Друзья, сегодня пятница! Пришло время вспомнить и о домашних делах.
И здесь пытливый ум айтишника тоже найдет благодатную почву для оптимизации.
Собственно, речь пойдет о почве и наших зеленых братьях.
Недавно у нас в офисе появилось необычное, но очень полезное устройство – автоматический полив для растений.
Настоящая умная система в одном цветочном горшке.
Первым испытуемым стал фикус.
И судя по его упитанности, он был доволен.
;) Подробности — в рассказе «зачинщика» этого «безобразия» Михаила Пичугина, ведущего инженера-конструктора компьютерных систем.
Это оказался настоящий командный проект. Экспертная группа работала сообща: одни привозили новые модули для устройства, другие помогали с тестированием и давали интересные идеи.
Главный архитектор проекта (ваш покорный слуга) написал прошивку для микроконтроллера, составившего основу устройства, и собрал все воедино.
Вот он – маленький шаг для человечества, но огромный для фикуса.
Разрез аппаратно-программного комплекса
Существует целое семейство микроконтроллеров Arduino (интересующимся советую зайти на www.arduino.cc ).Arduino имеет собственную среду разработки, использующую язык программирования на основе C/C++.
Однако мы использовали их восточный аналог — наномодель.
Чип работает на частоте 16 МГц, имеет 2 килобайта оперативной памяти и примерно 30 килобайт флэш-памяти для прошивки.
Система ориентирована на непрофессиональных пользователей.
По сути, это «Лего» мира микроэлектроники, позволяющее автоматизировать самые разные процессы.
Микроконтроллеры имеют достаточно простую архитектуру и стандартный набор портов.
Вместе со всевозможными модулями, реле, датчиками и т. д. они образуют устройства для решения огромного количества задач – от систем управления отоплением до радаров и роботов.
Помимо контроллера мы использовали датчик влажности, два реле для подачи электроэнергии на механизм полива, ЖК-дисплей для отображения информации и электронные часы с батарейкой.
В роли «поилки» — мотор для полива стекол и бак для воды от ВАЗ-2108 :).
Часы посылают импульс на микроконтроллер, который с помощью датчика проверяет влажность почвы.
Если его достаточно, ничего не происходит, если нет, включается автоматический полив.
Параметры полива устанавливаются исходя из качества почвы (ее засоленности).
Устойчивость к отказам и катастрофам в одном флаконе
Ведь мало кто будет спорить с тем, что внезапное «большое наводнение» в случае выхода из строя оборудования или программного обеспечения – это настоящая катастрофа (особенно ночью)? Чтобы избежать такого сценария, мы предусмотрели несколько уровней защиты.Сначала мы установили два реле последовательно: если одно застрянет, запасное разорвет электрическую цепь и прекратит подачу воды.
Второй эшелон защиты — программное обеспечение.
На самом деле это оказалась одна из самых интересных идей проекта.
После работы с прошивкой мы научили систему запоминать момент полива растения.
Если в следующий раз вы проверите почву, окажется, что влажность в горшке не увеличилась, что-то случилось: закончилась вода, сломался датчик и т. д. Тогда на дисплее появится сигнал об ошибке и автоматический полив прекратится.
Недавно добавили новую «фишку» — полив только в определенное время.
Теперь вы можете установить время работы устройства, скажем, с 9 утра до 8 вечера, и не бояться ночного потопа.
При желании функционал всегда можно расширить за счет новых модулей.
Например, подключив GSM-модуль, мы будем получать уведомления о сбоях, состоянии почвы и т. д. в Twitter или на электронную почту.
Схема устройства
Внедрение в производство
Базовую прошивку мы выполнили за три вечера, еще вечер понадобился на сборку устройства.Следующим этапом были пуско-наладочные работы: здесь пришлось немного покопаться.
Например, когда не могли понять, почему не сработало реле.
Оказалось, что нам просто не хватило мощности блока питания, чтобы справиться с бешеным мотором от восьмерки.
Даже когда цепь была перевернута, крутясь в обратную сторону, она все равно каким-то образом умудрялась поливать, а когда мы включали ее в обычной последовательности, она вообще лилась со страшной силой.
Цена вопроса
Если не заморачиваться, то обойдется совсем недорого, останется только заказать из Китая и подождать.Простой контроллер будет стоить 250 рублей, модуль часов реального времени - 100, реле - 150, экран - 300, еще 250 за корпус (вырезал из полки) и 100 за датчик влажности.
Новый моторчик омывателя с бачком можно приобрести за 300 рублей.
или спросите соседа по гаражу.
Прикладная ценность разработки
Область применения самой идеи – от системы контроля падения электрического напряжения до автоматического самогонного аппарата.Ограничение – только ваше воображение.
Лично для меня это уже третье решение на базе микроконтроллера.
Сначала возникла система охлаждения устройства, у которой вышла из строя собственная система охлаждения.
В зависимости от температуры он включал или выключал вентилятор и отображал на дисплее климатические данные.
Потом — бортовой компьютер, который я сделал для своей Хонды 90-го года.
Тут у меня просто случился эпический провал: когда я все закончил и решил протестировать, оказалось, что в машине нет диагностического разъема, к которому мне нужно было подключить свой прибор, а проверить его заранее я не смог, так как пришлось снять напольное покрытие.
В любом случае это был самый интересный и головокружительный проект — одни только протоколы передачи данных чего стоили.
Upd: Друзья, мы видим, что пост вызвал интерес с вашей стороны.
Более подробно о технических деталях использованных в решении мы сообщим вам в отдельном посте, о котором обязательно сообщим в этой статье.
Upd1: Друзья, в новом посте Мы рады поделиться с вами техническими подробностями, использованными в решении.
Теги: #Сделай сам или Сделай сам #сделай сам #arduino #инфосистемы джет #инфосистемы джет #инфосистемы джет #инфосистемы джет #инфосистемы джет #инфосистемы джет #инфосистемы джет #инфосистемы джет #инфосистемы джет #инфосистемы джет #инфосистемы джет инфосистемы #инфосистемы джет #инфосистемы джет #инфосистемы джет #инфосистемы джет #инфосистемы джет #инфосистемы джет #инфосистемы джет #инфосистемы джет #инфосистемы джет #инфосистемы джет #инфосистемы джет #инфосистемы джет #инфосистемы джет # реактивные инфосистемы
-
Аллен
19 Oct, 24 -
Журнал «Афиша» Сменит Концепцию И Редакцию
19 Oct, 24 -
Мы Создаем Startup. Часть 2
19 Oct, 24 -
Intellij Идея 2020.3
19 Oct, 24 -
3D-Видео Дома: Что Посмотреть?
19 Oct, 24
