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.

[sl_64]

AquaGomel спасибо за скорый ответ , закажу этот джойстик.

[sl_64]

AquaGomel , нашел все не достающие элементы, дорого зато быстро.
мега про мини , esp8266-12f . Плату под них придется переделать потом, пока соберу
на монтаже . Во вложениях темы прошивки актуальны?

[AquaGomel]

Сообщение от sl_64

AquaGomel , нашел все не достающие элементы, дорого зато быстро.
мега про мини , esp8266-12f . Плату под них придется переделать потом, пока соберу
на монтаже . Во вложениях темы прошивки актуальны?

Да. AquaControllerNano-1.3.3-0.3 Сам контроллер, AquaControllerESP-1.3.3-0.3 модуль связи. В спецификациях указана Ardino Nano!

[sl_64]

Собрал без силового блока , контроллер запустился сразу , связь с прогой есть!
AquaGomel спасибо! Буду разбираться с настройками .

[AquaGomel]

Выкладываю последние версии прошивок: 1.3.5-0.4
Исправления:
Исправлен баг с отправкой данных через клиент для часовых таймеров.
Изменения:
- Настройка чувствительности теперь отвечает за ложные срабатывания джойстика, для тех у кого будут ложные нажатия можно попробовать увеличить величину Sensitivity, задержка между нажатиями теперь величина константная и равна 200 мс, по факту она как бы особо и не нужна в настройках.
- Теперь на модуле связи при каждом запросе с клиента будет подсвечиваться синий светодиод (если он конечно у вас есть), очень удобно при отладке...
- Начиная с версии 1.3.5, обновления модуля связи будет происходит через "over-the-air" т.е. по воздуху, более не нужно разбирать устройство для штатных обновлений. Прошивки для самого контроллера более не планируется, расширение функционала физически не возможно в связи с ограниченным функционалом чипа. Все обновления и дополнения перейдут в модуль связи. Ссылка для обновления http://[IP-устройства]/update
- Обновление времени через сервера NTP теперь работают с учетом временной зоны. Для этого необходимо в клиенте в настройках установить вашу временную зону, (0,1,2,3... - накидывает время в часах к времени UTC ) и сделать одно обновление времени через клиент далее контроллер сам будет обновлять время с учетом временной зоны (Конечно если включена настройка NTP в контроллере).
- Начиная с текущей версии 1.3.5, статистика по температуре более не будет собираться клиентом, а будет собираться на стороне контроллера. В текущей реализации на клиенте это работает мягко говоря "вообще плохо"... В ближайшее время будет обновление клиента...
- Начиная с версии 1.3.5 все параметры контроллера доступны через REST API, для желающих написать свою web оболочку или любой иной клиент. Список URL:

Скрытый текст

http://[IP-устройства/device.json
http://[IP-устройства]/canal.json
http://[IP-устройства]/timerday.json
http://[IP-устройства]/timerhour.json
http://[IP-устройства]/timersec.json
http://[IP-устройства]/timertemp.json
http://[IP-устройства]/tempsensor.json
http://[IP-устройства]/tempstats.json
http://[IP-устройства]/ph.json (пока еще в процессе)

Ну и надпись beta как бы намекает... Все еще в тестировании....

[sl_64]

Всех с праздником!
AquaGomel спасибо! Перешил , разбираюсь с логикой работы.
С таймерами вроде все ок, а вот с температурой есть вопросы.
Как я понял с одного датчика не получится управлять грелкой
и вентилятором ? у меня не получилось.

[AquaGomel]

Сообщение от sl_64

Всех с праздником!
AquaGomel спасибо! Перешил , разбираюсь с логикой работы.
С таймерами вроде все ок, а вот с температурой есть вопросы.
Как я понял с одного датчика не получится управлять грелкой
и вентилятором ? у меня не получилось.

Для температурных датчиков: один датчик - один канал. Т.е. в отличии от таймеров где таймер привязывается к каналу тут датчик привязывается к каналу. Повесить можно до 4 датчиков. Это более чем достаточно.

[sl_64]

Сообщение от AquaGomel

Для температурных датчиков: один датчик - один канал. Т.е. в отличии от таймеров где таймер привязывается к каналу тут датчик привязывается к каналу. Повесить можно до 4 датчиков. Это более чем достаточно.

Спасибо , теперь понятно. два датчика на температуру расточительно . Перестраивать контроллер на лето и зиму с одним датчиком не совсем удобно.

[sl_64]

Где то читал , что датчики можно приклеить на стекло аквы, разница показаний между в акве и на стекле снаружи очень маленькая пару десятых градуса, это я к тому чтобы не герметизировать датчик. Кто нибудь пробовал так использовать датчики на акве?

[AquaGomel]

US $0.99 | 1 шт. DS18B20 из нержавеющей стали посылка 1 м водонепроницаемый DS18b20 датчик температуры датчик 2 м 18B20
https://s.click.aliexpress.com/e/caKyTulG
Датчик стоит копейки. Купите сразу 4 шт. И на все случаи жизни можно настроить. Герметичный. Вешать датчик на стекло, имхо средняя температура по квартире...

[sl_64]

Доброго дня AquaGomel .
Ситуация с контроллером следующая , очень медленное соединение с прогой ,
пробовал пинговать , из 10 пакетов доходят от 2 до 6 , пробовал менять длину пакетов результаты такие же. Возможно что мой модуль такой , хотелось бы узнать , как у вас проходят пакеты, и как долго контроллер стыкуется с телефоном ?
Иногда после включения при включеном обновлении времени ,
происходит сброс времени на 00:00:00 , дата 01.01.2066.
Часовой пояс у меня он +5 иногда тоже обновляет с нулевой поправкой, в проге стоит 5.

[AquaGomel]

Сообщение от sl_64

Доброго дня AquaGomel .
Ситуация с контроллером следующая , очень медленное соединение с прогой ,
пробовал пинговать , из 10 пакетов доходят от 2 до 6 , пробовал менять длину пакетов результаты такие же. Возможно что мой модуль такой , хотелось бы узнать , как у вас проходят пакеты, и как долго контроллер стыкуется с телефоном ?

Логи можете снять с модуля связи? Загрузка данных в клиент в районе 10-15 сек. Но то что у вас пропадают ICMP пакеты говорит о проблеме в сети...

[sl_64]

Сообщение от AquaGomel

Логи можете снять с модуля связи? Загрузка данных в клиент в районе 10-15 сек. Но то что у вас пропадают ICMP пакеты говорит о проблеме в сети...

Даже не знаю чем их снять. Посоветуйте

[AquaGomel]

Выше уже обсуждалось...

[sl_64]

при вкл контроллера не выходила строка WAN:192.168.0.50
пришлось входить в меню смотреть вафай был вкл , после выкл и вкл заработало


{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: v1.3.5-0.4 "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Init complete.."}
{"status":"get","message":"set"}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"Could n't get config "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Error... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Disable... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Disable... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Disable... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Disable... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Disable... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Disable... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Disable... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Disable... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Disable... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Disable... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Disable... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Disable... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Disable... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Disable... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Disable... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Disable... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Disable... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Disable... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Disable... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Disable... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Disable... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Disable... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Disable... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Disable... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Load config... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Try connect... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WAN:1 92.168.0.50 "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"NTP:S ending packet: "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"pool. ntp.org "}
{"status":"post","message":"time_NTP","data":{"epo ch":146}}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"NTP:T ime update "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WAN:1 92.168.0.50 "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WAN:1 92.168.0.50 "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WAN:1 92.168.0.50 "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WAN:1 92.168.0.50 "}
{"status":"get","message":"t_sen"}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WAN:1 92.168.0.50 "}


этот лог нормально загрузился контроллер

{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: v1.3.5-0.4 "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Init complete.."}
{"status":"get","message":"set"}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Load config... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Try connect... "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WAN:1 92.168.0.50 "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"HTTP: Service started..."}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"HT TP: Downloads web..."}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"NTP:S ending packet: "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"pool. ntp.org "}
{"status":"post","message":"time_NTP","data":{"epo ch":1557578170}}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"NTP:T ime update "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WiFi: Caching data..."}
{"status":"get","message":"dev"}
{"status":"get","message":"c_s"}
{"status":"get","message":"td_s"}
{"status":"get","message":"th_s"}
{"status":"get","message":"ts_s"}
{"status":"get","message":"te_s"}
{"status":"get","message":"t_sen"}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WAN:1 92.168.0.50 "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WAN:1 92.168.0.50 "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WAN:1 92.168.0.50 "}
{"status":"get","message":"t_sen"}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WAN:1 92.168.0.50 "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WAN:1 92.168.0.50 "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WAN:1 92.168.0.50 "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WAN:1 92.168.0.50 "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WAN:1 92.168.0.50 "}

этот лог при связь с клиентом
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WAN:1 92.168.0.50 "}
{"status":"info","message":"wifi_log","log":"WAN:1 92.168.0.50 "}
{"status":"get","message":"dev"}
{"status":"get","message":"dev"}
{"status":"get","message":"c_s"}
{"status":"get","message":"td_s"}
{"status":"get","message":"td_s"}
{"status":"get","message":"th_s"}
{"status":"get","message":"ts_s"}
{"status":"get","message":"te_s"}
{"status":"get","message":"t_sen"}