Уважаемые коллеги!
Хотелось бы немного дополнить уже имеющиеся на форуме публикации небольшой статьёй, дополняющей серию доступной автоматизации для дачных участков. STM32 как серия микропроцессоров вполне может дополнить группу устройств автоматики, построенных на Ардуино.
Немного истории - почему вообще родилась такая сист ема. Совсем недавно я стал счастливым обладателем 140 кустов ремонтантной малины, и конечно же, сделал посадку. Несмотря на то, что убыли приложены старания - результат оказался плачевным. Посадка была с мульчирующим покрытием и оборудована капельным поливом - но более половины кустов к осени оказались нежизнеспособными. Причём что удивительно - ни вредителей, ни болезней замечено не было. Именно это и оказалось толчком для начала работ.
В первую очередь, был проведён анализ воды - и оказалось, что вода имеет состав, который не очень хорошо воспринимается малиной. Грустная новость - это говорит о том, что без специальной системы подготовки применить воду, имеющуюся просто в избытке на участке, нельзя. Конечно, интернет мне в помощь - и результаты просто шокирующие... Цена на готовую систему превышает 270 тыс рублей, и просто так её не купить - изготавливается индивидуально, и для моих объёмов сони имеют слишком большую производительность. Стало обидно за державу - и вот, после года(!) работ, появилась на свет система, которая с успехом прошла испытания и в этом году будет управлять поливом и подкормкой моих посадок. Причём не только малины.
Собственно, вы справедливо заметите - это же открытые посадки, а тут обсуждается закрытый грунт. Да - дело в том, что мой коллега, у которого имеется 3 теплицы, заинтересовался проектом. И вот уже для него сделаны малой серией контроллеры, фото которых вы видите ниже

Немного технических подробностей - в качестве основной платы используется отладочная плата с установленным stm32f103c8t6. Питание 220В переменного тока, имеется гальванически изолированная шина стандарта RS485 и также гальванически изолированная шина стандарта 1-wire. Контроллер является свободно программируемым - по командам полностью совместим с контроллером FX2N Mitsubishi.
Поддерживает протокол обмена Modbus RTU как мастер, так и слейв. Также имеет 2-й порт обмена последовательными данными - но поддержка только слейв modbus RTU.
Благодаря наличию шины 1-wire, легко работает с распространёнными датчиками температуры DS18B20. Причём поддерживает до 128 штук.
Также в данную публикацию хотелось бы добавить видео работы системы из 4-х контроллеров, работающих по шине модбус.

Почему я решил провести такую публикацию? Да очень просто - ведь не каждый может взять в руки паяльник и собрать то, что ему необходимо. Этот контроллер даёт возможность реализовать любую идею или задумку фермера без особых знаний.
Немного сумбурно описал систему - уж извините. Если будут вопросы - милости прошу, отвечу по возможности на все. Также, если этот пост пропустят, буду публиковать материалы о том, как эта система будет устанавливаться в теплице. Надеюсь, этот опыт будет полезным.

В. Каравкин
Радиоконструктор 2000 год , № 5, стр 16- 19

Предлагается устройство для автоматического управления теплицей применяемой в холодное время года или в северных широтах.
Функции которые может выполнять данное устройство :
1. Режимы "день", "ночь"- включение и выключение освещения в заданное время. Для этого используются два будильника китайского производства- электронные или механические разницы нет, весь процесс работы привязан к имеющимся в них электронным звуковым излучателям.
2. Контроль освещенности- включение дополнительного освещения
3. Контроль влажности
4. Контроль температуры

Функционально само устройство состоит из двух частей: реле времени и блок автоматики. Схема первого из них показана на рисунке 1

Само устройство представляет собою триггер. Как уже и говорилось выше, в качестве времязадающих устройств применены два китайских будильника (на схеме они условно обозначены Б1 и Б2). При срабатывании первого из них на выходе триггера устанавливается одно из устойчивых состояний и оно будет удерживаться до тех пор пока не сработает другой будильник.
К выходам триггера подключены транзисторные ключи при открывании которых на их коллекторах формируется напряжение высокого уровня (порядка 25 Вольт). Состояние каждого из ключей сигнализируется свечением светодиода.

Устройство автоматики состоит из нескольких компараторов. Каждый из них имеет свое предназначение: компаратор на микросхеме А1 отвечает за регулировку температуры, компаратор на микросхеме А2- контролирует освещенность, компаратор на А3- регулировка влажности. Принцип их работы понятен и в особом описании не нуждается: при достижении определенного порогового значения на датчике происходит включение электромагнитного реле которое и включит соответствующее исполнительное устройство (нагреватель, электролампу, электронасос- в зависимости от сработавшего датчика). Стоит только лишь отметить что датчиком влажности (по схеме это R21) здесь служат два металлических стержня (желательно из нержавейки) диаметром 3....5 мм, погруженные в почву на глубину залегания корней, а сопротивление резистора R19 должно быть равно сопротивлению датчика при оптимальной влажности. резистор R19, кстати, можно установить подстроечный.

Теперь о том какую роль здесь играют сигналы "день- ночь".
По задумке автора эти сигналы должны создавать разницу между ночными и дневными режимами работы теплицы: чтобы дополнительное освещение включалось лишь в дневное время в том случае когда внешнего освещение на достаточно (например в пасмурную погоду или при коротком световом дне), а температура в ночное время поддерживалась немного меньшей чем в дневное. Таким образом сохраняется естественный режим роста растений.
Для этого сигналы с таймера "день-ночь" вносят небольшую коррективу в работу компараторов: в регулятор температуры вносится сдвиг порога срабатывания компаратора, а регулятор освещенности вообще блокируется в ночное время.

Реле, примененные автором в данном устройстве, КУЦ-1 от ДУ отечественных телевизоров (они также применялись в усилителях "Вега-122-стерео" в устройстве защиты). Можно применить и обычные автомобильные реле, но тогда следует последовательно с их обмотками установить гасящие резисторы на 100 Ом- автомобильные реле предназначены на работу с 12 Вольтовым напряжением, а в данной схеме на обмотку реле поступает примерно 25 Вольт.

Если есть желание более подробно ознакомиться с описанием работы данного устройства, то скачайте журнал- источник в нашей библиотеке (ссылка выше). Думается что нет нужды напоминать о том что у нас на сайте все совершенно бесплатно....

Как я уже писал в прошлой части, изначально настройка параметров теплицы с кнопочек с отображение на дисплее не планировалась, поэтому я предусмотрел кнопки и переключатели в ящике.

Все это можно было тоже реализовать программно, но раз уже сделал, то они сохранили свою функциональность:

Переключатель обогрева почвы (обогрев отключен / включен автоматический обогрев),
- переключатель обогрева водуха (обогрев отключен / включен автоматический обогрев),
- трехпозиционный переключатель открывания окон (автоматика отключена, окна открыты / автоматическое управление окнами / автоматика отключена, окна закрыты),
- кнопка набора воды в бак,
- кнопка полива,
- переключатель режимов полива (один раз в день / два раза в день)
- кнопка включения подсветки дисплея, установленная сверху ящика. Включает подсветку на 30с.

Сразу понятно, что все это для случаев, если вдруг что-то пойдет не так с автоматикой.
Теперь о настройках, которые можно установить с кнопок на панели. Этой зимой, постаравшись максимально сымитировать теплицу, работал над написанием кода для лежащего на столе ящика.

Итак, основное меню состоит из 3-х пунктов:
1. Меню настроек.
2. Установка даты-времени.
3. Тестовая программа для концевиков и моторов открывания окон.

С установкой даты и времени все понятно. Тестовая программа - чтобы подключить окна, погонять их с помощью кнопочек, проверить как закрываются, правильно ли подключил, настроить сработку концевиков и т.д.

В меню настроек можно установить следующие параметры:

1. Время полива.
2. Время второго полива (если включен режим полива 2 раза в день)
3. Время набора воды.
4. Температура открытия окон.
5. Температура закрытия окон.
6. Температура включения обогрева почвы.
7. Температура отключения обогрева почвы.
8. Температура включения обогрева воздуха.
9. Температура отключения обогрева воздуха.

Жена сказала, что поскольку нет никакого резервирования и защиты, если концевики не сработают, нужно еще установить предельное для работы насоса и моторов окон. Это было правильное и справедливое замечание, поэтому пришлось ввести и такие настройки:

10. Предельное время работы мотора открывания окна 1.
11. Предельное время работы мотора открывания окна 2.
12. Предельное время работы мотора закрывания окна 1.
13. Предельное время работы мотора закрывания окна 2.
14. Предельное время работы насоса.
15. Время работы насоса для запуска полива.

Теперь для иллюстрации работы меню предлагаю посмотреть небольшое видео:,/p>

Несмотря на то, что снег еще у нас в середине апреля еще лежал, я установил блок управления в теплицу и подключил обогрев почвы (теплый пол) пока без автоматики и обогрев воздуха обогревателем с автоматическим управлением. По прошествии недели, что почва прогрелась до 30 градусов, на момент осмотра обогреватель отключен, температура воздуха 22 градуса - солнце уже работает как надо.
Кроме того, 15 апреля я включил автопроветривание, чтобы понаблюдать за его работой. Как работает автопроветривание можно также посмотреть на видео:

Попробовал следующие настройки:

Открывание окон 25 градусов;
- закрывание окон 21 градус;
- включение обогревателя 18 градусов;
- выключение обогревателя 20 градусов.

Настройки оказались неоптимальными. То есть на улице температура 8 градусов и ветер. Примерно каждые 20 минут температура в теплице достигала 25 градусов, окна открывались, теплица быстро проветривалась, окна при 21 градусе начинали закрываться, пока закрывались, температура падала еще ниже, поэтому сразу после закрытия окон на 5 мин. включался обогреватель.

Изменил настройки:

Открывание окон 28 градусов;
- закрывание окон 22 градус;
- включение обогревателя 16 градусов;
- выключение обогревателя 19 градусов.

Все устаканилось, теплица перестала хлопать окнами. Возможно надо установить еще датчик температуры на улице и коррелировать как-то управление температурой в теплице, основываясь на его показаниях.

В течение двух недель в теплице не только тестировалась система автоматического поддержания температуры, но и в 20-х числах апреля были высажены огурцы. Теперь расскажу об автоматическом поливе. Его конструкция в моей теплице выглядит примерно так:>

Из большого бака раз в день в определенное время (настраивается с помощью меню) вода наливается в бак, расположенный в теплице, с помощью насоса. В моем случае в 10-00. Количество воды определяется срабатыванием поплавкового датчика. На всякий случай через меню можно настроить предельное время работы насоса (защита от несработки датчика. Итак, вода налилась:

После этого вода в баке весь день греется в теплице, в которой тепло. А вечером, у меня настроено в 19-00, насос включается на 40 секунд, вода переливается и уже самотеком, по закону сообщающихся сосудов, выливается на грядку:

Как я настраивал автоматический полив, тоже можно увидеть на видео:

В начале мая температура несколько ночей опускалась до -8С. Обогреватель работал, в теплице температура была не ниже +12С, температура почвы +20С. Работа в таком режиме выявила недостаток китайских реле. Несмотря на то, что в характеристиках заявлено 10А 250В, а обогреватель 1кВт, реле, отвечающее за включение обогревателя воздуха, стало греться и "залипать." Пришлось поставить последовательно реле помощнее. В настоящее время автополив включен и работает. На следующей неделе надеюсь вывести теплицу в "онлайн", чтобы наблюдать ее параметры на своем сайте.
В настоящее время скетч для Ардуино выглядит так: https://ideone.com/GvHs7u Прошу не критиковать код - программист я начинающий, однако код рабочий, что доказано, хоть и недолгой пока, эксплуатацией.

Виталий

Контроллер для теплицы на Arduino

В этом году я построил теплицу площадью 30 кв. м. под томаты. Первоначально я планировал покрыть её поликарбонатом, однако, взвесив все за и против, решил использовать сополимерную этиленвинилацетатную плёнку. Ну что же, теперь, когда сезон заканчивается, я могу уже сказать что выбор я сделал правильный и теплица порадовала вполне приличным урожаем (ориентировочно, где-то полтора центнера). Размеры теплицы - 3,8*8, т. е., примерно 30 кв. м. полной площади, из них примерно 24 кв. м. полезной. Проветривание осуществлялось естественным образом через открытые двери и форточки, расположенные в торцах теплицы. Максимальная температура в теплице при открытых дверях и форточках не превышала на пике наружную температуру более чем на 5 градусов, хотя на боковых поверхностях теплицы никаких форточек нет вообще. Если бы я для покрытия теплицы использовал СПК (сотовый поликарбонат), температура в отсутствие форточек в крыше поднималась бы за сорок. Кроме того, прозрачность использованной плёнки, как и у монолитного ПК, высокая - 92%, что и обеспечило то, что помидоры очень хорошо плодоносили и находились чётко в генеративном режиме благодаря изобилию света. У СПК хотя прозрачность каждого слоя примерно такая же, но процент проходящего в теплицу света существенно меньше - 92%*92%=84%, плюс часть теряется на перегородках, что и даёт, в конечном итоге, прозрачность не выше 82%. В результате, света растения получают существенно меньше и переходят в более вегетативный режим, образуя больше листовой массы и меньше помидор. А кроме того, приходится постоянно заниматься формированием листовой массы, которой избыток вследствие конкуренции растений из-за недостатка освещённости.
В моей теплице, вследствие обилия света, мне вообще не приходилось заниматься обрывом листьев, только обламывал пасынки, листьев на растениях было мало, а плодов - очень много. Правда, возникла другая проблема - световой ожог листьев и плодов. На листьях это проявлялось в желтизне молодых листьев, которые образовались незадолго перед наступлением жары, а на плодах - в появлении белых боков на плодах со стороны, обращённой к солнечному свету. Этот фактор очень негативно повлиял на урожай, который мог бы быть ещё намного большим, да ещё привёл к тому, что кусты к осени не сохранили полноценного вида, да ещё фитофтора постаралась. Тогда я ещё ничего не знал о фитофторе - как она возникает, что способствует её распространению. Потом узнал, что для помидор не столько страшен холод, сколько "баня" - когда растения долгое время пребывают днём как в парилке, которая возникает если солнце уже на небе, а теплица полностью закрыта. Всё лето теплицу я не закрывал вообще, ни днём ни ночью, невзирая ни на какие изменения погоды, постоянно были открыты и двери и форточки. Однако ближе к осени, когда из-за холодных ночей теплицу необходимо на ночь закрывать, когда как раз грибковые заболевания начинают свирепствовать, а перепады температур ночью и днём, а следовательно, и конденсат резко возрастают, не открытые вовремя форточки могут помочь Вам за один раз закончить сезон. Именно это у меня и произошло - весь день почти помидоры "мокли" при температуре 20-30 гр. и все заболели фитофторой из-за того что какая-либо автоматизация вентиляции на данный момент у меня отсутствовала, а я не мог приезжать на теплицу каждый день. В результате, мне пришлось выбросить 7 ведер помидор преимущественно почти красных и розовой спелости.
Что интересно, несмотря на тотальное заболевание фитофторой, как только я устранил причины заболевания и своевременно стал следить за открытием-закрытием форточек, кусты стали продолжать расти и наращивать более-менее здоровые плоды, так что в сентябре я, практически, то и снял почти весь урожай. За октябрь удалось снять ещё дополнительно примерно 8 ведер плодов и сейчас ещё там зреет около сотни.
В дальнейшем я продолжу описание того, как я пришёл к выводу о необходимости использования автоматической системы регулирования температуры и влажности и почему систему регулирования лучше сделать на основе контроллера. Затем уже думаю перейти непосредственно к проекту. Вообще, эта тема не о том что уже сделано, а о том что я только собираюсь сделать - тема о дальнейшем совершенствовании теплицы, а разработать и внедрить систему я решил твёрдо. Если Вы захотите поучаствовать в обсуждении этой тематики, милости просим, для этого вовсе не обязательно ждать когда я закончу изложение данной прелюдии, тем более что она, в общем то, и не обязательна.

Регистрация: 23.06.13 Сообщения: 5.152 Благодарности: 5.780

Виталий

Регистрация: 23.06.13 Сообщения: 5.152 Благодарности: 5.780 Адрес: Брянск

Вернулся домой, продолжаю. Внизу можете посмотреть несколько фото строительства теплицы и созревания урожая. Рассада в этом году у меня была никакая - высокорослых сортов хватило только на крайние грядки, и то не полностью, остальное засадили низкорослыми. Причём, половину высокорослых и все низкорослые заморозили на окне и они задержались в развитии почти на 2 месяца. Садили рассаду на постоянное место поздно - 1 и 2 июня, а укрыл я теплицу только 21 июля, и то потому только, что погода на улице в это время совершенно испортилась, было холодно, беспрерывно дождь шёл, так что и накрывать пришлось при сильном ветре и, только набросили плёнку - дождь пошёл. А буквально на второй день после укрытия погода резко изменилась и наступила жара. Помидоры перенесли такой резкий переход не очень легко, учитывая что вечером, когда укрывал теплицу, я не успел сделать окна и двери и теплица простояла на следующий день до 12 часов укрытая полностью, пока приехал доделывать её.
Буквально через 2-3 дня я понял что с температурой за 30 при жаре мне не справится, хотя бы потому что на улице было временами до 33-х. Я долго думал над тем как разрешить проблему, уж больно мне не хотелось укрывать теплицу от солнца, ведь снижение освещённости на 1% равносильно снижению урожая на 1%, а в весеннее время ещё больше - урожай теряется на 1,5 %. Один из вариантов заключался в том, чтобы установить распылители на крыше теплицы, которые срабатывали бы при повышении температуры в теплице выше 30 гр., другой - сделать по 3 двери с каждой стороны, возможность чего была заложена ещё на стадии разработки конструкции. Причём, двери предполагалось делать как проёмы, в которые можно было бы вставлять рамы, затянутые анти москитной сеткой или рамы, затянутые плёнкой, если холодно, но я решил этого не делать на стадии изготовления.
Не сразу я узнал о том, что существует очень эффективный путь быстрого понижения температуры в теплице с помощью туманообразователей, позволяющий заодно корректировать влажность в теплице. Сейчас я решил включить в систему климат-контроля фоггеры - туманообразователи, а к затенению вернуться если этой меры окажется почему-то недостаточно для удержания температуры на уровне 25-30 гр. и исключения образование белых бочков на помидорах из-за сочетания сильной освещённости и высокой температуры, хотя думаю всё будет нормально.
Дальше расскажу о своих выводах о том, какой температурный режим нужно обеспечить томатам в течение суток для их нормального роста и развития, как это можно обеспечить и почему для этих целей совершенно не пригодны проветриватели на основе гидроцилиндров.
А вот некоторые фото:

Вложения:

Последнее редактирование: 20.10.15

Регистрация: 23.06.13 Сообщения: 5.152 Благодарности: 5.780

Виталий

Регистрация: 23.06.13 Сообщения: 5.152 Благодарности: 5.780 Адрес: Брянск

Температурный режим

Исходя из начального опыта эксплуатации теплицы, полученной в этом году, я заключил для себя, что нет более важной задачи в процессе выращивания растений в ней, чем задача регулирования температуры. Это одинаково важно для теплицы с любым покрытием, хоть плёночным, хоть СПК, хоть профилированным поликарбонатом. Конечно, есть покрытия в которых этот вопрос практически не актуален - это не прозрачные покрытия, а покрытия белого цвета и сетчатые теплицы, но эти варианты мы здесь рассматривать не будем. Мало того, в этой теме я решил ограничиться рассмотрением регулирования параметров теплицы, сделанной исключительно под помидоры.
Дело в том, что каждое растение имеет свой любимый диапазон температур, влажности и прочих параметров. Чтобы не растекаться мыслью по древу, откуда я взял эти конкретные уровни температур, требуемые помидорам, которые я приведу ниже, предоставляю Вам самим, если возникнет потребность, проверить их и уточнить. Я же даже не стану вспоминать это снова, а просто скопирую то, что я уже сказал недавно вот в этой теме:

А что, собственно, требуется для создания хоть какого-то самого примитивного климат-контроля в теплице? Для томатов, например?
Нужно всего то следить за температурой на улице и открыть форточки как можно ранее утром, когда температура на улице поднимется выше примерно 12-ти градусов, чтобы просушить листья и плоды от конденсата, нужно открыть форточки и двери когда температура в теплице повысится выше 25 гр. и включить фоггеры, когда температура поднимется выше 30, да включить обогрев теплицы, когда температура в ней опустится ниже 12-ти.
Вот, пожалуй, и всё. Если Вы будете добавлять ещё какую-то автоматику, боюсь, это не лучше будет, а хуже. Для любительских теплиц на данном уровне этот минимум, пожалуй, оптимальный, позволяющий получать достойный урожай здоровой продукции, а не те крохи, которые имеют сейчас большинство.
И ещё фрагмент:
Вопрос насколько это востребовано?
Ни насколько, к сожалению. Для того чтобы что-то было востребовано, нужно, по крайней мере, осознание необходимости этого. А на каком уровне многие рассуждают тут у нас, можно судить по довольно типичному высказыванию: У меня огурцы растут в одной тепличке с помидорами и прекрасно плодоносят. Ну, и что Вы можете объяснить человеку не знакомому с азами агротехники? А поскольку у него нулевое понимание необходимости поддерживать в теплице какой-то климат, то у оного, естественно, отсутствует спрос на системы, его поддерживающие. он прочитает это и скажет, что-нибудь, эмфемистическое, типа: "Золотые будут помидорчики", а может выразится яснее и грубее, типа: "Коту нечего делать... ну и т. д.
Многие предпочитают просто строить целые саркофаги для растений со сложными подземными системами запасания тепла и выкладывая за них 200 тыс. и более (не в обиду им будет сказано, они это делают не из меркантильных соображений), вместо того чтобы установить хотя бы простейшую систему терморегуляции, да ещё и утверждают что никакого другого пути нет (а вот это уже в обиду ).
А теперь посмотрим с другой стороны. Есть люди прекрасно разбирающиеся в электронике и программировании и они легко могут сделать весьма недорогую систему регулирования, только я не вижу чтобы хотя бы кто-нибудь из них сказал: Для помидор надо обеспечить то-то, то-то и то-то. И тогда их разработка могла бы стать очень ценной для многих, во всяком случае для тех, сознание которых не зашорено необходимостью строить саркофаги- такие же динозавры с точки зрения автоматического регулирования, как и обыкновенный плёночный туннель, хотя бы его и называли претенциозно, скажем, "Солнечный вегетарий Иванова".
Да, о том что нужен специальный терморегулятор. Если Вы будете использовать для регулирования каждого отдельного параметра отдельное устройство, не получится ни просто, ни надёжно. Боюсь, для реализации указанного мною минимума, без контроллера уже не обойтись.

Да, скажете Вы, сделаем устройство в минималистской форме, а потом окажется что ещё за кучей всего нужно следить, начнутся переделки, удорожание. К счастью, автоматизация на базе программных устройств отличается от схем жёсткой автоматики тем, что изменять параметры регулирования и вводить новые функции не составляет никакого труда, а затраты увеличиваются, в основном, только на дополнительные датчики и исполнительные механизмы, а в самой системе изменяется только программа. Поэтому вполне разумно, на первых этапах, максимально ограничить количество выполняемых функций регулированием только температуры и влажности, чтобы не тратить лишние силы и средства.
Влажность в теплице - такой же важный параметр, как и температура, но эти параметры сильно связаны, поэтому, регулируя температуру, мы, в то же время, будем изменять и влажность, причём важна не абсолютная, а относительная влажность. В целях простоты, не стоит пока особо забивать её голову, лучше сосредоточиться только на регулировании температуры, но об этом в следующий раз, где я попытаюсь перечислить всё необходимое оборудование для создания минимальной системы регулирования и примерно оценить во что это обойдётся.

Регистрация: 23.06.13 Сообщения: 5.152 Благодарности: 5.780

Виталий

Регистрация: 23.06.13 Сообщения: 5.152 Благодарности: 5.780 Адрес: Брянск

Ещё о температуре

Я тут подумал, нужно наверное несколько подробнее описать причины, почему температура в теплице должна регулироваться именно в тех пределах, которые я описал выше.
Дело в том что рост южных растений при температуре ниже 12 гр. вообще останавливается, а если ещё ниже - они начинают хиреть и цеплять разные болезни, поэтому открывать теплицу когда наружная температура ниже 12 нельзя. С другой стороны, утром в теплице собирается обильный конденсат на листьях и плодах. Если Вы допустите "баню", когда кусты мокрые, а температура поднимется до 20 и выше - для фитофторы это рай - лучше не надо. Так можно угробить очень быстро весь урожай. Поэтому открыть форточки нужно как можно раньше. Летом в средней полосе это проще всего просто не закрывать форточки и двери вообще, но где-то в августе, по погоде, нужно всё переводить на автомат.
Оптимальная температура для помидоров - 25 гр. Если она поднимается выше, нужно просто открыть форточки проветривания. Если же температура поднимется выше 30 - это чревато поражением листьев от перегрева, стерилизацией пыльцы, солнечным ожогом и другими неприятностями, поэтому при достижении 30 гр. должны срабатывать фоггеры - туманообразователи, эффективно понижающие температуру на несколько градусов.
Если же температура в теплице падает ниже 12 гр., то это, думаю, понятно уже - выше описал - должен включаться обогреватель любого типа. Осенью, когда нужно просто обеспечить доращивание завязавшихся плодов думаю, можно понизить этот порог градусов до 6-10 в целях экономии энергии. Кстати и нагрев днём до 40 градусов не так страшен, поскольку помидоры уже находятся на стадии доращивания и стерилизация соцветий не страшна. Если у Вас томаты уже оказались заражены, то такой высокотемпературный прогрев позволит убить фитофтору, поэтому, в целях дезинфекции, можно намеренно оставить теплицу полностью закрытой на несколько часов в солнечный день специально, только чтобы температура в теплице поднялась, при этом, выше 30 гр. После этого теплицу необходимо тщательно проветрить. Собственно, я именно так и сделал и может быть именно поэтому помидоры у меня в теплице до сих пор живы.
Ну и, пожалуй, всё. Даже если это только реализовать, растения будут находиться в намного более комфортных условиях и дадут намного больший урожай, чем в теплице, в которой температура прыгает с 35 гр. днём до 5 гр. ночью. Во всяком случае, такой алгоритм вполне сгодиться в качестве надёжной основы, а там уж вопрос по дальнейшей оптимизации прояснится сам собой в ходе практической эксплуатации.

А теперь - о минимальном наборе оборудования, которое понадобится для системы регулирования.

Набор оборудования для контроллера

1. Контроллер - 1
2. Блок индикации (экран) для контроллера - 1
3. Блок питания 12 V для контроллера - 1
4. Датчик наружной температуры - 1
5. Датчик внутренней температуры - 1
6. Тепловая пушка - 1
7. Электроприводы дверей (актуаторы) - 2
8. Электроприводы фрамуг (актуаторы) - как минимум, 2, для теплиц из СПК - больше
9. Фоггеры (туманообразователи) - на теплицу длиной 8 м примерно 8
10. Шкаф для размещения оборудования - 1
11. Устройство защитного отключения - 1
Ну и для обеспечения автономности, в случае отключения сетевого напряжения, солнечная панель - и аккумуляторная батарея - 1. И, по ходу, там разные ещё мелочи, типа труб для электропроводки, сами провода и т. п.
Стоимость каждой единицы оборудования сейчас не привожу - просто как бы лень и несколько некогда, всё равно это будет постепенно уточняться, будут подбираться оптимальные варианты, поставщики, модели, поэтому, надеюсь, заинтересованные участники помогут определиться в этом вопросе.

Последнее редактирование: 21.10.15

Виталий, не понятно к кому обращается Ваше столь очень подробное выступление. Судя по тому, что Вы подробно разжевываете азы, скорее всего, к новичкам, потому как всем остальным, вроде бы, вышеприведенное должно быть знакомо. Тема автоматизации теплиц, поднятая Вами, несомненна нужна и важна, но вызывает некоторый скептицизм, выбранный Вами путь.
Я не претендую на истину в последней инстанции, но как мне видится, обычно проект начинается несколько иначе. Вначале обсуждаются и ставятся цели и задачи, составляется ТЗ, подбираются соответствующие способы решения. Иногда даже один небольшой пункт ТЗ вычеркивает применение каких либо способов решения, сужая области доступного инструментария. Как то вкратце так. Вы уже сразу выбрали платформу Arduino. Тогда поясните почему именно ее, а не, например, raspberry PI или что то иное. Arduino очень элементарная платформа. Выбирая ее, приходится вешать на нее очень ограниченный набор задач, сильно сужая свои хотелки. До сих пор на ней делали ну очень элементарные поделки. Встречались сожаления энтузиастов, работающих на ней, что она "не тянет" многие задачи. Так же, вроде бы, набор датчиков к ней, очень ограничен. Я не против автоматизации и обсуждения, но, лично у меня, построение системы на Ардуино не вызывает практического интереса. Так полюбопытствую, может быть, зайду, почитаю и все.
Не сужайте тему только одной платформой, не отбрасывайте возможности энтузиастов других платформ. Тогда в теме, возможно, будет многолюднее и полезные решения будут появляться чаще.

P. S. Если эта тема создана только для описания Ваших экспериментов с Ардуино, то заранее приношу свои извинения, что влез с советами не к месту. Я уже о том, что хочется иметь в теплице, так сказать минимальный ТЗ, видимый мной.

Регистрация: 23.06.13 Сообщения: 5.152 Благодарности: 5.780

Виталий

Регистрация: 23.06.13 Сообщения: 5.152 Благодарности: 5.780 Адрес: Брянск

Виталий, не понятно к кому обращается Ваше столь очень подробное выступление.
...как мне видится, обычно проект начинается несколько иначе. ...Вы уже сразу выбрали платформу Arduino. Тогда поясните почему именно ее, а не, например, raspberry PI или что то иное. Arduino очень элементарная платформа. Выбирая ее, приходится вешать на нее очень ограниченный набор задач... До сих пор на ней делали ну очень элементарные поделки. Встречались сожаления энтузиастов, работающих на ней, что она "не тянет" многие задачи. Так же, вроде бы, набор датчиков к ней, очень ограничен. ...лично у меня, построение системы на Ардуино не вызывает практического интереса. ...Не сужайте тему только одной платформой, не отбрасывайте возможности энтузиастов других платформ. Тогда в теме, возможно, будет многолюднее и полезные решения будут появляться чаще.
...Я уже о том, что хочется иметь в теплице, так сказать минимальный ТЗ...

Вообще то на каждого активного участника форума, пишущего комменты, приходится, если судить по статистике, 200-300 просто читающих. Вот к кому мы их отнесём? Они новички? Или среди них немало продвинутых, которые просто не желают вступать в обсуждение, которое кажется мелким для них, или у них элементарно не хватает времени чтобы участвовать в дискуссиях? С другой стороны, если и есть группа, которым азы разжёвывать не надо, то разработки их в этой области мы не видим. Такие обсуждения на данном форуме возникали не раз, но результата что-то не заметно. Я знаю всего 3 примера, пожалуй, успешной автоматизации теплиц. Первый пример - я привёл ссылку выше, второй вот: не помню, правда, действительно ли у него на микроконтроллере реализация, да ещё у SergeiL теплица работает под управлением контроллера на базе Samsung.

Платформу же Arduino я, естественно, выбрал для себя и, если в процессе реализации системы на ней я встречу трудности - мне же, как говорится, за это и отвечать. Но я сразу оговорил что не намерен как-то ограничивать свободу обсуждения в этой теме и готов обсудить любые аспекты, кроме, естественно, простого забалтывания вопроса. Так что пожалуйста, обсуждайте любую платформу, если найдёте корреспондента. Я же уже принял решение на чём остановиться, поскольку если среди обсуждающих не найдётся ни одного определившегося, то и, соответственно, результата, в конечном итоге, не будет.

А насчёт того что Arduino - очень элементарная платформа, хотелось бы прояснить что Вы под этим имеете в виду? Мнение энтузиастов? Давайте смотреть конкретно что это за энтузиасты и что они пробовали сделать на Arduino, прежде чем пришли к такому выводу? Arduino - это же просто язык, ориентированный на схемотехнику, что делает его понятным людям, разбирающимся в электронике. Это открытая платформа, поэтому в ней очень много готовых решений, она предназначена для того, чтобы даже неспециалисты могли начать что-то делать для себя с помощью программной техники, что и обусловило появление множества таких энтузиастов. Да, она позволяет, однако не исключает необходимость серьёзного образования, а вот этого то, как раз, энтузиастам часто и не хватает, поэтому они и начинают переваливать с больной головы на здоровую. И поэтому, прежде чем ставить крест на технологии Arduino, хотелось бы узнать, какое принципиальное ограничение возможностей этого языка Вы можете привести? Он много весит? Система команд не обладает функциональной полнотой? Быстродействие мало? Крайне неудобна в программировании? Что конкретно?
Открою Вам небольшой секрет. Всё дело в том, что ничего особенного по разработке схемотехники или программировании для автоматизации теплицы Вам делать и не придётся. Это уже давно сделано до нас и теплицы давно работают , и не у одного человека. Можно просто тупо всё повторить, ничего не выдумывая, если Вам этого достаточно и не хочется добавить что-нибудь своё. Познакомьтесь с материалом, возможно Вы и измените своё мнение об Arduino.

Регистрация: 03.11.13 Сообщения: 643 Благодарности: 690

Понял, вмешиваться в обсуждение не буду. У меня хотелки от автоматизации чуть больше, потому меня Ардуино и не устроила, хотя, повторюсь, мое знание о ней - поверхностное, вынесенное из чтения форумов по этой платформе, может быть недостаточным.

Регистрация: 23.06.13 Сообщения: 5.152 Благодарности: 5.780

Виталий

Регистрация: 23.06.13 Сообщения: 5.152 Благодарности: 5.780 Адрес: Брянск

Arduino очень элементарная платформа. Выбирая ее, приходится вешать на нее очень ограниченный набор задач, сильно сужая свои хотелки. До сих пор на ней делали ну очень элементарные поделки. Встречались сожаления энтузиастов, работающих на ней, что она "не тянет" многие задачи.

Вот эта тема Вам в помощь, чтобы профиксить своё отношение к Arduino. Насколько я, не программист, понял из спора двух программистов, претензии к Arduino лежат не в слабости платформы. Претензии были связаны, насколько я понял, с её недостаточно, по мнению оппонента, высоком уровне. Однако низкий уровень, согласитесь, повышает мощность и скорость языка - это же вам любой системный программист скажет. А то что низкий уровень осложняет написание программы, как утверждает он, так это смотря кому. Ведь Arduino - язык, заточенный под электронщиков, поэтому для них он будет, как язык специализированный, гораздо удобнее, чем универсальный. Другое дело для программистов, которые разбираются в электронике слабовато, а на языках высокого уровня собаку съели - их мнение поэтому можно понять.

Последнее редактирование: 21.10.15

Регистрация: 20.10.11 Сообщения: 887 Благодарности: 432

По-моему, прежде чем спорить, на чем строить автоматику, надо определиться с ТЗ, а то вы сейчас промышленную ЧПУ в теплицу запихнете, чтоб пару форточек по температуре открывать. Хотя опять же, если кому-то удобно работать с тем или иным контроллером и есть возможность использовать его, то почему бы и нет, даже если он будет избыточен. В любом случае надо начинать с ТЗ и постройки алгоритма управления. Пока что из выше написанного следует, что: ниже 12 включить нагрев, выше 25 открыть форточку, выше 30 включить фоггеры. Пока схема очень простая, можно даже без контроллера обойтись.

Регистрация: 23.06.13 Сообщения: 5.152 Благодарности: 5.780

Виталий

Регистрация: 23.06.13 Сообщения: 5.152 Благодарности: 5.780 Адрес: Брянск

...В любом случае надо начинать с ТЗ и постройки алгоритма управления. Пока что из выше написанного следует, что: ниже 12 включить нагрев, выше 25 открыть форточку, выше 30 включить фоггеры. Пока схема очень простая, можно даже без контроллера обойтись.

Ну что же, попробуйте. Не уверен что у вас получится даже с такими простым алгоритмом обойтись без контроллера. Но Вы уже упростили предложенный мной алгоритм, ведь я писал что датчика 2: один - в теплице, другой - на улице, просто я предложил в обоих случаях одинаковый порог - 12 гр.

А вы считаете что реализовать даже с виду такой очень простой алгоритм в таком инерционном объекте, как теплица, будет просто? Можно уже сейчас предположить что на пути его реализации возникнет множество препятствий. Например, фоггеры моментально сбивают температуру вверху теплицы, а внизу сохраняется перегрев, значит потребуется интенсивное перемешивание воздуха и дополнительные датчики с усложнением, естественно, управляющей программы. Влажность же тоже нельзя повышать бесконтрольно - это уже начнёт наносить вред культуре, да и эффективное снижение температуры станет невозможным. Следовательно, предполагается что в дальнейшем алгоритм и вся система будут усложняться, придётся вводить вентиляторы для перемешивания воздуха и для вытяжной вентиляции с целью снижения влажности.
Просто на данном этапе многое нельзя предусмотреть, тем более что я, например, раньше ничего подобного не делал. Поэтому и предложил именно минимально сложный вариант, который уже всё равно нельзя сделать более простыми средствами, например, с помощью терморегулятора. Смысл такого подхода в том, что усложнить устройство в дальнейшем не представляет никакого труда. Поэтому сейчас я бы уже хотел заняться схемотехнической частью - попробовать нарисовать схему ядра устройства. Редактор для рисования эл. схем я видел в теме , которую я уже приводил выше. Я уже скачал её себе, правда ещё не представляю, как в ней работать. Одному двигаться трудно и долго, особенно когда многого не знаешь, поэтому дальше всё пойдёт очень медленно. Сегодня я весь день занимался выбором устройств в интернете - всего того, что надо купить, рассмотрел много вариантов и, возможно, сделал далеко не лучший выбор, но процесс понемногу пошёл.
Редактор можно взять вот здесь: sPlan - может кто-то знаком с ним или может посоветовать лучший, но пока попробую пользоваться этим.