Sprawdzenie stanu pinu w określonym czasie i decyzja co robić dalej

[Arthuur]

Dzień dobry,

od pewnego czasu walczę z kodem do samonapełniającej się miski dla psa.

Chcę to zrobić jak najprościej, czyli:

- miska jest metalowa, więc czujnik poziomu wody zrobiony,
- pompa 12v jest,
- arduino nano jest,
- dioda LED - do sygnalizacji pracy pompy jest,
- dioda LED - do sygnalizacji ERRORU jest,

- zasilania, wszystko jest.

Mogę zakończyć program pisząc kod:

#define wlacznik 7
#define pompa 6 
#define LED 5

void setup() {
 pinMode(pompa, OUTPUT);                // Pompa na 12v - uruchomienie przekaźnika
 pinMode(wlacznik, INPUT_PULLUP);       // "Czujnik" poziomu wody
 pinMode(LED, OUTPUT);                  // LED sygnalizujący włączenie pompy
} 

void loop() {  

  if (digitalRead(wlacznik) == HIGH) {  // Jeśli brak zwarcia - niski poziom wody
   digitalWrite(LED, HIGH);             // Włącz LED
   digitalWrite(pompa, HIGH);           // Włącz pompę
   delay(6000);                         // Pompa działa 6 sek - do napełnienia miski
   digitalWrite(pompa, LOW);            // Wyłączamy pompę
   digitalWrite(LED, LOW);              // Wyłączamy LED
   delay(xxx);                              // Dla bezpieczeństwa czekamy xxx czasu, żeby w przypadku błędu pompa nie włączyła się od razu i nie zalała mieszkania ;)
  } else {
   digitalWrite(pompa, LOW);
   digitalWrite(LED, LOW);
} 
} 

Wszystko działa jak powinno, z tym, że chciałbym zrobić zabezpieczenie. Wymyśliłem sobie, że : jeśli po zadanym czasie po zadziałaniu pompy sprawdzę stan "czujnika" i będzie on wskazywał pustą miskę, to ma przerwać działanie loop i cały czas błyskać czerwonym LEDem, jeśli zaś po zadanym czasie po zadziałaniu pompy okaże się, że jest pełna to zostaje w loop :

tak sobie to wymyśliłem i nie mogę znaleźć pomocy albo chociaż wskazówki. A jeśli widziałem wskazówkę, to jej nie zrozumiałem.

Proszę Was o pomoc.

Pozdrawiam,
Artur

[Belferek]

Słabo szukałeś. Poczytaj tu: https://forbot.pl/blog/kurs-arduino-ii-wielozadaniowosc-opoznienia-z-millis-id18418 lub tu: https://starter-kit.nettigo.pl/2016/04/biblioteka-timers-16-4-0/

Zapomnij o delay().

Tak na marginesie to program cały czas jest w nieskończonej pętli loop(), może się w niej co najwyżej zatrzymać - czyli "zawiesić" np. while(1); lecz z pewnością nie chcesz pisać programów, które się "wieszają".

Pozdrawiam,

[Arthuur]

Bardzo dziękuję za odpowiedź ale jeszcze nie mogę tego zrozumieć.

Będę próbować dalej.

Pozdrawiam

[Belferek]

To znaczy czego nie rozumiesz? Tego, że funkcja loop() wykonuje się bez przerwy w kółko tzn. najpierw instrukcja1, potem instrukcja2, az na koniec instrukcjaN i zaczyna od początku? Czy tego, że w czasie trwania delay() nie jesteś w stanie wykonywać żadnych inych instrukcji Lepiej złapać moment (czas np. millis()) włączenia pompy i go zapamiętać. Zakładasz sobie określony czas maksymalnego działania, a w tym czasie możesz wykonywać inne instrukcje np. sprawdzenie czujnika poziomu wody. Oczywiście w czasie sprawdzania znowu mierzysz czas (znowu np. millis()), obliczasz różnicę (tych czasów - czyli jak długo pompa już działa) i sprawdzasz czy nie przekroczyłeś założonego maksimum. Na tej podstawie (czasu) odpowiednio reagujesz.

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[Arthuur]

Ćwiczę z Forbotem od pierwszej lekcji, więc zasadę loop() rozumiem, delay() też.

Millis() to dla mnie nowość.

Chciałem zrobić z pozoru prostą rzecz, a przerasta mnie póki co ta sprawa.

Nie chcę drążyć tematu, o którym nie mam za wiele pojęcia, dostałem wskazówki, więc odrobię pracę domową i jeśli sobie nie poradzę to będę szukał odpowiedzi na forum.

Bardzo Ci dziękuję za pomoc.

Pozdrawiam,
Artur

[Belferek]

Funkcja millis() zwraca aktualny "czas" procesora. To tak jakbyś uruchomił stoper tylko startujesz nie od 0 lecz od pewnej wartości. Kolejne wywołania millis() to tak jakbyś łapał międzyczasy, a różnica pomiędzy nimi to oczywiście czas jaki upłyną w milisekundach. Jest również dokładniejszy "stoper" - micros() - działa tak samo, lecz mierzy czas w mikrosekundach.

Narysuj sobie jak ten program ma działać za pomocą "kwadracików" i strzałek, które je połączą, W każdym "kwadraciku" napisz co ma zrobić program, a strzałką połącz z kolejnym "kwadracikiem" zawierającym dalszą część programu - narysujesz w ten sposób jego algorytm. Przeanalizuj jego prawidłowość i zamień symbole graficzne na instrukcje programu. W programie utwórz zmienne, które będą przechowywać ważne dane np. czy pompa jest włączona, kiedy ją włączyłeś (millis()), czy wystąpiła awaria itp. Z pewnością sobie poradzisz.

Pozdrawiam,

[Arthuur]

Witaj,

zrobiłem tak jak zasugerowałeś i bardzo Ci za to dziękuję, wiem dokładniej czego potrzebuje.

Z tą pewnością do poradzenia sobie jest jako tako 🙂

if (digitalRead(IN)== HIGH) jeśli tak to - włącz pompę na 6 sek, jeśli nie, to nie włączaj pompy.

jeśli pompa uruchomiona (i przyjmijmy, że pomiar ma być zrobiony po 2 sek od uruchomienia pompy) to:

if (digitalRead(IN) == HIGH) jeśli tak to włącz alarm, jeśli nie, to nie włączaj alarmu.

przespałem się z tym problemem i po artykule na forbocie nie potrafię więcej niż z przykładu podanego w ćwiczeniu - co nie napawa mnie zbytnio optymizmem.

#define POMPA 4
#define IN 5
#define LED 6

unsigned long aktualnyCzas = 0;
unsigned long zapamietanyCzasPOMPY = 0;
unsigned long czasPracyPOMPY = 6000;
unsigned long czasNaBADANIE = 2000;

void setup(){
 Serial.begin(9600);
 pinMode(POMPA, OUTPUT);    // Włączenie przekaźnika
 pinMode(IN, INPUT_PULLUP); // IN jako stan wody w misce
}

void loop(){
 //Pobierz liczbe milisekund od startu
 aktualnyCzas = millis();


 if (digitalRead(IN) == HIGH) {    //Jeśli poziom wody spadnie

   zapamietanyCzasPOMPY = aktualnyCzas; //Zapamietaj czas <--- zapamiętał czas w którym momencie zabrakło wody

   digitalWrite(POMPA, HIGH); //Włacz pompę  <--- i tutaj niestety nie potrafię zadać mu zadania, by działała 6 sek.

}

Myśląc w prosty sposób aktualnyCzas - zapamietanyCzasPOMPY >= czasPracyPOMPY - wydaje mi się, że to powinno działać ale nie wiem jak umieścić to w kodzie.

idąc tym tropem aktualnyCzas - zapamietanyCzasPOMPY >= czasNaBADANIE - powinno wywołać funkcję:

if (digitalRead(IN) == HIGH) {

digitalWrite(LED, HIGH);

}

i powinno się zatrzymać - czyli albo migać ledem albo wpaść w jakąś czarną dziurę i tylko albo reset arduino albo inny guziczek z oznaczeniem reset wróci do początku kodu - nie chcę tego komplikować, chętnie sprawdzę co nie działa i zresetuje arduino.

Poniższa część kodu mówi o tym, że po zwarciu pompa po 3 sek się wyłączy - wszystko działałoby ale tylko w idealnym świecie - a potrzebne jest zabezpieczenie.

  if (aktualnyCzas - zapamietanyCzasPOMPY >= 3000UL) { // Po zamknięciu stanu niech pompuje przez 3 sek
   digitalWrite(POMPA, LOW);
 }

}

Mój problem tkwi raczej w rozumieniu wywoływania funkcji i umieszczania ich w kodzie. Jestem w stanie sobie wyobrazić, że startujemy zegar i w zasadzie się na czasie opieramy. Nie interesuje nas zbytnio jaki to czas, ważne żeby od momentu pomiaru upłynęło tyle ile nam jest potrzebne.

w moim przypadku, czas musimy zmierzyć na początku - tak żeby mieć na czym liczyć

w momencie uruchomienia pompy - bo nie wiemy kiedy się skończy woda w misce.

musimy ustalić czas pracy pompy

musimy opóźnić badanie, by sprawdzić czy woda wlewa się do miski

Pozdrawiam

[Belferek]

Może taki ogólny szkic Twojego programu?

   #define POMPA 4
   #define IN 5
   #define LED 6

   #define POMPA_TIME_MAX 6000   //maksymalny czas pracy pompy 6 s = 6000 ms

   //zmienne przedstawiające stan pompy
   int pompa=0;  //0 - wyłączona   1 - włączona  2 - error (awaria)
   #define OFF 0
   #define ON  1
   #define ERR 2

   //zmienne zawierające czas
   unsigned long time_on = 0;       //czas włączenia pompy
   unsigned long aktualny_czas=0;   //aktualny czas

   void setup()
   {
     Serial.begin(9600);
     pinMode(POMPA, OUTPUT);    // Włączenie przekaźnika
     pinMode(IN, INPUT_PULLUP); // IN jako stan wody w misce
     pompa = 0;
     time_on = 0;
   }

   void loop()
   {
     //Pobierz liczbe milisekund od startu
     aktualny_czas = millis();

     //w pętli switch w zależności od wartości zmiennej pompa wykonujemy nasz program
     switch(pompa)
     {
       //----------------------------------------------------------------------------
       case OFF:
         //pompa wyłączona więc sprawdzimy czy jest woda
         if(digitalRead(IN)==HIGH)             //jeśli brak wody
           {
             time_on=aktualny_czas;             //zapamiętaj czas włączenia
             digitalWrite(POMPA, HIGH);        //włącz pompę
             digitalWrite(LED,LOW);            //zapalamy LED - LOW czy HIGH zależy od podłączenia LED do Arduino
             pompa=ON;
           }
         break;    //wyjście ze switch
        //----------------------------------------------------------------------------
        case ON:
          //pompa włączona więc sprawdzimy czy jest woda
          if(digitalRead(IN)==LOW)             //jeśli jest wode
           {
             digitalWrite(POMPA, LOW);         //wyłącz pompę
             pompa=OFF;
             digitalWrite(LED,HIGH);            //gasimy LED - LOW czy HIGH zależy od podłączenia LED do Arduino
           }
          else if(aktualny_czas>=time_on+POMPA_TIME_MAX)    //wody nie ma więc sprawdzimy czy pompa nie pracuje za długo
           { //czas minął więc jest awaria!
              digitalWrite(POMPA, LOW);       //wyłącz pompę na wszelki wypadek
              pompa=ERR;
           }
          break;   //wyjście ze switch
        //----------------------------------------------------------------------------
        case ERR:
              digitalWrite(POMPA, LOW);       //wyłącz pompę na wszelki wypadek          
        defalut:
         //jeśli pompa jest różna od ON, OFF i ERR to nie rób nic - wyjdź z pętli switch
         break;
     } //koniec switch
   }

UWAGA: Po ok. 50 dniach "stoper" zwracany przez millis() się wyzeruje - zacznie liczyć od 0 - pomyśl jak się przed tym zabezpieczyć. Ja bym się jeszcze zastanowił nad wiarygodnością wskazań czujnikia - to chyba jest ważne.

Co do funkcji - to najbardziej ogólnie mówiąc jest to fragment kodu programu ujęty w nawiasy klamrowe, który posiada swoją nazwę. Do funkcji możesz przekazywać parametry, lub nie. Funkcja może także zwracać wynik lub nie - to zależy jak swoją funkcję zadeklarujesz. Na przykład funkcja, które nie zwraca wyniku i nie oczekuje parametrów:

void MojaFunkcja() //void oznacza że niczego funkcja nie zwraca MojaFunkcja to jej nazwa () oznacza, brak parametrów przekazywanych do funkcji
{
 Serial.println("wykonuje się MojaFunkcja()");
}

Funkcje to "podprogramy", które wywołuje się z programu głównego za pomocą ich nazw. Po zakończeniu pracy funkcja wraca do miejsca skąd została wywołana i główny program kontynuuje swoją pracę.

Przykład:

void setup()
   {
     Serial.begin(9600);
     pinMode(POMPA, OUTPUT);    // Włączenie przekaźnika
     pinMode(IN, INPUT_PULLUP); // IN jako stan wody w misce
     pompa = 0;
     time_on = 0;
    MojaFunkcja();
   }

Pozdrawiam,

[Arthuur]

Bardzo dziękuję za ogromną pomoc i z ogromnym zapałem czytam kod i staram się go pojąć.

Zmieniam zmienne, żeby widzieć jak reaguje i jak można go modyfikować.

Dłubię i dłubię, jak go przerobie na ten, który mi odpowiada, to napiszę go tutaj, tak dla sprawdzenia, czy myślę w dobry sposób.

Do tego kodu, który napisałeś, muszę zdefiniować LIMIT - tj. gdy pompa w ciągu tych 6 sek. nie dopompuje wody do określonej wysokości w misce.

Włączyłem lutownicę i składam póki co elementy.

Chętnie podzielę się wynikami mojej pracy i Twojego kodu 🙂

Jeszcze raz dziękuję

[Belferek]

Do tego kodu, który napisałeś, muszę zdefiniować LIMIT - tj. gdy pompa w ciągu tych 6 sek. nie dopompuje wody do określonej wysokości w misce.

Chyba nie musisz bo wtedy program wykryje błąd.

else if(aktualny_czas>=time_on+POMPA_TIME_MAX) //wody nie ma więc sprawdzimy czy pompa nie pracuje za długo

{ //czas minął więc jest awaria!

digitalWrite(POMPA, LOW); //wyłącz pompę na wszelki wypadek

pompa=ERR;

}

[Arthuur]

Wszystko się zgadza, błąd będzie.

Z tym, że próbując już na płytce prototypowej zasymulować daną sytuację, nie działało tak jakbym chciał.

W czym problem?

Jeśli blisko dna miski jest czujnik (IN) - niefortunna nazwa - to gdy tylko zabraknie wody, włączy się pompa i woda zasłoni czujnik (IN) - pompa przestanie działać, czyli napełni się tylko ok 1cm wody w misce.

W sytuacji gdy dołożę czujnik (LIMIT) i wrzucę go w "case:ON"

case ON: 
          //pompa włączona więc sprawdzimy czy jest woda 
          if(digitalRead(LIMIT)==LOW)             //jeśli woda osiągnie poziom MAX w misce ale czas pracy pompy nie przekroczy 6 sek 
           { 
             digitalWrite(POMPA, LOW);         //wyłącz pompę 
             pompa=OFF; 
             digitalWrite(LED, LOW);            //gasimy LED - LOW czy HIGH zależy od podłączenia LED do Arduino 
           } 
          else if(aktualny_czas>=time_on+POMPA_TIME_MAX)    //wody nie ma więc sprawdzimy czy pompa nie pracuje za długo 
           { //czas minął więc jest awaria! 
              digitalWrite(POMPA, LOW);       //wyłącz pompę na wszelki wypadek 
              pompa=ERR; 
           } 
          break;   //wyjście ze switch 

w tym przypadku pompa wyłączy się po osiągnięciu poziomu "LIMIT" ale napełni się krócej niż 6 sek - jeśli nie osiągnie tego pułapu - wskoczy nam ERR

Co jest jak najbardziej pożądane!!! 🙂

Czy może jestem w błędzie?

[Belferek]

w tym przypadku pompa wyłączy się po osiągnięciu poziomu "LIMIT" ale napełni się krócej niż 6 sek - jeśli nie osiągnie tego pułapu - wskoczy nam ERR

Troszeczkę Cię nie rozumiem. Ten czas 6 sekund jaki sobie określiłeś to rozumiem czas max. do napełnienia miski i nie ma nic wspólnego z tym jak ona szybko się napełni - to musisz wykryć czujnikiem(ami).

Polecenie digitalRead(COS_TAM) nie mierzy poziomu sygnału (wody) lecz tylko odczytuje stan pinu cyfrowego Arduino, który sobie nazwałeś LIMIT. Pisząc o dołożeniu czujnika rozumiem, że tak jak w misce olejowej samochodu będziesz wykrywał poziom MIN i MAX wody w misce. Jeśli tak to osiągnięcie MAX oczywiście powinno pompę wyłączyć (sprawdzane w case ON), a zejście poniżej MIN pompę włączyć (sprawdzane w case OFF:). Tak na marginesie gdzieś widziałem zastosowanie czujnika ultradźwiękowego do pomiaru poziomu napełnienia zbiornika, ale czy przy misce czujnik miałby wystarczającą rozdzielczość? Nie wiem. No i zawsze Azor może miskę przesunąć, uszkodzić czujniki .... i co wtedy?

Pozdrawiam,

[Arthuur]

Być może, że w pewnym momencie się nie zrozumieliśmy, choć to co napisałeś jest właściwie tym czego potrzebuje.

Jest zabezpieczenie w formie tych 6 sek. Jest pin, jak określiłeś MIN (stan zamknięty i otwarty) i MAX - wszystko się zgadza i teoretycznie działa - teoretycznie, bo na płytce prototypowej.

Przechodzę do praktyki i powoli składam elementy w całość.

Jestem Ci ogromnie wdzięczny. Teraz będę próbował opierać nowe rzeczy na czasach i na case.

Jeśli chodzi o ultradźwiękową czujkę, to można ją przymocować na stałe do miski, ale nie chce aż tak komplikować sprawy. Ultradźwiękowa czujka odległości sprawdza się w baniaku z wodą, z której woda jest pompowana do miski - jako wskaźnik poziomu wody i to się sprawdza - najprościej na błyskającej ledzie, która informuje nas o niskim stanie wody w baniaku. Do tego można dorzucić wyświetlacz OLED, czy 1602 i wszystko pokazywać co się dziej i w jakim case jesteśmy, dołożyć klawiaturę i zmieniać czas pompy, przypadku innych misek - możliwości jest dużo 🙂