Skocz do zawartości
JacU

Konewka na Arduino Uno / Pro Mini

Pomocna odpowiedź

Cześć, chciałbym zrobić automatyczną konewkę do kwiatka. Układ składa się z:

  • Arduino Uno (docelowo będzie Pro Mini),
  • czujnika wilgotności gleby,
  • mini pompy zanurzeniowej,
  • modułu wykonawczego MOSFET IRF520 24V/5A.
  • źródła zasilania w postaci baterii ogniw Li-pol ~11,1 V.

Mam wątpliwości czy z tego samego źródła napięcia mogę bezpiecznie zasilać nie tylko pompę ale też Arduino i czy mogę to zrobić bez dodatkowych zabezpieczeń, tak ja to widać na załączonym rysunku. Będę wdzięczny za pomoc i wskazówki, jak należy to zrobić prawidłowo.

No i jeszcze, pytanie czy taki układ, wykonujący pomiar wilgotności raz na dobę i ewentualnie włączający wówczas pompkę na trzy sekundy może stać miesiącami pod napięciem, czy coś się może np. grzać i trzeba to wymyślić inaczej?

Konewka.jpg

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Zasilanie: Pamiętaj, że w pełni naładowany pakiet LiPo 3S ma napięcie większe niż nominalne 11,1V. Koniecznie  też dodaj zabezpieczenie przed nadmiernym rozładowaniem.

Czujnik wilgotności gleby: Musisz dodać wyłączanie zasilania czujnika albo spodziewaj się, że za miesiąc nic z niego nie zostanie. Elektroliza zje całą miedź na nóżkach sondy. Polecam też czujnik pojemnościowy.

Pompa: Wystarczy Ci minipompka na 5V od Chińczyków za kilka złociszy. Przy mojej roślinie sprawdzała się świetnie 🙂

 

Układ nie powinien się grzać. Jeśli chcesz, żeby długo pracował na jednym naładowaniu to pamiętaj, żeby go usypiać, kiedy nie musi pracować.

 

 

  • Pomogłeś! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Tu jest ciekawy materiał o czujnikach wilgotności gleby. Na pewno nie spodziewaj się, że popularne chińskie czujniki będą działać bezawaryjnie.

Zaletą pojemnościowych czujników jest odizolowanie od ziemi - DFRobot w serii Gravity posiada taki czujnik, kosztuje nieco więcej ale na pewno nie zje go korozja 😉

 

  • Lubię! 1
  • Pomogłeś! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
(edytowany)

Dzięki za reakcję na mój post i problem - warto było poprosić o pomoc, skoro kogoś to obchodzi 🙂 

Zanim odniosę się do Waszych porad może jeszcze słowo o moich założeniach. Konewka jest jednym z projektów, które zamierzam wykonać w celu ogarnięcia tematu "zabawy z Arduino". Na ten moment nie zależy mi na niesamowitej jakości czy trwałości wykonywanych gadżetów, tylko na popranym doborze elementów, ich właściwym łączeniu i sensownym oprogramowaniu. Kiedy opanuję podstawy i nie będę miał poczucia, że to co składam to w dużej mierze ruletka, wtedy przyjdzie czas na jakość - teraz ze względu na to, że do nauki mam sporo rzeczy stawiam na niski koszt i reużywalność.

5 godzin temu, Luuke napisał:

Zasilanie: Pamiętaj, że w pełni naładowany pakiet LiPo 3S ma napięcie większe niż nominalne 11,1V. Koniecznie  też dodaj zabezpieczenie przed nadmiernym rozładowaniem.

Pakiet Lipo jest tutaj tymczasowym rozwiązaniem i zostanie zastąpiony zasilaczem z zakresu od 7 do 12V. Będę pamiętał o zabezpieczeniu przed rozładowaniem w projektach, w których ze względu na mobilność zostanę przy Lipolach - dzięki. 

5 godzin temu, Luuke napisał:

Czujnik wilgotności gleby: Musisz dodać wyłączanie zasilania czujnika albo spodziewaj się, że za miesiąc nic z niego nie zostanie. Elektroliza zje całą miedź na nóżkach sondy. Polecam też czujnik pojemnościowy.

Chyba nie bardzo rozumiem, co masz na myśli mówiąc o wyłączeniu czujnika. W sketchu mam zdefiniowane piny analogowy i cyfrowy, zadeklarowałem je też jako wejścia i raz na dobę wykonuję pomiar, który jeśli jest sucho uruchamia na 3 sek. pompę. Potem czekam 24 godziny na wykonanie następnego pomiaru i wtedy nic się nie dzieje. Czy chodziło Ci o to, żeby nie mierzyć na okrągło czy jest jakieś polecenie odłączenia czujnika? Co do czujnika pojemnościowego, chętnie skorzystam z rady, kiedy będę budował docelową konewkę 🙂

5 godzin temu, Luuke napisał:

Pompa: Wystarczy Ci minipompka na 5V od Chińczyków za kilka złociszy. Przy mojej roślinie sprawdzała się świetnie

Mam właśnie coś takiego 🙂 Chociaż te 5V to chyba nadużycie, bo kiedy zasilam sterownik IRF520 w sposób pokazany przez sprzedawcę (pin 5V z Arduino na VCC sterownika) to pompa nawet nie drgnie. Dlatego podaję zasilanie z Lipo na VIN i GND sterownika, no ale wtedy muszę z tego samego źródła zasilać i pompę i Arduino co budzi moje obawy a nie wiem jak zabezpieczyć Arduino przed tym chaosem, który wprowadza pewnie do linii załączanie i wyłączanie pompy.

5 godzin temu, Luuke napisał:

Układ nie powinien się grzać. Jeśli chcesz, żeby długo pracował na jednym naładowaniu to pamiętaj, żeby go usypiać, kiedy nie musi pracować.

Trochę bałem się tego tematu i skoncentrowałem się na poprawnym połączeniu elementów elektronicznych ale masz rację - konewka przez większość życia nie robi nic, więc usypianie Arduino przy tym projekcie jest chyba nieodzowne. Znalazłem taki artykulik http://roboblog.eu/2016/03/18/usypianie-arduino/ w temacie, więc jak ogarnę już kwestię właściwego połączenia elektroniki, spróbuję dostosować sketch.

3 godziny temu, Gieneq napisał:

Tu jest ciekawy materiał o czujnikach wilgotności gleby.

Ciekawy materiał 🙂 Wynika z niego, że wszystkie trzy czujniki, które zakupiłem nie mają większego sensu... Tak więc dobrze, że na razie koncentruję się na poprawności połączeń i to nie boli za bardzo. W każdym razie na pewno kolejny czujnik wilgotności gleby jaki zakupię będzie pojemnościowy - dzięki 🙂

Edytowano przez JacU

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
27 minut temu, JacU napisał:

Chyba nie bardzo rozumiem, co masz na myśli mówiąc o wyłączeniu czujnika. W sketchu mam zdefiniowane piny analogowy i cyfrowy, zadeklarowałem je też jako wejścia i raz na dobę wykonuję pomiar, który jeśli jest sucho uruchamia na 3 sek. pompę. Potem czekam 24 godziny na wykonanie następnego pomiaru i wtedy nic się nie dzieje. Czy chodziło Ci o to, żeby nie mierzyć na okrągło czy jest jakieś polecenie odłączenia czujnika? Co do czujnika pojemnościowego, chętnie skorzystam z rady, kiedy będę budował docelową konewkę 🙂

Czujnik jest podłączony do zasilania przez nóżki VCC i GND. W związku z tym dopóki cały układ jest zasilany na nóżkach sondy jest napięcie, które powoduje elektrolizę miedzi. Aby temu zapobiec możesz dodać sterowanie tego zasilania przez mały tranzystorek dodany w linii zasilania czujnika i sterowany przez dodatkowy pin Arduino.

W programie będzie coś takiego: wybudzenie procka -> włączenie zasilania czujnika -> odczekanie chwili dla ustabilizowania odczytu -> pomiar -> wyłączenie zasilania czujnika -> (podlewanie) -> uśpienie procka.

 

40 minut temu, JacU napisał:

Mam właśnie coś takiego 🙂 Chociaż te 5V to chyba nadużycie, bo kiedy zasilam sterownik IRF520 w sposób pokazany przez sprzedawcę (pin 5V z Arduino na VCC sterownika) to pompa nawet nie drgnie. Dlatego podaję zasilanie z Lipo na VIN i GND sterownika, no ale wtedy muszę z tego samego źródła zasilać i pompę i Arduino co budzi moje obawy a nie wiem jak zabezpieczyć Arduino przed tym chaosem, który wprowadza pewnie do linii załączanie i wyłączanie pompy.

W sumie to nic dziwnego, że nie ruszyła 🙂 Wydajność prądowa mikrokontrolerów w prockach jest bardzo niska.

  • Pomogłeś! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Czasem brak odpowiedzi na zadanie pytanie może prowadzić do pozytywnych rezultatów - udało mi się znaleźć rozwiązanie samodzielnie (rozwiązanie znalazłem w kursach Forbota) 🙂

Zabezpieczenie Arduino przed skutkami załączeń i wyłączeń pompy można zrealizować na dwa sposoby:

  • Sposób 1 opisany w Kursie Arduino #8  polega na podłączeniu źródła zasilania (7-12V) do Arduino i wykorzystaniu wbudowanego do Arduino stabilizatora (między masę i plus czyli złącza GND i VIN należy dodatkowo umieścić kondensator w celu filtrowania zakłóceń napięcia) dla zabezpieczenia mikrokontrolera przed skutkami gwałtownego poboru prądu przez silnik pompy podłączony do pinu VIN Arduino,
  • Sposób 2 opisany w Kursie elektroniki #8 polega na podłączeniu źródła zasilania (7-12V) bezpośrednio do silnika pompy a zasilanie Arduino z tego źródła napięciem 5V za pośrednictwem zewnętrznego stabilizatora z rodziny 7805 z kondensatorami ceramicznymi 100nF

Oba sposoby wydają się równoważne i chociaż w drugim ignorujemy stabilizator wbudowany w Arduino po to by natychmiast wykorzystać zewnętrzny, to dla osób dbających o bezpieczeństwo układu istotne może być to, że w tym rozwiązaniu w ogóle nie podajemy do Arduino napięcia wyższego niż 5V.

Powyższe rozwiązania załączyłem, by ułatwić życie innym poszukującym, którzy dopiero zaczynają - zamieszczam też rysunki obu rozwiązań.

Konewka_A.jpg

Konewka_B.jpg

  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Równoważne? Co przez to rozumiesz, masę użytych elementów? Bo rozwiązania różnią się mocno - w jednym pompa jest zasilana z 5v w drugim z lipol, pewnie >12v. O zakłóceniach, stratach mocy na stabilizatorze nie wspominając...

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
1 godzinę temu, Elvis napisał:

Równoważne? Co przez to rozumiesz, masę użytych elementów? Bo rozwiązania różnią się mocno - w jednym pompa jest zasilana z 5v w drugim z lipol, pewnie >12v. O zakłóceniach, stratach mocy na stabilizatorze nie wspominając...

Nie czytałeś uważnie i nie spojrzałeś na rysunki - pompa zawsze jest zasilana z 7-12V. 

Nie buduję bomby atomowej tylko konewkę a to co w tym ćwiczeniu było najważniejsze, to żeby zabezpieczyć mikrokontroler - tego dotyczyło pytanie. Oba sposoby to zadanie chyba spełniają. Ta masa elementów to niecała złotówka i stać mnie na nią. Nie pytałem jak zaoszczędzić, tylko jak poprawnie zasilać z tego samego źródła silnik i Arduino tak aby mikrokontroler pozostał zabezpieczony. Jak chcesz pomagać, to pomagaj jeśli potrafisz i dawaj konkretne rady. Natomiast jak nie masz nic do powiedzenia w temacie to dziękuję za komentarze.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Faktycznie, jakoś źle przeczytałem schemat. Wydawało mi się, że w jednym rozwiązaniu zasilanie pompy jest z 5V, w drugim bezpośrednio z akumulatora - więc przepraszam.

Tylko jaki sens jest dawać zewnętrzny stabilizator 7805 skoro stabilizator jest na Arduino? Nie chodzi mi o oszczędności, tylko o zrozumienie, po co - poza zmyleniem czytającego schemat oczywiście.

  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
(edytowany)
26 minut temu, Elvis napisał:

Tylko jaki sens jest dawać zewnętrzny stabilizator 7805 skoro stabilizator jest na Arduino?

Tu się zgodzę - praktycznego sensu w wariancie z dodatkowym stabilizatorem nie ma. Rozwiązanie zostało jednak przytoczone jako przykład alternatywnego zabezpieczenia w przypadku, gdyby pierwsze z jakiegoś powodu nie mogło być zastosowane - jest to klasyczny by pass. Chodziło mi o uporządkowanie wiedzy - głównie we własnej głowie ale i może innych początkujących, gdyby tutaj trafili.

Edytowano przez JacU

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Nie można chyba tak kategorycznie zaprzeczać. Zewnętrzny stabilizator będzie potrzebny, gdy ten na płytce nie da rady. Gdy np. napięcie wejściowe będzie wyskie (np. 24V) albo gdy z Vcc chcemy pobierać dużo prądu np. do zasilania diodek LED lub podświetlania sporego wyświetlacza. Już 2.2 calowy TFT może wciągać 200mA co w połączenu z procesorem i paroma czujnikami spokojnie przegrzewa stabilizator na płytce Arduino gdy wpuścimy mu 12V. W tym konkretnymprzypadku rzeczywiście wystarczy ten pokładowy, ale nigdy nie wiadomo co tam jeszcze zostanie podłączone.

A co do pomiarów wilgotności gleby, to wszystkie te czujniko-grabie oparte o druciki/ścieżki wtykane w ziemię są nic nie warte. Albo inaczej: mądrze załączane przeżyją trochę czasu, ale ich wyniki są w zasadzie losowe. Pomiar rezystancji gleby jest tak zależny od jej składników i składu wody, że każdorazowa aplikacja wymaga indywidualnego strojenia czujnika do każdej doniczki osobno. A zbadanie progu przy którym trzeba już podlewać wygląda na wielotygodniową pracę plus kilka poświęconych (w sensie zgniłych/zasuszonych) roślin. Na pewno trzeba zacząć od pomiarów i logowania ich wyników podczas normalnej "eksploatacji" rośliny tj. przy normalnym, dotychczasowym podlewaniu. Dopiero przejrzenie takich tabelek uzbieranych powiedzmy przez 2 tygodnie pokazuje co się zmienia i gdzie może leżeć próg wyzwalania "konewki".

  • Pomogłeś! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Oczywiście, jeśli rozważymy inny układ, np. większy pobór pradu, wyższe napięcie zasilajace, czy wręcz zasilanie z sieci, zewnętrzny stabilizator może mieć sens. Ale w tym konkretnym przyladku sensu nie ma i nie warto madralować. Chociaż jego dodanie też nic złego nie zrobi.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites
(edytowany)
1 godzinę temu, marek1707 napisał:

Zewnętrzny stabilizator będzie potrzebny, gdy ten na płytce nie da rady. Gdy np. napięcie wejściowe będzie wyskie (np. 24V) albo gdy z Vcc chcemy pobierać dużo prądu np. do zasilania diodek LED lub podświetlania sporego wyświetlacza. Już 2.2 calowy TFT może wciągać 200mA co w połączenu z procesorem i paroma czujnikami spokojnie przegrzewa stabilizator na płytce Arduino gdy wpuścimy mu 12V.

To cenny komentarz - do wykorzystania w tym temacie.

1 godzinę temu, marek1707 napisał:

A co do pomiarów wilgotności gleby, to wszystkie te czujniko-grabie oparte o druciki/ścieżki wtykane w ziemię są nic nie warte.

Było już wyżej wspominane ale uwaga jak najbardziej do zapamiętania i przyswojenia. Dzięki też za metodykę wyciskania czego się da z tych drucików 🙂

Edytowano przez JacU

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!

Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!

Gość
Napisz odpowiedź...

×   Wklejony jako tekst z formatowaniem.   Przywróć formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Twój link będzie automatycznie osadzony.   Wyświetlać jako link

×   Twoja poprzednia zawartość została przywrócona.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz wkleić zdjęć bezpośrednio. Prześlij lub wstaw obrazy z adresu URL.


×
×
  • Utwórz nowe...