ТЕМА: Контроль температуры и влажности в комнате с паровым отоплением.

Задача:
Двух режимный контроль температуры и влажности к комнате с установленным паровым отоплением.
Смысл: создать двух режимный контроллер температуры и влажности позволяющий сэкономить энергозатраты на отопление в ночное время (в не спальных комнатах путем снижения температуры "допустим" до 15-18 градусов), либо в отсутствии людей дома в рабочее время или временном отъезде.
В контроллере в качестве информативного табло выступает ЖК модуль 1602. И так как в основной своей массе самым распространенным и дешевым является модули без поддержки кириллицы, в меню используется английский язык.В качестве датчика температуры используется датчик DS18b20, в качестве датчика влажности DTH22, микроконтроллер Atmega 8. ЖК дисплей во включенном состоянии подсвечивается постоянно (в пол накала) через резистор и освещается на полную мощность при нажатии кнопок. В качестве исполнителя используется сервопривод мощностью на 20 кг.
Контроллер устанавливается в каждой отапливаемой комнате и имеет два режима работы "DAY" - дневной и "NIGHT" - ночной (или эконом) режим,переключаемый кнопкой с фиксацией, что дает при использовании WiFi модуля Sonoff TH 10 удаленно переключать режимы находясь вне дома, а так же настроить работу контроллера по сценарию (предварительно настроив сценарий).
Всего используется 5 кнопок: MODE-SET-PLUS-MINUS,DAY/NIGHT.
Основной экран контроллера отображает текущее состояние работы, текущую температуру, влажность и процентное состояние открытия шарового крана.

Вход в меню осуществляется нажатием и удержанием кнопки "MODE" длительностью 3-5 секунд.
В первом окне настроек осуществляются настройки режима "DAY" - День. Кнопкой SET - осуществляется выбор настроек температуры или влажности. Кнопками PLUS-MINUS соответственно больше или меньшее значение настроек.

Далее кнопкой MODE переходим следующее окно настроек- настройки режима "NIGHT" - ночь, настройки осуществляются аналогично настройкам режима день.

Далее кнопкой MODE переходим в режим настроек гистерезиса влажности.

Так же кнопками PLUS -MINUS производится корректировка гистерезиса и кнопкой MODE переходим в следующее окно, окно настроек коррекции показаний датчиков термометра и влажности.

Кнопкой SET выбираем что корректировать температуру или влажность и соответственно PLUS-MINUS изменяем значения. Далее опять MODE и переходим в настройки и следующее окно это настройки ПИД регулирования.

Шаровые краны используются любые имеющиеся в свободном доступе на местном рынке, а в качестве исполнителя затвора используется сервопривод мощностью 20 кг. Углы работы сервоприводов разные и нет сервоприводов работающих под 90 градусов (угол открытия - закрытия шарового крана) и так как при монтаже на месте не всегда получится сервопривод установить в желаемом положении и ручка или соединитель сервопривода с шаровым краном могут установится не в заданном положении то желательно добавить настройки угла открытия сервопривода. Добавить еще одно окно меню в котором будет осуществляться настройки (условно - закрытого состояния шарового крана) В прошивке контроллера использовать все 180 градусов работы сервопривода, если нажимать кнопки PLUS-MINUS то сервопривод будет работать на все 180 градусов и в настройках где указано OPEN - открыто, кнопками PLUS-MINUS установить значение открытого на 100 процентов состояние шарового крана и в дальнейшем контроллер будет определять данное значение как открыто на 100% хотя физически шаровый кран и сервопривод может находится не в каком то из крайних положениях, далее в строке CLOSED - закрытое на 100% положение шарового крана выставить так же кнопками PLUS-MINUS положение сервопривода которое в дальнейшем программой будет определятся как закрыто на 100%.
Далее на основе данных точек (открыто на 100% и закрыто на 100%) контроллер будет осуществлять свое ПИД регулирование.
За основу ПИД регулирования была взято устройство "Автоматического инкубатора с терморегулятором" автор статьи Soir sxem.org/forum/termometry-termostaty/138...yatorom?limitstart=0 )
Прошивка которая была уже опробована взята с поста за №370 вышеуказанной статьи. sxem.org/forum/termometry-termostaty/138...gulyatorom?start=350
Если как переделка то со старого устройства удалить такие возможности как : Зумер, автопереворот, концевики мотора и управление нагрузкой отопления через MOC3022 и добавить выше описанные (режимы день-ночь, управление сервоприводом как исполнителем) .
Если есть возможность написать новую прошивку то было бы хорошо изменить значение выходов с микроконтроллера.

Модераторы можно нарушить правила и дополнить в новом посте? Так как в этом уже не могу добавить файлы (картинки меню) ????

Можно узнать 16 символов всего на экране или 16 символов в одной строке ?
Правила пункта 3 соблюдены, форматы все JPEG и вес маленький, просто уже нет функции "выбрать - вставить" Всего можно вложить 6 документов за один раз. Больше нет вставок, а у меня все 6 уже вложены.

Siris пише: Пока еще в алгоритм не вникал, но сообщу сразу - пересмотрите внешний вид окон меню с учетом возможностей данного модуля: две строки по 16 символов.

Siris пише: Может эти картинки не соответствуют требованиям раздела 3 Правил?

Вроде все соответствует правилам и размер и формат. Просто больше 6 файлов не загружается, нет больше окошка добавить файл.
Можно узнать в жк дисплее 16 символов в строке должно входить или 16 символов на весь экран ?

16 символов в каждой строке. Если Вы глянете на фото или чертеж такого индикатора, то сразу поймете. Или возьмите с сайта любой проект с этим индикатором и в Proteus увидите.

Исправил длинный текст


Меню установки угла открытия сервопривода и шарового крана

выбрав значение OPEN - кнопками "PLUS-MINUS" выбираем положение сервопривода которое будет определятся как открыто на 100%, далее
выбрав значение CLOSED - кнопками "PLUS-MINUS" выбираем положение сервопривода которое будет определятся как закрыто на 100%
Если есть возможность заново написать прошивку то если можно для компактности сделать так



схема в lay6 уже готова (без перемычек)
Принципиальная схема устройства

Не понял, как управлять яркостью подсветки индикатора - подробнее.

Объясните принцип управления сервоприводом. Какие сигналы, куда выводятся...

От ПИД-регулятора советую отказаться - настроить его нормальную работу Вы вряд ли сможете. Но, если настаиваете - тогда подробно опишите его работу (формулу с конкретными коэффициентами). Параметры ПИД в этом применении я себе не представляю даже примерно.

По управлению сервоприводом:
С третьей ножки МК выходит управляющий сигнал сервоприводом. Сигнал который будет задавать положение сервопривода. На симмисторной схеме инкубатора управление идет оптроном который открывает симмистор от 0 до 100%, а тут будет управлять положением сервопривода.
Принцип управления:
Сервопривод вращается на 180 градусов. На все 180 градусов можно управлять кнопками "PLUS и MINUS" в ручную, при этом если кнопками вращать на лево, то крайнее левое положение сервопривода будет положением 000, соответственно крайнее правое положение сервопривода будет значением 180. В настройках угла открытия шарового крана есть две позиции "OPEN" и "CLOSED" для того что бы микроконтроллеру задать точку 100% открытого состояния (крайняя точка открытого состояния шарового крана) переходим в настройки "OPEN" и кнопками "PLUS и MINUS" вращаем сервопривод до реально открытого состояния шарового крана, далее что бы микроконтроллеру задать точку на 100% закрытого состояния переходим на строку настройки "CLOSED" и так же кнопками вращаем сервопривод до реального состояния закрытия сервопривода.

Допустим установили сервопривод на кран и крутим кнопками до реально открытого состояния при этом показатель угла сервопривода показал 45 (это открытое состояние) перейдя в настройки закрытого состояния крутим сервопривод кнопками пока кран не станет закрытым и показатель уже станет 135.
Это и будет для микроконтроллера точка, которую он будет принимать как на 100% закрытое состояние.
Этот диапазон (параметры от открытого состояния 45 и до закрытого в цифрах 135) будет и регулироваться микроконтроллером как зона управления температурой от 0 до 100%.

Возможно ли ?

А по подсветке можно оставить так же как и в схеме инкубатора. Тут программно менять ничего не нужно. Просто выход на подсветку с другой ножки.

По сути изменение выходов ножек тоже не принципиально, просто так удобнее было бы подключать дисплей без проводов (через разъем)

Siris пише: То есть, тут ничего менять не нужно, вместо нагревателя в инкубаторе Вы подключите сервопривод и все будет работать? Я правильно понял? Сервопривод работает от ~220V и допускает фазоимпульсное управление?
Переспрашиваю, потому что потом переделывать не буду.

Нееет... Сервопривод работает от 5 вольт и управляется не фазаимпульсно, а как обычный сервопривод для ардуино. Я не могу сказать как управляется программно сервопривод от ардуино но полагаемый к использованию сервопривод работает от 5 вольт и управляется ардуинкой, просто мощность у него до 20 кг. Даже если использовать другой привод то мозги управления двигателем все равно останутся от такого сервопривода. Так более точно можно управлять положением шарового крана

Вот такой сервопривод


У него три провода +- и управляющий.
от 4,6 до 6,7 вольта.

Как я понял управляется сервопривод какими то импульсами. От частосты этих импульсов и зависит положение сервопривода.

Вот что то по этому поводу:
О том как входные импульсы преобразуются в сигналы управления мотором мы уже рассказали в этой статье, о самих сигналах управления мотором и их отличиях в различных типах сервоприводов можно прочитать здесь. В данной же статье речь пойдет непосредственно о управляющих импульсах, будут даны примеры как их сгенерировать на Arduino.

Управляющий сигнал представляет из себя импульсы с нужной нам шириной, которые посылаются с определенной частотой. Для рассматриваемых нами сервоприводов частота посылания импульса почти всегда будет около 50 Гц (это примерно 1 раз в 20мс), а ширина импульса будет лежать в пределе от 544мкс до 2400мкс.

Как видно из картинке, импульс шириной в 544мкс выставит выводной вал в положение 0°, 1520мск соответствует углу в 90°, а 2400мкс соответствует 180°.

Siris пише: Тогда схема должно быть другая и принцип формирования управляющего сигнала совсем иной.

Siris пише: Для этого конкретного сервопривода мне нужно описание этих "каких-то импульсов".

Всем доброго времени суток.
Уважаемый SOIR по поводу сервопривода DS3218 ничего конкретного о нем я ничего не нашел и так как вы написали, что в таком случае придется "возможно" отказаться от ПИД регулирования, что не желательно, думаю убрать из схемы меню и функцию установки углов открытия и закрытия шарового крана . Управление оставить точно такое же как и в проекте Инкубатора (фазоимпульсное), что дает возможность так же использовать в качестве контроллера управления основного контура при отоплении тенами (эллектро отопление) в двух режимах без сборки отдельного устройства, а в управлении в комнатах просто использовать управление сервоприводом с помощью таймера NE555,где углы открытия и закрытия можно выставлять в ручную с помощью подстроечного резистора.
Получается в данном проекте остаются:
1) Основной экран - отображение температуры и влажности, процент мощности, и режим день или ночь.
2) В меню настроек: При длительном нажатии кнопки MODE переходит в меню настройки.
2.1 Настройки температуры и влажности режима "день"
2.2 Настройки температуры и влажности режима "ночь"
2.3 Настройки гистерезиса влажности
2.4 Настройки коррекции показаний датчиков
2.5 Настройки ПИД параметров

ПИД регулирование и исполнительная ее часть остается точно такой же как и у вашего проекта инкубатора.

Переключение между режимами день и ночь обязательно через фиксированную кнопку (данная необходимость вызвана тем что бы иметь возможность обратной связи при удаленном управлении) что бы знать точно в каком режиме находится устройство.

Уважаемый Soir очень Вас прошу если можно, сделайте пожалуйста выводы с микроконтроллера на дисплей так:
вывод микроконтроллера - вывод дисплея
16 - D7
17 - D6
18 - D5
19 - D4
25 - E
26 - RW
27 - RS
При таком раскладе выводов можно обойтись без шлейфов и проводов с платы до дисплея и место мало занимает.

Заранее благодарен

Потерялся, что же нужно в итоге.

Я так понял, сервопривод из данной разработки исключается?
За основу берем №370?
Исключаем оттуда повороты и добавляем разные настройки для дня и ночи?
Переключение день/ночь только ручное отдельной кнопкой?
Все?

Так точно Сэр !!!
За основу из 370 поста.
Исключаем повороты, концевики, зумер,
Добавляем два режима с выбором кнопкой с фиксацией.

И выводы на дисплей с других ножек МК

Тогда вот посмотрите общую схему, назначение выводов и наличие всей периферии. Что куда нужно перенести - пишите.
В прошивке еще почти ничего не работает, сначала определимся со схемой.

Немного изменил

Верните SYNCH на Родину.

ок тогда HUMID на 9 выход микроконтроллера

Другие выходы тоже сдвинул (кнопки)
Посмотрите этот вариант пожалуйста

RELAY куда?

реле 2 выход микросхемы

Как вы думаете такое близкое расположение низковольтных дорожек к реле с нагрузкой на 220 вольт может повлиять на работу микроконтроллера ?

Siris пише: Повлиять не должно. Но пробить может - тогда уже повлияет точно.
Разделите силовые дорожки реле и микроконтроллера.

Прошивка для тестирования, вроде все учел, но нужно проверять.

Ок завтра днём попробую.
А можно узнать фьюзы точно такие же как и у проекта Инкубатора ?

Да, такие же. Скрин для прошивки в PONYPROG в архиве.

Доброго всем времени суток !!! С наступающим всех новым годом !!!

Уважаемый Soir. Собрал в железе, прошил. Пока в наличии датчика DHT22 нет (дома забыл)
Результаты:
Показывает пока только температуру. Процент мощности прочерки.
Влажность пока тоже без датчика не кажет. Еще DAY написано.




Плату немного придется переделать, отвести по дальше реле включения влажности и как вы сказали дорожки развести по дальше от силовых. Но пока на пробу для тестирования собрал так.

Как результат - не показывает процент нагрузки. Просматриваю плату (но все вроде в порядке)

Меню работает отлично, вот если можно было бы еще скорости перевода показателей ускорить, а то с 24% до 45% занимает около 3 минут.

Нашел ошибку у себя. У меня резистор на 10 килоом не туда впаян от синхронизации.
Щас исправлю


Все заработало !!! Показывает процент мощности. Ошибка была у меня в плате.
Исправлю печатку.

В настройках только влажность оказывается долго переводит параметры, температура бегает быстрее и еще в настройки заходит с первого нажатия на кнопку MODE

Siris пише: Нет, я сказал не так. Все линии МК должны быть подальше от сетевых. А силовые линии питания нагрузок сделать раздельными от линий питания МК.

Siris пише: При удержании нажатыми кнопок PLUS/MINUS происходит ускоренная установка. Или все равно нужно быстрее?

Siris пише: Это проблема? Нужно со второго?

На счет входа в меню - нет не проблема, так тоже нормально, просто если будет установлено в комнате то либо дети либо какой нибудь любопытный обязательно тыкать начнет и в настройках может что нибудь изменить. Хотя бы из за детей можно сделать, что бы при длительном нажатии кнопок заходило в меню ? Если нет то можно будет кнопки скрытыми делать.
А на счет скорости тоже норма - настройки в принципе один раз только выставляются и на этом больше тыкать не придется.

Завтра подключу DHT22 и отпишусь как все работает.
Большое спасибо Вам за то, что не отказали в прошивке и еще раз с наступающим всех !!!