Программируемый контроллер для теплицы

Возможности современных автоматизированных систем в теплицах с инструкцией по внедрению

Искусственная среда для выращивания растений способствует круглогодичному снятию урожая. При создании микроклимата частным образом используются готовые проекты умной теплицы и самоделки. Среди систем автоматизации тепличных комплексов лидирует аппаратно-программное обеспечение Arduino, которое позволяет роботизировать домашнее хозяйство даже людям, малосведущим в электронике.

Необходимость автоматизации теплицы

Жизнедеятельность растений напрямую связана с температурным режимом, влажностью, освещенностью и другими факторами. Малейшие отклонения в окружающей среде негативно сказываются на темпах роста и урожайности. Соблюдение строгих тепличных условий – кропотливый и трудоемкий процесс, который нуждается в постоянном контроле. Умная теплица своими руками сводит к минимуму человеческое участие, освобождает время и позволяет управлять ростом овощных и фруктовых культур на расстоянии.

Решаемые задачи

Автоматизация создания и поддержания необходимых условий окружающей среды подразумевает управление:

• температурным режимом;
• поливом и орошением;
• освещением;
• подогревом почвы;
• подкормкой CO₂.

Особая роль отводится мониторингу процессов, автономности и оперативной реакции на малейшие отклонения.

Возможности и оборудование

Считывание данных и изменение состояния окружающей среды производится с помощью датчиков и исполнительных устройств. Главенствующую роль играет контроллер, который сопряжен с системой дистанционного управления. Каждое устройство, входящее в робототехнический комплекс, выполняет определенные функции. Оборудование умной теплицы состоит из систем:

• поддержания оптимального температурного режима. Для понижения температуры применяются актуаторы. С помощью этих приспособлений регулируется воздухообмен между помещением и внешней средой. Получая сигнал извне, шаговый двигатель, пневматическое или гидравлическое устройство приводит форточку в необходимое положение. Соответствующие сигналы генерируются датчиками температуры и ветра;
• подогрева почвы. Оптимальная температура в теплице достигается с помощью терморегуляторов, ТЭНов, электрокабеля или других нагревательных приборов, интенсивность работы которых зависит от команд температурных датчиков;
• освещения. Система включает лампы и датчик освещенности, главной деталью которого является фоторезистор. Формирование управляющего сигнала происходит за счет изменения сопротивления в зависимости от интенсивности светового потока. Помимо осветительных приборов, в регулировании освещенности могут участвовать автоматические шторы;
• контроля уровня CO₂. Соответствующий датчик связан с вентиляторами, посредством которых помещение освобождается от выработанного растениями кислорода. Подкормка растений двуокисью углерода повышает урожайность на 30%;
• полива. Автоматизация полива обеспечивается сенсорами влажности (гигрометрами). Из экономических соображений система оборудуется датчиками расхода воды. Простейшие устройства представлены таймерами, которые включают и выключают орошение в заданные промежутки времени.

Расход воды – важный фактор, который напрямую связан с площадью тепличного помещения и особенностями выращивания конкретных растений. При оптимально заданных временных интервалах полива, датчики влажности выполняют функции аварийных сигнализаторов.

Преимущества перед обычной

В таблице №1 представлены преимущества и недостатки обыкновенной и умной теплиц.

Обычная		«Умная»
Плюсы	Минусы	Плюсы	Минусы
Независимость от источников энергии	Необходимость постоянного присутствия	Автоматический и удаленный контроль	Зависимость от источников питания
Низкая себестоимость	Повышенные трудоатраты	Точное соблюдение режимов	Затраты на приобретение оборудования
Простота в обслуживании	Минимальное участи человека	Выход из строя отдельных элементов

Недостатки с автономностью умной теплицы решаются с помощью аккумуляторов, генераторов и емкостей с водою.

Проекты и схемы умных теплиц

Среди почитателей роботизации дома и приусадебного хозяйства, наибольшим уважением пользуется умная теплица на ардуино. Главным компонентом платы-контроллера является процессор, снабженный микросхемой памяти. Используемые для умных теплиц схемы отличаются марками процессоров и функционалом.

Одна из простейших схем-проектов автоматической теплицы на Arduino Uno (мини) изображена на рисунке 1.

Освещенность оценивается фоторезистором. Температурный режим определяется датчиком TMP36. Интенсивность полива регулируется на основании данных с модуля влажности и датчика DHT11.

Расширенный вариант управления микроклиматом в теплице предполагает плата Arduino Mega. Схема-проект интеллектуального «овощевода» представлена на рисунке 2.

Сердцем аппаратной платформы является микроконтроллер ATmega1280. Для считывания/передачи цифровой информации используется 8 выходов. Для обработки аналоговых данных используется 10 портов.

Еще один вариант теплицы с Арудино изображен на рисунке 3.

В качестве универсального таймера-контроллера умной теплицы также можно использовать GyverControl (Рисунок 3).

Интеллектуальное устройство оборудовано семью логическими выходами с напряжением 5В. Для управления серво- и линейными приводами предусмотрены 3 отдельных канала.

Вышеуказанные схемы не являются окончательным решением роботизации теплицы. Появление новых, более совершенных контроллеров, расширяет возможности автоматики и придает ей большую эффективность.

Возможности удаленного контроля и регулирования

Помимо местного управления, умная теплица на Ардуино предоставляет возможность дистанционного контроля оборудования и обмена данными посредством пульта, мобильных гаджетов и персональных компьютеров. В качестве интерфейса может использоваться USB, Bluetooth, Wi-Fi, GSM и интернет. Посредниками в данном процессе служат соответствующие модули и приложения, которые представлены:

• RemoteXY;
• Blynk;
• Virtuino;
• Bluino Loader;
• Arduino Bluetooth Control и пр.

Особого внимания заслуживает софт BT Voice Control for Arduino, которое обеспечивает управление тепличным оборудованием с помощью голосовых команд. При синхронизации с «Алисой» это приложение предполагает массу удобств.

Основные критерии выбора систем для автоматизации теплиц

При кажущейся простоте, выбор оборудования для автоматизации тепличного хозяйства затрудняет даже специалистов. Идеальным условием считается подбор автоматики одного производителя. Поскольку данный критерий труднодоступен, перед тем, как автоматизировать теплицу необходимо:

• определиться с ее площадью и назначением (выращиваемые культуры);
• высчитать количество датчиков и исполнительных устройств;
• в зависимости от предыдущего пункта подобрать контроллер или использовать конструктор;
• решить вопрос с управлением и контролем.

С развитием научно-технического прогресса, готовые проекты умных теплиц быстро устаревают. Поэтому при выборе автоматики для искусственного выращивания овощей и фруктов необходимо опираться на новейшие технологии и оборудование.

Приборы для автоматизации теплиц за 2020 год

Чтобы автоматизировать теплицу, необходимо обзавестись соответствующим оборудованием, примерами которого в 2020 году являются:

• Контроллер для умной теплицы серии «iТеплица -малый контроллер». Гарантирует комплексный контроль микроклимата в помещении с ограниченной площадью. Обеспечивает поддержание температуры, проветривание, подкормку и полив растений. Предполагает управление вспомогательными механизмами. Рассчитан на длительное хранение данных обо всех изменениях окружающей среды. Оснащен продвинутой системой визуализации SCADA. Комплектуется датчиками влажности, освещенности и программным обеспечением. Цена от 17 тыс. рублей.

• SMART STANDARD VENT «УМНАЯ ТЕПЛИЦА» — набор для автоматизации теплицы. Обладает богатым функционалом, охватывающим практически все сегменты поддержания заданного микроклимата. Для контроля и обмена данными используются гаджеты, связанные с интернетом. Цена от 47,9 тыс. рублей.

• «Умница lite» – бюджетный вариант умной теплицы. Помимо блока управления комплектуется картой памяти micro SD, USB-адаптером, датчиками температуры, влажности, освещенности, уровня воды и пр. Цена от 9,9 тыс. рублей.

• Смарт-теплица на базе контроллера Терраформ. Обеспечивает контроль пяти параметров микроклимата. Комплектуется датчиками температуры, влажности, освещенности, температуры почвы. Предполагает подключение сенсоров CO₂ и pH.

Пошаговая инструкция создания умной теплицы

Наделить «интеллектом» можно практически каждую теплицу, которая отвечает стандартам выращивания овощей, фруктов и цветов в искусственных условиях. Для этого необходимо:

1. Приобрести готовый комплект автоматики или подобрать оборудование, которые соответствуют созданию необходимого микроклимата и площади помещения.
2. Оптимально разместить датчики и исполнительные устройства.
3. Соединить все элементы с контроллером.
4. Установить необходимое программное обеспечение.
5. Предусмотреть дистанционное управление.
6. Организовать автономное питание.

Один из вариантов создания умной теплицы представлен в видео:

Источник статьи: http://datchikidoma.ru/ylichniye-datchiki/ymniye-teplitsy

УНИВЕРСАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЛЕР

• 26.10.19 Версия 1.4.4: куча добавлений и исправлений, читайте доку версии 1.4
• 05.03.20 Версия платы 1.2: перемычки добавлены на верхний слой, при заказе плат v1.2 перемычки можно не запаивать! Добавлены шины i2c и 5V для удобства, также разведён WiFi модуль ESP-01. Его поддержки пока что нет.
• 10.05.20 Версия 1.6: куча всего нового

Изменения в версиях

• Версия 1.1 – начальная версия
• Версия 1.2
  • Оптимизация Flash памяти для дальнейших доработок
    • 5% за счёт упрощения логики работы EEPROM
    • 1% за счёт оптимизации вывода на дисплей
    • 7% за счёт избавления от класса String
  • Добавлен автоматический переход в окно DEBUG по таймеру неактивности
    • В этот же момент настройки автоматически сохраняются
  • Исправлена критическая ошибка в построении графиков
  • Добавлена настройка периодаграфика (сутки, час, минута)
  • График меняется в реальном времени
  • К режиму “по сенсору” добавлен гистерезис
    • В настройках режима «Sensor» вместо настройки Threshold (как в версии 1.1) теперь две настройки – minV и maxV. Обе настройки отвечают за пороговое значение с гистерезисом. Логика такая: если величина с датчика больше maxV – канал включается, если меньше minV – выключается.
  • Добавлен режим навигации “кликнул-изменил-кликнул”
  • Настройки в начале скетча:
    • SETT_TIMEOUT – таймаут неактивности (секунд), после которого автоматически откроется окно DEBUG и сохранятся настройки. Работает при всех активных окнах кроме DEBUG, SERVICE и окон графиков.
    • CONTROL_TYPE – тип управления энкодером
      • 0 – удерживание и поворот для изменения значения
      • 1 – клик для входа в изменение, повторный клик для выхода (стрелочка меняется на галочку)
• Версия 1.3
  • Добавлены настройки SERVO1_RELAY и SERVO2_RELAY, позволяющие использовать каналы серво как реле
  • Исправлен баг в управлении CONTROL_TYPE 1
  • Добавлена поддержка датчика температуры ds18b20 на порту сенсора 1 (SENS1)
  • Добавлена поддержка термисторов на всех портах сенсоров (SENS1-SENS4)
    • Рассчитано на 10 кОм-ные NTC термисторы. Коэффициент b можно настроить
• Версия 1.3.1
  • Поправлено несколько багов с приводом
• Версия 1.3.2
  • Энкодер теперь работает на МЕГЕ
• Версия 1.3.3
  • Исправлена критическая ошибка в режиме Timer RTC

• Версия 1.4.3
  • Добавлена вкладка custom, на которой можно самому программировать каналы
  • Сильнее разбил код на вкладки
  • Режим рассвет теперь работает более плавно
  • ДЕНЬ НЕДЕЛИ ВСЁ ЕЩЁ НЕЛЬЗЯ НАСТРОИТЬ
  • Баги:
    • Убран лишний тип реле
    • Убрано отображение типа реле для ПИД и РАССВЕТ
    • Исправлено изменение Т в PID
    • Можно менять минуты в SERVICE и BKL TOUT
    • Исправлена “связь” между Timer и Week

• Версия 1.5 (предварительная)
• Версия 1.6 (предварительная)
  • Облегчённые библиотеки:
    • Для часов используется библиотека microDS3231
    • Для дисплея используется библиотека microLiquidCrystal_I2C
    • Для ds18b20 используется библиотека microDS18B20
    • Для BME280 используется библиотека GyverBME280
  • Чуть оптимизации кода
  • Исправлен баг с выводом инверсных состояний реле в окне DEBUG
  • Добавлена возможность работы с отрицательными температурами в режиме Sensor
  • Исправлено незапоминание настроек SP и PP в Service
  • ServoSmooth обновлена, работа серво улучшена
  • Исправлен баг с сохранением настроек
  • Ваши настройки при переходе на 1.5 будут сброшены!
  • В ПИД установка переделана на десятичные дроби
  • BME и Dallas выводят температуру в десятичных дробях
  • Шаги настроек изменены на более мелкие
  • Исправлена настройка времени в сервисе
  • Добавлен режим ПИД для каналов 1 и 2 (низкочастотный ШИМ). Каналы помечены *
  • Для “обратного” режима ПИД нужно ставить отрицательные коэффициенты!
  • В недельке можно выбрать время включения меньше времени выключения
  • Ещё оптимизация памяти
  • Добавлен “быстрый поворот” энкодера: шаг изменения значения увеличивается при быстром вращении
  • Чуть оптимизирован ПИД
  • Значения с точкой в графиках
  • Автоматический масштаб графика
  • Переделана структура меню настроек
  • Добавлена настройка даты в меню настроек
  • Воскресенье теперь цифра 7 (было 0)
  • Исправлена настройка времени в Timer RTC
  • Корректное отображение и работа каналов Servo, работающих как реле
  • Улучшена работа ПИД
  • Добавлены названия для доп. датчиков, улучшено оформление
  • Период опроса и период графиков перенесены в настройки
  • ЕЩЁ БОЛЬШЕ ОПТИМИЗАЦИИ
  • Добавлена поддержка датчика угл. газа MH-Z19. Есть возможность отключить автокалибровку.
  • Исправлена ошибка в графиках
  • ПИД и РАССВЕТ переделаны в линейное меню
  • Оптимизированы графики
  • Добавлена возможность отключить плавность серво для облегчения памяти
  • Оптимизация памяти и вывода на дисплей
  • Исправлен косяк с приводом при выходе из сервиса
  • Небольшие изменения в окне сервиса
  • Добавлено стартовое меню с сервисом и сбросом (включается по желанию)
  • Небольшая оптимизация памяти
  • Исправлено отображение реле с низким уровнем в сервисе
  • Добавлено расписание для ПИД. Ежедневное и на период в днях
  • Исправлен косяк с подсветкой
  • Исправлены критические ошибки с серво (пид и рассвет)
  • ИСПРАВЛЕНЫ ОШИБКИ С СОХРАНЕНИЕМ НАСТРОЕК
  • Сильная оптимизация оперативной памяти
  • Графики теперь сохраняются за все периоды (15 дней, 15 часов, 15 минут)
  • При выборе датчика значения сразу приравниваются к его показанию (pid, sensor)
  • Добавлен режим отладки ПИД (вывод графиков на ПК)
  • Небольшая оптимизация рассвета
  • Исправлен BME280 для отрицательных температур (обнови библиотеку)
  • Добавлена настройка направления серво для ПИД (на главной вкладке серво, Direction)
  • Система теперь знает, что дверь была открыта в ручном режиме и работает корректно
  • Добавлено ограничение интегральной составляющей в ПИД
  • Редизайн списка настроек
  • Добавлен автотюнер ПИД
  • Добавлена поддержка нескольких ds18b20 с разными режимами работы
  • Улучшена стабильность ds18b20 (библиотека обновилась)
  • В режиме Sensor система работает при выставлении одинаковых значений порога
  • Исправлена ошибка, связывающая каналы серво и реле
  • В ПИД регуляторе для инертных систем есть смысл поднять T, логика работы чуть изменилась
  • Установка таймаута привода в десятых секунды
  • Улучшена отзывчивость и точность энкодера

ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ

Описание

GyverControl – универсальный контроллер на Arduino для теплицы и других мест, где нужна автоматизация по таймеру или показателям микроклимата/другим датчикам, имеет 10 отдельно настраиваемых каналов управления, собран из недорогих китайских компонентов и заменяет несколько “магазинных” контроллеров разного назначения: управление поливом, освещением, открытием дверей, поддержанием температуры по расписанию и многого другого. Может использоваться как для теплиц/грядок, так и для аквариумов, террариумов, инкубаторов и прочих автоматических систем. Обязательно читайте документацию на контроллер (ссылки выше), там подробно рассказано обо всех возможностях. Здесь лишь краткий перечень!

Данный проект полностью открытый, то есть любой из вас может сделать себе контроллер для теплицы своими руками, GyverControl сочетает в себе контроллер полива, освещения, проветривания и многого многого другого. Самое главное, что сделать себе такой контроллер умной теплицы можно по себестоимости, т.е. по розничной стоимости китайских компонентов. А это очень дёшево.

Железо:

• ArduinoNano (ATmega 328p) как главный контроллер системы
• 10 каналов управления. Из них (в разных комбинациях):
  • 9 каналов с логическим выходом 5V, к которым можно подключать обычное реле, твердотельное реле, силовые ключи (транзисторы, модули на основе транзисторов)
  • 2 канала сервоприводов, подключаются обычные модельные серво больших и маленьких размеров
  • 2 канала ШИМ с высокой частотой (1 кГц) для управления скоростью моторов, яркостью светодиодных лент, мощностью обогревателей
  • 2 канала ШИМ с низкой частотой (1 Гц) для управления мощностью обогревателей
  • 1 канал управления линейным электроприводом с концевиками ограничения движения и работой по тайм-ауту
• Датчик температуры воздуха (BME280)
• Датчик влажности воздуха (BME280)
• 4 аналоговых датчика (влажности почвы или других)
• Модуль опорного (реального) времени RTCDS3231 с автономным питанием
• Большой LCD дисплей (LCD 2004, 20 столбцов, 4 строки)
• Орган управления – энкодер
• Поддержка датчиков влажности DHT11/DHT22, температуры DS18b20, термисторов и датчика углекислого газа MH-Z19

Режимы:

• Таймер – простой периодический таймер
• Таймер RTC – периодический таймер с привязкой к реальному времени
• Неделька – работа в выбранный промежуток времени в выбранные дни недели
• Сенсор – релейная работа по выбранному датчику с настройкой периода опроса и гистерезисом
• ПИД – регулятор для высокоточного поддержания заданного значения с датчика
• Рассвет – плавное включение и выключение (закат) источника освещения в выбранное время

Программные фишки:

• Хранение всех настроек в энергонезависимой памяти (не сбрасываются при перезагрузке)
• Датчики влажности почвы (все аналоговые датчики) не находятся под постоянным напряжением, оно подаётся только на момент опроса, что позволяет продлить жизнь даже самым дешёвым датчикам влажности почвы (напряжение подаётся за 50 мс до опроса и выключается через 50 мс после).
• Оптимизированный вывод данных на дисплей
• Каждый из 10 каналов (7 реле, 2 серво и 1 привод) имеет индивидуальные настройки и может работать по таймеру или по датчикам
• 4-6 режимов работы каждого канала: три разных таймера и работа по условию с датчиков, режимы ПИД и рассвет
• Серво работает с моей библиотекой ServoSmooth, это обеспечивает плавное их движение: плавный разгон и торможение с ограничением максимальной скорости, а также отсутствие рывков и незапланированных движений при старте системы
• Линейный привод имеет концевики, внешние кнопки для управления и настройку скорости движения. Частота ШИМ драйвера – 31 кГц, т.е. не пищит
• Экран отладки, где отображается вся текущая информация о состоянии железа и датчиков
• Графики температуры и влажности воздуха и показаний с аналоговых датчиков за последние сутки. Сохранение графиков за последние 15 минут, последние 15 часов и 15 суток. Сохраняются одновременно все периоды, можно менять какой отображается
• Сервисное меню, позволяющее вручную управлять каждой железкой
• Для ПИД регулятора есть также
  • Вывод графиков на компьютер для облегчения настройки коэффициентов (с версии 1.6)
  • Режим автоматической калибровки коэффициентов (с версии 1.6)

Применение, возможности

Применение как контроллер теплицы/бокса:

• Периодичный полив (реле)
  • Схема с индивидуальными помпами/клапанами
  • Схема с одной помпой и несколькими клапанами
• Полив на основе показаний датчиков влажности почвы
• Управление освещением (реле) с привязкой ко времени суток
• Проветривание (привод открывает окно/серво открывает заслонку) по датчику температуры или влажности воздуха
• Увлажнение (включение увлажнителя) по датчику влажности воздуха
• Обогрев (включение обогревателя) по датчику температуры
• Выполнение действий сервоприводом (нажатие кнопок на устройствах, поворот рукояток, поворот заслонок, перемещение предметов) по датчику или таймеру

Применение как контроллер аквариума:

• Режим рассвет для светодиодных лент (через МОСФЕТ) и ламп накаливания (сервопривод)
• ПИД регулятор для поддержания температуры воды
• Сервоприводы (2 шт) для сброса еды
• Остальные каналы можно использовать по таймерам для запуска фильтров/аэраторов/подсветки

Применение как контроллер инкубатора:

• ПИД регулятор для поддержания температуры и влажности
  • Режим расписания ПИД, в котором можно настроить автоматическое изменение температуры на выбранный период. Гайд по настройке пока что находится в группе ВК
• Электропривод или серво по расписанию может наклонять лотки с яйцами

Применение как контроллер террариума:

• Режим рассвет для светодиодных лент (через МОСФЕТ) и ламп накаливания (сервопривод). Позволяет настроить время, яркость и продолжительность рассвета и заката. Можно подключить две ленты разной теплоты и сделать тёплое освещение днём и холодное ночью.
• ПИД регулятор для поддержания температуры
  • Режим расписания ПИД позволяет настроить удержание разной температуры в течение суток. Гайд по настройке пока что находится в группе ВК
• Сервоприводы (2 шт) для кормёжки по таймеру
• Остальные каналы можно использовать по таймерам для запуска фильтров/аэраторов/подсветки

Другие применения:

• Система поддерживает 4 аналоговых датчика, это не обязательно должны быть датчики влажности почвы, у китайцев полно других «датчиков-модулей», которые точно так же подключаются к схеме:
  • Датчик света: «умная» система освещения, резервное освещение
  • Термистор (до 80 градусов): контроль нагрева объекта
  • Датчик звука: закрывание окна при сильном шуме снаружи (почему нет? =) )
  • Датчик ИК излучения (датчик пожара) – разные варианты сигнализации, или даже тушения (включаем помпу с водой, открываем кран сервой)
  • Датчик дождя: закрытие окон, сигнализирование, включение помп на откачку
  • Датчик уровня воды/датчик наличия воды: автоматическое наполнение резервуара, автоматическая откачка воды помпой из ёмкости/подвала, перекрытие водяных магистралей при протечке, сигнализация о протечке
  • Газоанализаторы в ассортименте: сигнализатор или даже проветривание (открываем окно) по уровню угарного газа и других промышленных газов
  • Оптический датчик препятствия: тут нужна фантазия
  • Потенциометр: как дополнительный орган контроля системы
• Сервопривод довольно универсальная штука, может открывать/закрывать заслонки, может нажимать кнопки других устройств, вращать ручки регулировки других устройств, с приделанным шатуном получает возможность линейно перемещать предметы/ползунки других устройств. Сервоприводы есть разных размеров, от микро (2 кг/см) и средних (13 кг/см) до весьма мощных (50 кг/см)
• Реле умеет замыкать контакты питания и управлять любыми устройствами, также реле может включить блок питания (например светодиодной ленты). Реле можно поставить параллельно проводам к кнопке другого устройства, и оно будет его включать или выключать.
• Версия 1.4 и выше позволяет поддерживать температуру при помощи ПИД регулятора, для
  террариумов/инкубаторов/любого поддержания температуры:
  – Подавать ШИМ сигнал на полевой транзистор, управляющий нагревом
  – Поворачивать сервоприводом крутилку сетевого диммера
• Версия 1.4 и выше имеет режим Рассвет, позволяющий использовать контроллер для
  аквариума/террариума и прочих «животных ферм»
• Версия 1.5 и выше имеет режим “расписания ПИД”, который позволяет автоматически менять установку (температуру) по расписанию

Управление

• Основным органом управления является энкодер, рукоятку которого может вращать и нажимать (она является кнопкой). При запуске системы мы попадаем на настройку канала 0. Вращая рукоятку энкодера можно перемещать курсор выбора (стрелочка) по пунктам меню. Чтобы изменить значение выбранного пункта, нужно нажать рукоятку энкодера и повернуть её, удерживая нажатой. Также можно кликнуть по кнопке, курсор изменится со стрелки на галочку >, и вращением можно изменить выбранную величину. Повторный клик вернёт стрелку, при помощи которой можно выбрать другой пункт меню. Удержанный поворот при выбранном имени канала – смена канала для настройки. Листаем направо и у нас будет по порядку 7 каналов реле, два серво и линейный привод.
• Чтобы перейти к настройке режима, нужно навести на него курсор и кликнуть кнопкой, не поворачивая. Откроется окно настройки режима, выйти из которого можно кликнув по надписи BACK (назад). Удерживая и вращая рукоятку на выбранном названии режима можно сменить режим, всего их 4.
• В корне меню (выбор каналов) листая налево от канала 0 будет экран отладки (DEBUG) и сервисный режим (SERVICE). На экране отладки показаны все текущие положения реле, приводов и показания с датчиков. Вращая рукоятку на экране отладки последовательно листаются суточные графики показаний с датчиков: температура воздуха, влажность и показания с аналоговых датчиков. Деления на графике имеют шаг 1.6 часа. На экране сервиса можно управлять любым каналом в ручном режиме, при активном экране сервиса автоматика не работает, система находится полностью в ручном режиме. Поворотом рукоятки можно выбрать нужный канал, положение серво или настройку текущего времени, и удержанным поворотом её изменить.
• Если включить систему с зажатой рукояткой энкодера, произойдёт полный сброс настроек каналов и режимов.
• В версии 1.5 и выше предусмотрен “быстрый поворот” энкодера: при быстром вращении настраиваемое значение меняетс яс бОльшим шагом.

Описание режимов и настроек

Режимы работы каналов

1. Таймер – простой периодичный таймер: задаются периоды ПАУЗЫ и время РАБОТЫ в формате ЧЧ:ММ:СС. С периодом ПАУЗЫ совершается выбранное действие и выполняется в течение периода РАБОТЫ. Например, ПАУЗА стоит 1 час, РАБОТА – 10 секунд. Каждый час будет совершаться действие в течение 10 секунд, то есть если выбран канал реле, то реле включится и выключится через 10 секунд, затем снова включится через час и выключится через 10 секунд и так далее. Как канал ведёт себя на участке РАБОТЫ задаётся в параметре НАПРАВЛЕНИЕ, то есть это может быть вкл/выкл и выкл/вкл (реле), направо/налево и налево/направо (серво) и открыть/закрыть и закрыть/открыть (линейный привод). Данный режим не имеет привязки к реальному времени, перезагрузка системы сбрасывает текущий таймер. Внимание! РАБОТА не должна быть дольше ПАУЗЫ!
   • Мин. значение: 1 секунда
   • Макс. значение: 999 часов
   • Привязка к реальному времени: нет
   • Применение: полив в гидропонных системах, проветривание без датчика

1. ТаймерRTC – периодичный таймер, в отличие от предыдущего обладает привязкой к реальному времени, имеет настройку ПЕРИОДА включения и продолжительности РАБОТЫ (в секундах), которая будет совершаться, и СТАРТ – начального часа, с которого начинается отсчёт периода (для периодов больше 2 часов). Например, период 15 минут, работа 10 секунд: каждые 15 минут будет производиться действие продолжительностью 10 секунд. Привязка к реальному времени работает следующим образом: действие будет совершаться с выбранным периодом от начала часа, то есть если выбран 15 минутный, то действие будет в 0, 15, 30 и 45 минуткаждогочаса. Если выбранный ПЕРИОД больше часа (от двух и более) то можно выбрать час СТАРТА, от которого пойдёт отсчёт. Все периоды кратны 24 часам, поэтому работа начинается в одни и те же часы каждого дня! Пример: ПЕРИОД 8 часов, начальный час 0. Действие будет выполнено в 0, 8 и 16 часов каждого дня. Если поставить начальный час (СТАРТ) 3 часа, то действие будет выполнено в 3, 11 и 19 часов каждого дня. При сбросе питания следующее действие будет совершено в ближайшее время «будильника». Внимание! РАБОТА не должна быть дольше ПЕРИОДА!
   • Периоды на выбор: каждые 1, 5, 10, 15, 20, 30, 60 минут и 1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24 часа
   • Привязка к реальному времени: да
   • Применение: полив в гидропонных системах, проветривание без датчика

Период	Раз в сутки	Когда срабатывает
1 мин	1440	Каждую минуту
3 мин	480	0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30, 33, 36, 39, 42, 45, 48, 51, 54, 57 мин. каждого часа
5 мин	288	0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 мин. каждого часа
10 мин	144	0, 10, 20, 30, 40, 50 мин. каждого часа
15 мин	96	0, 15, 30, 45 мин. каждого часа
30 мин	48	0, 30 мин. каждого часа
1 час	24	Каждый час
2 часа	12	0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22 часа каждого дня (+ сдвиг на стартовый час)
3 часа	8	0, 3, 6, 9, 12, 15, 18, 21 час каждого дня (+ сдвиг на стартовый час)
4 часа	6	0, 4, 8, 12, 16, 20 часов каждого дня (+ сдвиг на стартовый час)
6 часов	4	0, 6, 12, 18 часов каждого дня (+ сдвиг на стартовый час)
8 часов	3	0, 8, 16 часов каждого дня (+ сдвиг на стартовый час)
12 часов	2	0, 12 часов каждого дня (+ сдвиг на стартовый час)
24 часа	1	0 часов каждого дня (+ сдвиг на стартовый час)

1. Week (бывший Day) – простой таймер на одно действие с привязкой к реальному времени, имеет настройку On (время в формате ЧЧ:ММ:СС) – время, с которого действие активно, и Off (время в формате ЧЧ:ММ:СС) – время, с которого действие не активно. Также имеется 7 «ячеек» – дней недели Days, с понедельника по воскресенье. При перезагрузке действие вернётся в нужное положение согласно текущему времени. Пример: таймер настроен на 6 и 20 часов (Start и Stop). Соответствующее текущему каналу и параметру Direction действие будет активно с 6 до 20 часов, и неактивно с 20 до 6 часов утра следующего дня. При внезапной перезагрузке система совершит действие так, как оно должно быть на этом отрезке времени, то есть из прошлого примера если в промежуток между 6 и 20 часами произойдёт внезапная перезагрузка, при запуске система активирует действие по каналу. Внимание! On должен быть меньше Off!
   Также режим имеет настройку Global, которая вынуждает любой другой режим работать «по расписанию» Week. Что это даёт: например можно настроить полив во вторник и пятницу с 17 до 18 часов вечера (из бочки), поставить галочку global и настроить режим Sensor под полив. Как это будет работать: система будет поливать этот канал по режиму Sensor, но делать это только по расписанию (вторник и пятница 17-18).
   • Выбор дня недели
   • Выбор времени: 0-23 часа, кратно 1 часу
   • Привязка к реальному времени: да
   • Применение: идеальный режим для освещения и редкого полива

1. Датчик – действие на основе датчика. С периодом опроса ПЕРИОД опрашивается выбранный датчик под названием ДАТЧИК и при превышении порогового значения ПОРОГ выполняется действие согласно выбранному каналу (реле/серво/привод). ПЕРИОД опроса опроса задаётся в секундах или минутах (по мере увеличения). Датчик выбирается из списка: Т.ВЗД. – температура воздуха, В.ВЗД. – влажность воздуха и 4 аналоговых датчика (влажности почвы) с SENS_1 по SENS_4. ПОРОГовое значение задаётся с 0 до 1023 с шагом 1 до значения 50 и с шагом 10 начиная от 50 (датчики влажности почвы имеют диапазон значений 0-1023). Например, выбран датчик температуры воздуха, период опроса 1 час и пороговое значение 25. Каждый час система проверяет температуру, при превышении 25 градусов будет выполнено соответствующее каналу действие (включить реле, открыть окно). Через час будет снова произведена проверка.
   • Применение: открытие/закрытие створок по температуре/влажности (привод), полив по влажности почвы, управление вентилятором/увлажнителем (реле) или заслонками (серво) по температуре/влажности.

1. PID (для каналов 3, 4 и серво) – пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор, позволяет с высокой точностью поддерживать управляемую величину (нагреватель-температура, заслонка-температура, вентилятор-температура, вентилятор-влажность, и так далее). Режим доступен для каналов 3 и 4 (отмечены звёздочкой), а также обоих каналов серво в режиме серво. Имеет настройки коэффициентов P, I, D (D вам скорее всего не пригодится в реальной работе, но он там всё равно есть). Выбираем Sens – источник входного сигнала – один из сенсоров, как в режиме Sensor (Air t. – температура воздуха, Air h. – влажность воздуха и 4 аналоговых датчика (влажности почвы) с SENS_1 по SENS_4). Настройка Set указывает, к какому значению показания с выбранного датчика регулятор будет стараться приводить систему. Настройка
   T задаёт период итерации расчёта, для медленных процессов есть смысл поставить побольше (читайте в отдельной главе «Настройка ПИД регулятора»). Настройки min и max отвечают за минимальный и максимальный управляющий сигнал с данного канала, для каналов 3 и 4 это ШИМ сигнал, рабочий диапазон 0-255. Для каналов серво это угол, 0-180 градусов.
   • Применение : поддержание заданной величины (температура, влажность) не релейным способом, т.е. плавно и без резких включений. ШИМ сигнал может управлять транзистором, который отвечает за нагреватель. Серво может поворачивать заслонки (проветривание) или крутилки диммеров для управления сетевыми нагревателями, вентиляторами и прочим оборудованием.

1. Рассвет (для каналов 3, 4 и серво) – режим «рассвета» для контроля освещения с плавным рассветом и закатом. Режим доступен для каналов 3 и 4 (отмечены звёздочкой), а также обоих каналов серво в режиме серво. Плавно включается в час Start на протяжении Dur минут, затем выключается в час Stop в течение Dur минут. Включается до максимального значения, указанного в max, и выключается до min. На каналах 3 и 4 эта величина задаёт скважность ШИМ сигнала, рабочий диапазон 0 – 255. Управлять можно полевым транзистором, например, светодиодной лентой. На каналах серво рабочий диапазон 0 – 180, градусов поворота вала серво. Может управлять крутилкой сетевого диммера, для ламп накаливания или диммируемых светодиодных.
   • Применение : организация условий освещённости, приближенных к реальным, для аквариумов, террариумов, курятников и проч.

Источник статьи: http://alexgyver.ru/gyvercontrol/