваять что либо подобное, но свое.
Как упоминалось выше дозатор построен на четырех насосах-помпах ULKA EX5 230V 48W.
Выбор данной модели насосов продиктован только тем, что их можно было легко найти в продаже и стоят они относительно недорого (мне обошлись по 123грн/шт).
В принцпе возможно использовать любую другую модель насосов вибрационного типа на напряжение 220В (в контроллере предусмотрена калибровка производительности каждой помпы и регулировка подводимого напряжения).
Мозгом данного устройства является микроконтроллер ATMega8. Почему именно ATMega8? Да просто валялся под руками без дела стробоскоп с вышмаленной лампой, а в нем оказался полностью рабочий, всеми горячё любимый микроконтроллер, вот от него и решил плясать.
Конструктивно устройство состоит из блока управления и четырех помп. У меня это все закреплено на куске листового полистирола.
Блок управления разместился в подходящей пластмассовой коробочке (любезно подареной электроиком на работе) от импортного трехфазного автомата.

Блок управления содержит:
- вышеупомянутый микроконтроллер ATMega8;
- часы реального времени DS1307 с кварцем и батарейкой;
- LCD индикатор 16х2 (с кирилицей);
- 4 силовых канала управления помпами на MOC3052+BT139 (моки без синхронизации перехода через ноль, для реализации ШИМ метода регулировки мощности на помпах, симсторы можно применить намного слабее, у меня просто к 139-ым личная симпатия);
- узел детектирования перехода сетевого напряжения через ноль на компараторе LM393;
- клавиатуру из пяти кнопок;
- стабилизированный источник питания +5В, +12В.

Функциональные возможности блока управления:
- энергонезависимые часы с календарем;
- в режиме главного экрана отображение: часы, день недели, число, месяц, год, активность таймеров помп;
- русифицированное меню;
- 4 канала управления насосами-помпами;
- регулировка мощности в каналах от 10% до 100% с шагом в 10% (общая для всех каналов);
- отдельная установка времени срабатывания для каждого канала;
- установка дней недели срабатывания (в любых комбинациях) помп, для каждого канала отдельно;
- отдельная настройка объема прокачки для каждого канала;
- калибровка каждого канала (с вводом калибровочных констант через меню);
- ручная проверка правильности калибровки помп;
- ручной режим прокачки помп;
- индикация колличества качков для каждой помпы, соответствующих установленному объему прокачки;
- все настраиваемые переменные записываются в EEPROM (при выключении питания часы, таймеры и калибровки не собьются);
- защта от детей (вход в меню настроек осуществляется длительным удержанием кнопки меню) - надеюсь все согласны, что если ребенок зайдет в меню и доберется до ручной прокачки помп, то в банке может мгновенно оказаться полугодовой запас химии, что не очень одобрят обитатели ;
- автоматический выход в главный экран по истечению некоторого времени (30-90сек);
- автоматическое снижение яркости подсветки.

Принцип дозирования удобрений основан на отсчете колличества качков помпы. Известно, что помпы данной конструкции (вибрационные) делают один качёк за один полный период сетевого напряжения.
Потому зная колличество жидкости, подаваемой помпой за один качек (определяется калибровкой), можно точно подать необходимый объем жидкости, отмеряв заданное колличество качков.
Колличество качков отмеряется контроллером путем отсчета периодов сетевого напряжения, поданых на помпу.
Широкие возможности по калибровке и регулировке подводимой мощности, позволяют применять практически любые модели вибрационных помп-насосов ULKA.
Электроника собрана на односторонней печатной плате, к которой на разъемах подключаются индикатор и клавиатура. Высоковольтные подключения реализованы на винтовых клемниках. Микросхемы установлены в панельки. Микроконтроллер применен в DIP корпусе. Батарея питания часов - литиевая 2032, установлена в вертикальный держатель.
Разъем для внутрисхемного программирования (ISP) не выводил, все шилось Лошадью.
Биты конфигурации микроконтроллера:
LOW 0x24
HIGH 0xD9
КРЕНку на 12В можно не ставить, если выход с трансформатора не больше 10В.
Индикатор - на свой вкус и цвет 1602 с кириллицей (их сейчас немерено - самых разных сортов и фасонов).
Свой вариант платы в SprintLayout прилагается.
Перечень элементов специально не делал - плата не сложная, номиналы можно отыскать по схеме логическим сопоставлением.
При прошивке контроллера необходимо кроме файла .hex загрузить и .eep, иначе правильная работа устройства не гарантируется.
Помпы в моем варианте закреплены в кассету из двух пластин полистирола и стянуты шпильками. В идеальном варианте можно приобрести специальные антивибрационные уголки-держатели для каждой помпы (но это примерно +100грн за 4 комплекта).
Данная модель помп имеет на выходе резьбовое соединение 1/8дюйма, поэтому для перехода на трубку использовал стандартные быстроразъёмные уголковые фитинги JG от осмосных систем (другие варианты под руку не подвернулись). Закручиваются очень туго - но надежно. В данные фитинги был вставлен ПВХ шланг 4х1 (наружный диаметр 6мм), другой конец которого уходит в банку. На заборный патрубок помп надеты ПВХ трубки диаметром 5х0.8мм (менише уже не надевались). Никаких обратных клапанов не применял, в конструкции самой помпы имеется два обратных клапана, которых вполне хватает, чтобы жидкость самотеком не возвращалась назад.

Проект не коммерческий (по крайней мере в данной версии прошивки), посему все желающие для личного пользования могут свободно собирать, модернизировать и использовать данный девайс на радость себе и обитателям своих аквариумов.
При публикации на других сайтах, обязательно ссылка на первоисточник.
Схема, плата, прошивка и инструкция по эксплуатации в архиве.