Блок автоматического управления инкубатором v.2.xx.

Данное устройство позволяет полностью автоматизировать процесс инкубации. При наличии такого прибора достаточно заложить в инкубатор отборное яйцо и один раз в неделю подливать воду в испаритель. Обо всём остальном разработанный прибор позаботиться самостоятельно! Подходит устройство к инкубаторам самых различных размеров: от бытовых на два десятка яиц, до промышленных на несколько тысяч яиц. Первая версия прибора была опубликована на этой http://radiokot.ru/circuit/digital/home/139/ странице, активно обсуждалась тут viewtopic.php?f=25&t=84865 и заслужила множество положительных оценок.
Некая украинская компания (а может и не одна и не только украинская) не спрашивая согласия у автора сей разработки (то бишь меня) умудрились продать несколько десятков (а может уже и тысяч) блоков управления версии 1.хх как в самостоятельном виде, так и в составе готовых инкубаторов.
На сайте fermer.ru некие товарищи от имени автора так же начали производство устройств и их последующую продажу. Более того стали выдавать себя за авторов этого устройства. По требованию статья и ветка с обсуждением были удалены с данного сайта, однако кое-где кое-что всё таки осталось. Желающие воочию убедится в наглости и беспринципности русского ума могут посмотреть ветку http://forum.fermer.by/index.php?showtopic=16866
На форуме радиокот в ветке viewtopic.php?f=25&t=84865 разгорелись нешуточные страсти по поводу дальнейшей судьбы устройства. Я как автор был категорически против каких либо доработок блока управления, так как являюсь противником того, что бы на моих разработках и моим умом зарабатывали третьи лица, однако общественное давление взяло верх и я приступил к разработке версии 2.хх устройства, отличающегося более широкими функциональными возможностями по сравнению с первой версией. Для исключения не санкционированной торговли готовыми устройствами и нарушения моих авторских прав, в программу введена активация прошивки с привязкой к датчику температуры и влажности SHT-21D. За что собственно получил по шапке от администрации форума с подачи товарища odvl который собственно этого от администрации и добивался.
На текущий момент устройство управления инкубатором версии 2 доросло до версии 2.30. Дальнейшее описание работы устройства буду вести для версии для версии 2.30.

Вкратце основные технические характеристики предлагаемого читателям устройства автоматического управления инкубатором v.2.xx:

- точное поддержание заданной температуры (выбирается в диапазоне значений 4…99,9°С);
- точное поддержание заданной влажности (выбирается в диапазоне значений 5…99,9%);
- настраиваемый гистерезис поддержания температуры в диапазоне от 0,1 до 9,99°С с шагом 0,01°С;
- настраиваемый гистерезис поддержания влажности в диапазоне от 1 до 9,9% с шагом 0,1%;
- снижение мощности обогревателя и увлажнителя при достижении установленного значения температуры и влажности;
- 13 шагов регулировки мощности обогревателя и увлажнителя (0- 100%);
- выбор режимов работы раздельно для нагревателя и увлажнителя: с применением низкочастотного ШИМ или простое включение/отключение выходов реле без ШИМа;
- частота ШИМ 120 Гц.;
- возможность использования для управления нагревателем и увлажнителем как полевых транзисторов для управления нагрузками постоянного тока, так и оптопар с Zero Cross Detector для приборов на 230 В. переменного тока;
- тревожная светозвуковая сигнализация отклонения параметров микроклимата за пределы номинальных значений;
- раздельная установка порогов контроля аварийных значений для тревожной сигнализации и включения аварийного проветривания;
- установка пороговых значений влажности и температуры при выходе за которые включается сигнал тревоги;
- автоматический поворот лотков с яйцами по истечении заданного промежутка времени (устанавливается в диапазоне 1 минута – 6 часов);
- выбор режима работы поворота лотков: переключение рале поворота в противоположное состояние или поочерёдное включение реле поворота на заданное время для двигателей без концевиков для движения в каждую сторону;
- поворот лотков в противоположное состояние (реверс лотков) при нажатии на кнопку «+»;
- двустрочный буквенно-символьный ЖКИ дисплей;
- электронная регулировка яркости подсветки и контрастности дисплея;
- световая (светодиодная) и символьная (на дисплее) индикация текущих значений мощности обогревателя и увлажнителя;
- индикация на дисплее оставшегося до поворота лотков времени;
- периодическое включение проветривания инкубатора через заданное в меню время;
- задаваемая в меню продолжительность проветривания;
- автоматическое отключение нагревателя и увлажнителя при проветривании инкубатора по таймеру или в аварийном режиме;
- отключение тревожного сигнала при нажатии на кнопку «-»;
- отключаемая звуковая сигнализация подтверждения нажатий на кнопки управления;
- подключение дополнительных датчиков температуры DS18B20 в кол-ве до 4-х шт. для контроля температуры в особо важных точках инкубатора;
- просмотр показаний дополнительных датчиков температуры при кратковременном нажатии на кнопку «+».
- подстройка показаний температуры и влажности для компенсации ошибки основного датчика температуры и влажности SHT-21D ;
- автоматическая калибровка дополнительных датчиков температуры DS18B20 по основному датчику температуры SHT-21D по подстроенным показаниям последнего;
- напряжение питания устройства 9 – 15 В. постоянного тока, с возможностью работы от аккумуляторной батареи с номинальным напряжением 12 В.

Конструктивно устройство выполнено на базе микроконтроллера ATmega328A. В качестве основного датчика температуры и влажности может использоваться как оригинальный высокоточный SHT-21D, так и его аналог HTU-21D. При покупке датчика через популярные порталы интернет-торговли рекомендую сразу приобретать распаянную плату со стабилизатором напряжения и преобразователем уровней 3,3V <-> 5V для шины I2C. Это выходит не намного дороже оп сравнению с ценой собственно датчика влажности, однако существенно упростит процесс сборки и наладки устройства.
В качестве ЖКИ-дисплея выбран недорогой ЖК-индикатор со встроенным контроллером SC1602AULT-XH-HS-G, который может быть с лёгкостью заменён на аналогичный. Следует лишь убедиться что расположение выводов приобретённого вами ЖКИ совпадает с выбранной вами для изготовления печатной платой. Особое внимание следует обратить на расположение выводов питания ЖКИ (выводы 1 и 2). У каждого производителя свои правила разводки ножек питания…
Принципиальная схема устройства в формате Splan7 имеется во вложении в конце поста. Там же размещены и все (ну или почти все) возможные варианты подключения устройства к оборудованию инкубатора и имеющиеся на момент написания этого поста варранты разводки печатных плат и наклейка не переднюю панель устройства.
Обращаю ваше внимание на то, что микросхема DS1307 (DD1 по схеме), часовой кварцевый резонатор (ZQ1) и элементы резервного питания микросхемы часов (GB1 и C1) не используются в текущей версии и зарезервированы на будущее! Таким образом их можно не устанавливать!
Как уже писалось выше для согласования уровней напряжений датчика SHT-21D (или HTU-21D) необходимо применять конвертер уровней на полевых транзисторах. Желательно сразу приобретать датчик распаянный на плату со всем необходимым, например такой http://www.ebay.com/itm/1PC-NEW-HTU21D- ... 462b07efd4



Место размещения датчика должно быть как можно ближе к центру инкубатора.
Рекомендую помещать датчик в трубку диаметром 12-16 мм., которая опускается с верху до центра (или практически центра) инкубационной камеры вблизи передней стенки. Нижний конец трубки закрывается металлической или капроновой сеточкой с ячейкой размерами около 1 мм., во избежание попадания пуха и иных посторонних предметов. Верхний конец трубки так же закрывается сеточкой и выводится за пределы инкубационной камеры для обеспечения постоянной циркуляции нагретого воздуха из камеры через трубку с датчиком. При этом конец трубки в принципе не должен выходить наружу инкубатора! Он должен быть направлен в сторону вентиляторов перемешивающих воздух в инкубаторе, что бы через эту трубку воздух со средней части инкубатора протягивался перемешивающим вентилятором. Тогда и будет достигнута наивысшая точность поддержания температуры.
Длина шлейфа для подключения датчика влажности не желательна более 0,5 метра. Для достижения наилучшей помехозащищённости подключение датчика необходимо производить плоским шлейфным кабелем с чередованием земляного провода (контакт GND на схеме) через один.
Подключение датчиков DS18B20 желательно с той же целью осуществлять экранированным проводом. Например витой парой в экране или симметричным микрофонным кабелем. Один из проводов витой пары используется как сигнальный, второй для питания датчика. Экран используется как общий провод схемы (контакт GND).
Фузе-биты микроконтроллера mega328 можно оставить по умолчанию. Программа версии 2.хх самостоятельно конфигурирует тактовый генератор для работы на частоте 8 МГц и включает сторожевой таймер.
Для желающих поковыряться с фузами можно посоветовать снять галочку CKDIV8 и включить BOD на напряжение 2,7V, включить WDT на всякий пожарный случай. Остальное лучше вообще не трогать.
При первом включении устройства для сброса параметров по умолчанию необходимо удерживать в нажатом состоянии кнопку «ОК». При этом в энергонезависимую память микроконтроллера будут записаны необходимые для нормальной работы устройства параметры. Без выполнения сброса настроек дисплей устройства, ввиду наличия электронной регулировки контрастности не будет отображать символы.
При включении устройства при использовании некоторых типов ЖКИ-дисплеев возможно появление слабоконтрастного изображения на ЖКИ, которое можно скорректировать после активации прошивки.
Для активации прошивки необходимо подключить к устройству датчик влажности и выполнить сброс настроек, как было указано выше, если он не был сделан до сих пор. Устройство отобразит серийный номер датчика влажности в верхней строке ЖКИ вида «ххх-ххх-ххх-ххх». Этот код необходимо сообщить мне посредством электронной почты servissistemy <пёсик> narod.ru, где «<пёсик>» необходимо заменить на соответствующий символ «@» - это защита от спама.
Для большинства посетителей форума данная процедура абсолютно безвозмездна и безболезненна. Для тех кто едва зарегистрировался в форуме или не принимал активного участия в развитии проекта условия активации будут указаны дополнительно. Иначе, извините никак.
Не хочу допустить тиражирования устройств от моего имени, как это было с первой версией блока. Присланный мной в ответ на ваш запрос код вводится во вторую строку ЖКИ устройства при помощи кнопок «+» и «-». Переход к следующему числу кода осуществляется кнопкой «ОК». Если код введён верно устройство перейдёт к нормальному режиму работы и при последующих включениях не будет более спрашивать код. Данный код привязан только к датчику влажности и позволяет проверить работу множества готовых устройств с применением одного датчика влажности и температуры SHT-21D или HTU-21D. При смене версии прошивки на последующую нет необходимости запрашивать новый код у автора, так как старый продолжает действовать и при апгрейде прошивки. Для того что бы при смене прошивки вовсе не вводить код активации достаточно установить перед перепрограммированием микроконтроллера фузе-бит EESAVE.
Для увеличения надёжности устройства и во избежание лишних активаций прошивок рекомендую всё же приобретать готовые платы с распаянными датчиками с нанесенной паяльной маской, как по ссылкам выше. Это позволит избежать коррозии проводников печатной платы и продлит надолго жизнь датчика. На текущий момент датчики у некоторых пользователей работают более 2-х лет без какого либо обслуживания или замены. А у меня в другом проекте уже более 5 лет в условиях улицы.
В рабочем режиме в верхней строке экрана отображаются текущие значение температуры и влажности, а в нижней строке поочерёдно следующая информация: оставшееся время до поворота лотков , установленные значения влажности и температуры, текущие значения мощностей обогревателя и увлажнителя в виде графической шкалы. Время через которое сменяется индикация на дисплее настраивается через меню.
При удержании кнопок «+» и «-» в течение трёх секунд устройство переходит в режим подстройки показаний термометра и гигрометра. В этом режиме рекомендуется (но не обязательно) подстроить показания температуры влажности по образцовым приборам при температуре близкой к температуре инкубации, так как любые датчики имеют некоторую фиксированную погрешность измерения. Для датчика SHT-21D она не превышает ±0,3 °С и 4% по влажности. В верхней строке дисплея отображаются измеренные датчиком значения, а в нижней строке мигает выбранный для изменения параметр. Нажатием кнопок «+» или «-» можно установить показания температуры и влажности по образцовым приборам. Разность показаний между истинными и измеренными параметрами микроклимата запоминается микроконтроллером и в дальнейшем корректируется с учётом внесённой поправки. Для выхода из меню калибровки датчика необходимо нажать кнопку «ОК», при этом разность значений будет сохранена в энергонезависимой памяти микроконтроллера. При этом показания дополнительных датчиков температуры DS18B20 автоматически «подгоняются» под установленные значения для основного датчика.
Для входа в меню основных настроек необходимо нажать и удерживать около 3-х секунд кнопку «ОК». Кнопками «+» и «-» осуществляется выбор пункта меню, а кратковременное нажатие кнопки «ОК» приводит ко входу в подменю настройки соответствующих параметров. Для выхода из меню необходимо так же удерживать кнопку «ОК» в течение примерно 3-х секунд. При отсутствии нажатий на кнопки управления выход из меню произойдёт автоматически по прошествии 30-ти секунд.
В подменю переход к настройке следующего параметра и запоминание текущего производится нажатием кнопки «ОК». Увеличение и уменьшение величины мигающего параметра осуществляется нажатием кнопок «+» и «-», соответственно. При удержании кнопок «+» и «-» в нажатом состоянии включается режим автоинкремента, при котором изменение регулируемого параметра будет происходить с гораздо большей скоростью…
В меню «Настройка звуковых сигналов» можно произвести включение или отключение сигналов подтверждения нажатия на кнопки, звукового сигнала подаваемого при повороте лотков и установить пороги срабатывания звуковой сигнализации при отклонении температуры и влажности от установленных изначально значений.
При желании к выходу тревоги можно подключить SMS-информатор об аварийном режиме работы устройства или любое другое оборудование.
В меню «Пороги аварийных режимов работы» задаются пороги при которых будет срабатывать светозвуковая сигнализация и контролироваться аварийные режимы. Аварийные пороги параметров задаются относительно установленных значений температуры и влажности в пределах ±9,9°С для температуры и ±25% для влажности.
В верхней строке дисплея отображаются заданные максимально допустимые значения превышения температуры и влажности над установленными, по достижении которых отключаются нагревательные элементы и включается вентилятор аварийного охлаждения.
Остальные пункты меню устройства интуитивно понятны и в особых пояснениях не нуждаются.
Плата устройства разработана таким образом, что бы её сборка не вызвала особых проблем даже у начинающего радиолюбителя и при этом обладала бы минимальными габаритными размерами.
В заключение хочу выразить особую благодарность товарищам spotok, right, ok230876, svir и некоторым другим, без поддержки и понукания которых создание и развитие версии 2.хх было бы невозможно.





23 мар 2015 г
16 май 2016 г

Проходя мимо не смог пройти, не спросив:
-а почему тема во флейме?
-какие преимущества этой конструкции перед массой других, "бесплатных"?
-разве сложно взломать код, имея файл прошивки?

а разве кто взломать код, не может писать свой собственный такую программу

У Вас ранее была прошивка на 4 строчный индикатор ,Вы ту версию поддерживаете? У меня больше года лежит спаянная плата(выложенная сдесь) с 4 строчным, но он был приобретён в Китае и на нём ероглифы вместо надписей. Может есть английская версия прошивки, то выложите пожалуйста, и напишите стоимость активации и куда платить на koka5675766@rambler.ru

Открыт интернет-магазин MEAN WELL.Market – весь ассортимент MEAN WELL, выгодные цены

Открыта удобная площадка с выгодными ценами, поставляющая весь ассортимент продукции, производимой компанией MEAN WELL – от завоевавших популярность и известных на рынке изделий до новинок. MEAN WELL.Market предоставляет гарантийную и сервисную поддержку, удобный подбор продукции, оперативную доставку по России. На сайте интернет-магазина посетители смогут найти обзоры, интересные статьи о применении, максимальный объем технических сведений.

Подробнее>>

На 4-х строчный дисплей никогда прошивки не было. Это планы на несуществующую пока версию 3.
Вопросы с английской прошивкой и активацией решать через мою почту. Самое первое сообщение в теме.
Свою же почту советую не форумах не светить, а то от спама не отобьётесь...

LED-драйверы MOSO - надежные решения для индустриальных приложений

Продукция MOSO предназначена в основном для индустриальных приложений, использует инновационные решения на основе более 200 собственных патентов для силовой электроники и соответствует международным стандартам. LED-драйверы MOSO применяются в системах наружного освещения разных отраслей, включая промышленность, сельское хозяйство, транспорт и железную дорогу. В ряде серий реализована возможность дистанционного контроля и программирования работы по заданному сценарию. Разберем решения MOSO подробнее>>

А китайский SHT21 поддерживается? А то что то не определяется.

Китайских SHT21 нет! Есть HTU21 из Китая... SHT21 делают не в Китае.
Нужен не SHT21, а SHT21D или HTU21D. Уже об этом столько раз в старой теме писалось...
У датчиков без буквы D интерфейс не I2C, а ШИМ-выход! Соответственно, он никак не подойдёт. И про согласование уровней не забудьте.
Если блок собран верно, то в вашем случае должно быть сообщение о том, что датчик не найден!

Понял ,поставлю на барометр ,нада заказывать другой . Напишите на почту стоимость активации пожалуйста ,а вдруг для меня не по карману ,то и заказывать не буду.

DeRex, в схеме подключений на плате датчика резисторы R1 и R2 номиналом 4.7к, а на печатной плате - 10к. где правильно?

Правильно от 390 Ом до 10 кОм. Чем длиннее линия, тем меньше сопротивление должно быть. Я рекомендую ставить 3,3 - 4,7 кОма. Плату я не рисовал целиком, а только правил от ошибок. Китайцы в заводских платах ставят 4,7 кОма. Если сами будете сопряжение делать учтите что стабилизаторы напряжения с разной цоколёвкой попадаются...

Спасибо! На цоколевке стабилизаторов уже попал, жду правильные

Тут тов. spotok просит сделать возможность регулировки температуры только при помощи вентилятора аварийного проветривания для использования в качестве нагревателя керосиновой лампы.
3-й день думаю как малой кровью сделать этот финт ушами. Нужно либо обороты вентилятора регулировать, либо вкл/откл вентилятор с переменными интервалами времени.
Как лучше поступить? Какие ещё будут идеи по управлению температурой только при помощи вентилятора?
spotok попрошу вас провести эксперимент:
Включить ШИМ на увлажнитель и посмотреть что будет с вентилятором когда блок версии 2.3 (именно 2.3 не ниже!) попытается регулировать на нём мощность. Возможно подобное изменение мощности вас устроит...

Конструкция и сейчас работоспособна, просто колебания температуры достаточно большие, но приемлемо на пару дней. Основная проблема в том, что датчик быстро не отрабатывает проветривание и вентилятор перегоняет холоду. (реакция датчика запаздывает на несколько секунд). Если просто этот процесс растянуть по времени то будет нормально. В такой конструкции (с резервным питанием и лампой) все вентиляторы должны быть на 12вольт от компьютера 80*80 и 120*120, поэтому с ШИМ все получится. Можно сделать, как и на увлажнение, в меню выбираешь, ШИМ или вкл/откл. Но какое-то запаздывание все равно нужно ввести, до датчика воздух не сразу доходит. Пока пройдет замес. Сейчас и в увлажнении тоже есть перегон по той-же причине. Это так-же можно решить -. Для резервного питания все оборудование будет на 12 в, и схема преобразится, вместо реле станут полевики, или ULN2003 потянет на управление. (нужно подумать, чем управлять.) Плату можно будет уменьшить. Сейчас у меня запаяны реле и с ШИМом проверить так сразу не могу, но, если будете настаивать, перепаяю схему и буду пробовать. Я переделал большой инкуб под лампу и скоро буду запускать, вот на нем я могу спаять схему по новому. Там все вентиляторы на 12в.

Проверить надо бы. Можно вентилятор параллельно нагревателю подключить и за пределы корпуса вывести для наблюдений. Так тоже проверить можно. И переделывать плату не нужно. Интересует имеет ли право на жизнь идея с регулировкой оборотов вентилятора ШИМом так как оно есть сейчас без усложнения схемы: добавления фильтров и т.п.

Добрый день.
Если поможет, могу сделать ШИМ на таймере 555 и посмотреть реакцию вентилятора от компьютерного БП.

Вентиляторы от компа вполне устойчиво держат обороты до 7 вольт. С некоторыми идут даже переменные резисторы в комплекте для регулировки оборотов

Только что сунул вентилятор 120*120 в 5 вольт, сразу закрутился. На проветривании, нужно помнить, стоит гравитационный клапан, поэтому ШИМ на очень малых оборотах не откроет его, хотя он легкий. Проверю.Т.е. мне нужно подключить внешний вентилятор к нагревателю и понаблюдать? У меня сейчас работает версия 1.7, и нагреватель на 12в (галогенки), такой вариант пойдет? Или надо V2.3? Тогда могу на коробку включить. Через пару дней запущу большой инкуб. на V2.3. Там все 12-ти вольтовое, смогу все Шимы проверить.

Таймер 555 не даст нужного эффекта. Слишком много но. Без таймера проверял на 425 Гц. регулируется на ура.
Проверять нужно с версией 2.30. У неё частота шима больше чем у 1.07. С этой может нормально не работать, а с 2.30 нормально будет... Так что как сможете проверьте, а я над остальным подумаю...

А позвольте полюбопытствовать. Под какие ещё виды топлива будет заточена Ваша прошивка? И нужно ли это Вашим потенциальны клиентам с которых как я понимаю будете брать плату за активацию прошивки.

Похоже вы не поняли. Дело не в топливе или ещё чём нибудь. Стоит задача устранить резкие колебания температуры вызываемые инерционностью связки датчик-контроллер-вентилятор, при частых сработках аварийного вентилятора. Это нужно в случае нагрева инкубатора чем либо кроме штатного нагревателя: керосиновой лампой, водяной грелкой, пропаном или тепловой пушкой на солярке.
При отключении электроэнергии важно не загубить яйца и для этого любой источник тепла полезен.
Для остальных пользователей не использующих автономных нагревателей ничего не изменится. Наоборот, в случае перегрева и срабатывания вентилятора температура будет сброшена не до установленного значения минус гистерезис, а будет поддерживаться на заданном уровне частыми вкл/откл вентилятора или регулировкой его оборотов.