|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Thiết bị duy trì vi khí hậu trong khu vườn mùa đông là trạm thời tiết gia đình. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Bộ điều chỉnh điện, nhiệt kế, ổn nhiệt Thiết bị được đề xuất được thiết kế để duy trì vi khí hậu trong khu vườn mùa đông, nơi trồng các loại cây cận nhiệt đới. Với sự giúp đỡ của nó, các điều kiện cần thiết cho sự phát triển bình thường của chúng được duy trì: nhiệt độ, độ ẩm không khí và giờ ban ngày. Ngoài ra, nó có thể đo nhiệt độ bên ngoài và áp suất khí quyển, tích lũy và hiển thị dưới dạng biểu đồ thông tin về những thay đổi của chúng trong năm. Thiết bị này cung cấp khả năng điều khiển tự động hệ thống sưởi ấm nước trong phòng, máy làm ẩm không khí, thông gió cưỡng bức, truyền động điện của hai rèm cuốn cửa sổ, phương tiện chiếu sáng nhà máy. Trên thực tế, nó thực hiện một số chức năng của cái gọi là "ngôi nhà thông minh" và có thể được sử dụng để kiểm soát vi khí hậu trong bất kỳ phòng nào. Đồng thời, thiết bị hoạt động như một trạm thời tiết tại nhà. Nó nắm bắt nhiệt độ bên ngoài và áp suất khí quyển (hàng giờ), mức tối thiểu và tối đa tuyệt đối của nhiệt độ ngoài trời và áp suất khí quyển cho ngày hiện tại, giá trị trung bình hàng ngày của nhiệt độ ngoài trời và áp suất khí quyển trong năm hiện tại, mức tối thiểu và tối đa tuyệt đối của nhiệt độ ngoài trời và áp suất khí quyển cho mỗi quý của năm, cho biết ngày của chúng. Màn hình chỉ báo hiển thị biểu đồ thay đổi các thông số khí tượng cho ngày hiện tại hoặc cho bất kỳ quý nào trong năm hiện tại. Đặc điểm kỹ thuật chính
Sự xuất hiện của bảng điều khiển thiết bị được hiển thị trong hình. 1. Nó có hai bộ vi điều khiển hoạt động cùng nhau: ATmega32-16PU (chính) và ATtiny2313A-PU (điều khiển bóng râm). Trên hình. Hình 2 hiển thị phần chính của sơ đồ mạch, thực hiện tất cả các chức năng, ngoại trừ điều khiển rèm.
Đồng hồ thời gian thực trên chip DD1 (DS1307) cung cấp cho chương trình vi điều khiển DD2 thông tin về ngày và giờ hiện tại. Vi mạch này có 56 byte RAM đa năng, mà chương trình vi điều khiển DD2 sử dụng để lưu trữ thông tin về những thay đổi hàng ngày về nhiệt độ ngoài trời và áp suất khí quyển, cũng như về các thông số thiết bị được chỉ định. Đối với chip DD1, một nguồn năng lượng dự phòng được cung cấp - tế bào lithium G1 CR2032, cho phép bạn lưu đồng hồ và thông tin trong RAM khi không có nguồn điện chính. Phần tử được cài đặt trong giá đỡ "dọc" CH74-2032. Thông tin về trạng thái môi trường đi vào chương trình vi điều khiển DD2 từ các cảm biến áp suất khí quyển B1 HP03M [1], nhiệt độ và độ ẩm trong phòng B2 SHT10 [2], nhiệt độ ngoài trời BK1 DS18B20. Chip DD1 và cảm biến B1 được kết nối với vi điều khiển DD2 thông qua giao diện I2C được hình thành bởi các dòng SCL (PD4) và SDA (PD3). Đồng thời, đối với cảm biến B1, hoạt động với mức logic ba volt, bộ chuyển đổi của các mức này được cung cấp. Trên các dòng SCL và SDA, chúng là hai chiều (5 V↔1 V) trên các bóng bán dẫn VT2 (VT9) và điện trở R17, R10 (R18, R5). Bộ chuyển đổi mức tín hiệu MCLK và XCLR là một chiều (6 V → 5 V) ở dạng bộ chia điện áp lần lượt là R1R2 và RXNUMXRXNUMX. Bộ vi điều khiển giao tiếp với cảm biến nhiệt độ và độ ẩm không khí B2 thông qua các đường PD1 và PD2. Cảm biến nhiệt độ không khí ngoài trời BK1 có giao diện 1 dây, việc trao đổi với nó được tổ chức thông qua dòng PD0 của vi điều khiển. Để cung cấp, nếu cần, tín hiệu âm thanh, bộ phát áp điện HA1 được sử dụng, tín hiệu điều khiển được tạo bởi bộ vi điều khiển trên đường PD7. Để hiển thị thông tin, màn hình LCD đồ họa WG240128B-TML-TZ#000 (HG1) với độ phân giải màn hình 240x128 pixel đã được sử dụng. Nó được phục vụ bởi các cổng B và C của vi điều khiển DD2. Một lợi thế thiết yếu của chỉ báo này là bảng điều khiển cảm ứng điện trở tích hợp, giúp đơn giản hóa rất nhiều việc thực hiện các điều khiển. Bảng điều khiển được phục vụ bởi các dòng PA0-PA3 của bộ vi điều khiển DD2. Để giảm thiểu sự xâm nhập của nhiễu trong mạch nguồn, nó được đưa đến các nút tương tự của bộ vi điều khiển DD2 thông qua bộ lọc L1C3. Điện trở cắt tỉa R24 đặt độ tương phản cần thiết của hình ảnh trên màn hình LCD và việc lựa chọn điện trở R21 đặt độ sáng của đèn nền. Các thiết bị kích hoạt được điều khiển bằng cách sử dụng các công tắc triac cung cấp cách ly điện cho các mạch điều khiển của chúng khỏi nguồn điện. Các công tắc này giống hệt nhau, vì vậy chúng tôi sẽ chỉ xem xét hoạt động của một trong số chúng. Tín hiệu điều khiển từ đầu ra PA5 của vi điều khiển DD2 thông qua điện trở R3 được đưa đến điốt phát quang của bộ ghép quang triac U1 MOC3063. Bộ ghép quang này có một nút để xác định thời điểm khi điện áp đặt vào phototriac đi qua 1, do đó, việc mở phototriac và triac nguồn VSXNUMX do nó điều khiển xảy ra vào chính thời điểm này. Điều này đảm bảo mức tiếng ồn chuyển đổi tối thiểu. Để duy trì các điều kiện ánh sáng cần thiết trong phòng, chương trình vi điều khiển DD2 tạo ra các lệnh để điều khiển vị trí của rèm cuốn. Một phần của mạch thiết bị chịu trách nhiệm điều khiển rèm cửa được hiển thị trong hình. 3. Có một vi điều khiển thứ hai (DD3) ở đây. Việc trao đổi thông tin giữa các bộ vi điều khiển xảy ra dọc theo các dòng RA6 và RA7 (DD2) và PD0, PD1 (DD3).
Bộ điều khiển rèm cho phép sử dụng một ổ điện để thay đổi vị trí của hai rèm cuốn tự động bằng các lệnh do bộ vi điều khiển DD2 tạo ra hoặc bằng tay theo lệnh của người vận hành. Trong trường hợp này, ở chế độ tự động, vị trí của cả hai rèm thay đổi đồng bộ và ở chế độ thủ công, có thể điều khiển riêng từng rèm. Ở chế độ tự động, bước di chuyển của rèm bằng nửa vòng quay của trục, ở chế độ điều khiển thủ công, người dùng đặt vị trí rèm mong muốn bằng các nút SB1-SB4. Truyền động điện của rèm bên trái bao gồm một động cơ điện M2, một cảm biến cho vị trí phía trên của rèm này B3 và một cảm biến cho số vòng quay của trục B4 của nó. Động cơ điện M1 và các cảm biến B5 và B6 được lắp đặt tương ứng trong bộ truyền động của rèm bên phải. Cảm biến B3-B6 là vi mạch nhạy cảm từ tính dựa trên hiệu ứng Hall SS441A [3]. Nam châm vĩnh cửu được lắp đặt trên trục và rèm cửa để tác động lên chúng. Đèn LED HL1-HL4 đóng vai trò là chỉ báo hoạt động của các cảm biến, giúp đơn giản hóa rất nhiều việc thiết lập nút. Nếu muốn, sau khi hoàn thành việc điều chỉnh, các đèn LED này có thể được thay thế bằng các nút nhảy và điện trở của các điện trở R35-R38 có thể tăng lên để dòng điện chạy qua mỗi đèn không vượt quá 5 ... 10 mA. Động cơ giảm tốc Gekko MR1-2 DC, được sử dụng rộng rãi trong chế tạo robot, được sử dụng làm động cơ điện M25 và M275. Hộp số được tích hợp trong chúng với tỷ số truyền 1:275 cung cấp mô-men xoắn trên trục đầu ra là 330 Ncm, cho phép bạn nâng và hạ rèm cuốn với trọng lượng rèm lên tới 10 kg. Bộ vi điều khiển DD3 điều khiển các động cơ thông qua trình điều khiển kênh đôi DA2 L298N, đưa ra ba tín hiệu điều khiển cho nó: hướng quay, được tạo đồng thời trên dòng PB6 cho cả hai rèm và quyền cho từng động cơ, được tạo trên các dòng OC1A và OC1B. Cái sau là các chuỗi xung được điều chế theo thời lượng, cho phép thay đổi tốc độ chuyển động của rèm cửa. Chế độ điều khiển rèm được thiết lập bằng công tắc SA1. Ở chế độ chỉnh tay (công tắc mở), người dùng điều khiển rèm bằng các nút SB1 (phải xuống), SB2 (phải lên), SB3 (trái xuống) và SB4 (trái lên). Ở chế độ tự động (công tắc SA1 được đóng), các nút SB1-SB4 bị chặn và các lệnh điều khiển vị trí của rèm được nhận trên các dòng PD0 và PD1 của vi điều khiển DD3 từ vi điều khiển DD2. Cuộn cảm L2 được thiết kế để triệt tiêu nhiễu xâm nhập vào mạch cấp nguồn của thiết bị do động cơ điện đang chạy. Nó phải được định mức cho dòng điện ít nhất là 2,5 A. Thiết bị được cung cấp điện áp 5 V từ nguồn điện chuyển mạch PS-15-5 (5 V, 2,8 A). Mức tiêu thụ hiện tại từ nó (khi tắt động cơ truyền động rèm) là khoảng 90 mA. Điện áp 1 V cần thiết để cấp nguồn cho cảm biến B3,3 có được bằng cách sử dụng bộ ổn định tích hợp DA1 L78L33. Bản vẽ bảng mạch in chính của thiết bị được hiển thị trong hình. 4. Vị trí của các bộ phận trên nó được hiển thị trong hình. 5. Đối với vi điều khiển DD2 và DD3, các bảng được lắp đặt trên bo mạch do không có đầu nối để lập trình vi điều khiển trên đó. Chân 2 và 12 đã bị xóa khỏi bảng vi điều khiển DD13.
Để cài đặt cảm biến HP03M (B1) trên bo mạch, các đoạn dây lõi đơn đóng hộp có đường kính 0,4 ... 0,8 mm được hàn vào các rãnh trên các bề mặt bên của đế (Hình 6), các đầu tự do của chúng được luồn vào các lỗ của bảng mạch in và hàn vào các miếng đệm của nó. Đối với cảm biến SHT10 (B2), bạn nên tạo một bảng mạch in bộ điều hợp nhỏ theo hình vẽ trong hình. 7.
Chip L298N (DA2) nên được cung cấp tản nhiệt nhỏ với diện tích bề mặt làm mát 20...30 cm2. Tản nhiệt cho triac VS1-VS4 không được cung cấp, do đó, nguồn điện do chúng chuyển đổi không được vượt quá 200 VA. Để hoạt động ở tải mạnh hơn, triac phải có bộ tản nhiệt thích hợp. Thiết bị được lắp ráp trong hộp điện tiêu chuẩn. Bên ngoài bo mạch chính có các cảm biến B2-B6, cũng như nguồn điện áp 5 V. Chỉ báo HG1, công tắc SA1 và các nút SB1-SB4 được đặt trên mặt trước có thể tháo rời của vỏ và được kết nối với bo mạch chính bằng các đầu nối. Xin lưu ý rằng các dây dẫn trên bảng điều khiển cảm ứng của chỉ báo ở dạng cáp FPC siêu phẳng được thiết kế để kết nối với đầu nối FFC. Vì chỉ báo nằm trên bảng điều khiển có thể tháo rời của vỏ nên chiều dài của cáp này (8 cm) không đủ để kết nối với bảng. Nó được kết nối với nó thông qua cáp mở rộng - cáp phẳng dài 10 cm, các dây được hàn vào các chân của đầu nối FFC ở một bên và mặt khác, đầu nối BLS-4 được lắp đặt để kết nối với bảng mạch in. Cảm biến từ B3-B6 được lắp đặt theo cặp trên hai bảng mạch in giống hệt nhau, được chế tạo theo hình vẽ trong hình. 8. Các bo mạch này được đặt gần rèm cửa và được kết nối bằng dây cáp với các đầu nối X15 và X16 của bo mạch chính. Thiết bị truyền động được kết nối với các đầu nối X4, X5, X10, X11, X13, X14. Nguồn cung cấp điện áp 5V là một nút riêng biệt nằm trên bảng mạch in của chính nó.
Đặc điểm thiết kế của bộ truyền động Việc chiếu sáng cây trồng có thể được thực hiện bằng cả đèn chiếu sáng thực vật đặc biệt và đèn chiếu sáng thông thường được thiết kế để chiếu sáng căn phòng, nếu cường độ và phổ bức xạ của chúng phù hợp với cây trồng. Trong trường hợp sau, cần xem xét cẩn thận sơ đồ bật đèn để không xảy ra trường hợp cùng một dây của đèn được kết nối bằng công tắc trên tường với dây pha của mạng và thông qua đầu nối X4 với dây trung tính, sẽ dẫn đến tai nạn. Để đảm bảo độ ẩm không khí cần thiết trong phòng, có thể sử dụng máy tạo độ ẩm gia dụng (một hoặc nhiều tùy theo diện tích phòng). Máy tạo độ ẩm phải càng đơn giản càng tốt, không có bộ điều khiển độ ẩm tích hợp. Công tắc trên thân máy tạo độ ẩm phải được bật liên tục, dây nguồn được kết nối với đầu nối X5. Thiết bị sẽ tự động bật và tắt máy tạo độ ẩm. Để điều khiển quá trình đun nước, một van Danfoss RAV8 với cơ cấu truyền động nhiệt điện thường mở Danfoss TWA-V NO 230 V được lắp đặt ở phần đứt của đường ống cấp nước nóng cho hệ thống, điện áp cấp cho ổ đĩa là 230 V, mức tiêu thụ điện năng chỉ 1 W. Do van thường mở, nếu không có điện áp điều khiển trên biến tần, hệ thống sưởi sẽ được bật. Điều này sẽ ngăn chặn việc đóng băng thực vật vào mùa đông do sự cố của thiết bị hoặc thiếu điện áp trong nguồn điện. Hệ thống thông gió trong phòng có thể chứa cả quạt cấp và quạt hút hoặc kết hợp cả hai. Tổng công suất của các quạt không được vượt quá 200 VA. Tác giả đã sử dụng rèm cửa được làm trên cơ sở rèm cuốn cửa sổ với bộ truyền động xích thủ công (Hình 9). Chúng được sản xuất với nhiều kích cỡ và màu sắc khác nhau của canvas và được bán ở nhiều cửa hàng. Vì nhiệm vụ chính của rèm cửa trong khu vườn mùa hè là giảm luồng nhiệt vào phòng bằng cách che chắn bức xạ mặt trời, nên chọn chúng có ánh sáng (ánh sáng phản chiếu tốt), nhưng đồng thời dày đặc (truyền ánh sáng yếu). Trong trường hợp này, rèm cửa sẽ có hiệu quả nhất. Chiều rộng của rèm được chọn dựa trên sự chồng chéo hoàn toàn của cửa sổ mở và chiều dài cao hơn 40 ... 50 cm so với chiều cao của cửa sổ.
Rèm bao gồm một trục kim loại có đường kính 25 mm, trên đó vải rèm được quấn. Các ống lót bằng nhựa được lắp vào các lỗ của trục ở cả hai bên, các trục của chúng xoay tự do trong các lỗ của giá đỡ, với sự trợ giúp của toàn bộ cấu trúc được gắn vào tường. Trên tay áo bên phải có một cơ chế truyền động rèm cho phép bạn nâng và hạ bạt của nó bằng dây xích bóng. Để cung cấp cho rèm một ổ điện, ống bọc này phải được sửa đổi. Nắp được cố định bằng chốt được tháo ra khỏi nó, sau đó chuỗi bi được tháo ra khỏi ròng rọc. Một trục kim loại với các bộ phận của hệ thống phanh được tháo ra khỏi đầu ngoài của ống lót, với sự trợ giúp của nó, nó được cố định trong lỗ của giá đỡ. Hệ thống phanh không cho phép bạt bung ra dưới trọng lượng của chính nó. Trong rèm có truyền động điện, chức năng phanh được thực hiện bởi bộ giảm tốc động cơ điện, nhờ tỷ số truyền lớn nên tạo ra mômen hãm đáng kể khi truyền lực theo hướng từ rèm sang động cơ. Động cơ giảm tốc Gekko MR25-275 được bán trong các cửa hàng robot. Ống lót bộ chuyển đổi cũng được mua ở đó để kết nối các trục của bộ giảm tốc động cơ với các cơ cấu do chúng điều khiển, cũng như nam châm hình trụ có đường kính 3 và chiều cao 3 mm và nam châm hình chữ nhật có kích thước từ 10x10 đến 20x20 mm với độ dày của 3 ... 4 mm. Từ các góc kim loại có kích thước 40x60 mm (dài 40 mm) với độ dày của kệ là 2,5 mm, các giá đỡ đã được chế tạo để gắn động cơ bánh răng vào tường. Tay áo có ròng rọc cho xích truyền động được tháo ra khỏi rèm phải được sửa đổi theo hình. 10. Ở đầu bên ngoài của nó, hai lỗ có ren M3 được khoan cho vít chìm, giúp cố định ống bọc bộ chuyển đổi cho trục động cơ giảm tốc. Trong rãnh của ròng rọc, nơi đặt chuỗi bóng trước đó, hai lỗ được khoan đối diện với đường kính 3,5 và độ sâu 6 mm.
Các cặp nam châm dài 3 mm được sử dụng để tạo ra các nam châm có đường kính 3 mm và dài 6 mm. Mỗi cặp thanh được nối với nhau bằng các cực đối diện và một đoạn ống co nhiệt có đường kính 3 mm được đặt vào và làm nóng nhẹ. Thật không may, không thể tìm thấy nam châm làm sẵn có kích thước yêu cầu, vì vậy tôi phải lắp ráp từng cái trong số hai cái nhỏ hơn. Các nam châm thu được được dán vào các lỗ của ròng rọc bằng phẳng với bề mặt bên ngoài của nó. Khi trục rèm quay, chúng phải tác động lên cảm biến từ tính của nửa vòng quay của nó. Giá đỡ để gắn động cơ giảm tốc vào tường được làm bằng một góc kim loại. Các lỗ cho trục giảm tốc động cơ và vít cố định của nó phải được khoan trên kệ góc. Lỗ cho trục phải có cùng khoảng cách với bề mặt của giá treo tường như giá đỡ nhà máy ở đầu đối diện của trục. Hai lỗ được khoan ở đế của góc để gắn nó vào tường. Chúng phải được đặt cách xa trục dọc của động cơ hộp số, nếu không có thể khó lắp đặt giá đỡ trên tường. Rèm phải được cố định vào tường khoảng 15 cm so với đỉnh của cửa sổ. Đó là khuyến khích để làm điều này theo trình tự sau: - cố định bộ giảm tốc động cơ trên giá đỡ được chế tạo cho nó; - lắp ống lót bên phải và bên trái (đã sửa đổi) vào các lỗ của trục rèm. Cần lưu ý rằng vải rèm phải được quấn trên trục từ phía tường và cửa sổ; - lắp ráp rèm trên bề mặt nằm ngang (ví dụ: trên sàn), lắp trục của ống bọc bên phải vào lỗ của giá đỡ tại nhà máy và trục của bộ giảm tốc động cơ vào lỗ trung tâm của ống bọc bộ chuyển đổi được lắp trên ống bọc bên trái đã sửa đổi và cố định nó bằng vít trong ống bọc bộ chuyển đổi; - đo khoảng cách giữa các lỗ để cố định giá đỡ vào tường; - theo kết quả đo, đánh dấu các lỗ trên tường, khoan chúng và chèn chốt vào các lỗ; - tháo giá đỡ bên phải khỏi cấu trúc đã lắp ráp và cố định nó trên tường bằng các lỗ đã chuẩn bị sẵn; - cẩn thận nhấc phần còn lại của rèm đã lắp ráp lên, luồn trục của tay áo bên phải vào lỗ của giá đỡ đã lắp trên tường; - gắn chặt giá đỡ với động cơ giảm tốc vào tường bằng các lỗ đã chuẩn bị sẵn. Hình ảnh của bức màn được lắp đặt từ phía bên của ổ điện được hiển thị trong hình. 11. Bây giờ bạn có thể đặt điện áp không đổi 5 V vào động cơ giảm tốc ở các cực khác nhau và kiểm tra chuyển động của lá rèm theo cả hai hướng.
Lắp đặt bảng mạch in có cảm biến từ trên tường dưới trục rèm, như thể hiện trong hình. 12. Cảm biến tốc độ trục (B4 hoặc B6) phải được đặt dưới puly bằng nam châm. Khoảng cách tối thiểu từ nam châm đến thân cảm biến phải là 3...5 mm. Sau khi cấp nguồn cho bảng, hãy xoay trục bóng râm. Nếu mỗi nam châm đi qua cảm biến đi kèm với đèn LED nhấp nháy, thì mọi thứ đều ổn. Nếu không, bạn nên giảm khoảng cách từ nam châm đến cảm biến bằng cách bẻ cong dây dẫn của nó.
Tiếp theo, điều chỉnh cảm biến vị trí rèm lên. Để làm điều này, hãy đưa vải rèm đến vị trí sẽ được coi là trên cùng. Thông thường nó tương ứng với việc mở cửa sổ mở hoàn toàn. Đặt một nam châm hình chữ nhật đối diện với cảm biến trên vải màn từ phía bên của bức tường. Trên hình. 11, bạn có thể thấy một nam châm dạng vòng (bất kỳ nam châm nào khác cũng được), giữ một hình chữ nhật trên canvas trong quá trình điều chỉnh. Điểm sáng phía trên nó là một đèn LED chiếu xuyên qua khung vẽ. Nếu đèn LED không bật, bằng cách bẻ cong dây dẫn của cảm biến, hãy giảm khoảng cách giữa nó và nam châm. Sau đó hạ lá rèm xuống cho đến khi đèn LED tắt và nâng lên lại cho đến khi bật lên. Nếu vị trí của rèm tại thời điểm bật đèn LED không trùng với vị trí phía trên cần thiết, thì vị trí của nam châm trên rèm phải được điều chỉnh. Sau khi hoàn thành việc điều chỉnh, hãy dán nam châm vào khung vẽ ở vị trí đã tìm thấy bằng keo Moment. Hành động cuối cùng là đếm số nửa vòng quay của trục rèm, trong thời gian đó khung vẽ của nó sẽ di chuyển từ vị trí trên (mở) sang vị trí dưới (đóng). Nó phụ thuộc vào chiều cao của cửa sổ và giá trị của nó trong từng trường hợp có thể khác nhau. Kỹ thuật ở đây rất đơn giản - đếm số lần đèn LED nhấp nháy trong quá trình đóng rèm. Hãy nhớ số này, trong tương lai nó sẽ cần được nhập vào chương trình vi điều khiển. Sau đó, bộ giảm tốc động cơ và bảng cảm biến có thể được kết nối với bảng chính của thiết bị. Thông tin chung về các thuật toán của thiết bị Đối với sự phát triển bình thường của thực vật cận nhiệt đới, cần có độ dài ngày khoảng 12 giờ, tuy nhiên, ở nhiều vùng của nước ta, thời gian này ngắn hơn nhiều trong một phần đáng kể của năm. Ví dụ, ở vĩ độ Moscow, thời lượng tối thiểu của nó là khoảng 7 giờ. Để kiểm soát độ chiếu sáng của thực vật, vào đầu mỗi ngày, thiết bị sẽ tính toán thời gian mặt trời mọc Tw và mặt trời lặn Tz tại điểm nằm trong vị trí của nó (vĩ độ và kinh độ của điểm này được ghi trong chương trình) và dựa trên điều này thông tin, tính toán độ dài hiện tại của ánh sáng ban ngày Tsv. Chương trình cũng lưu trữ giá trị do người dùng chỉ định của giờ ban ngày bắt buộc Tsv.tr. Nếu Тsv < Тsv.tr, thì sự khác biệt giữa chúng được tính: Δ = Тsv.tr - Тsv. Đây là khoảng thời gian mà độ dài hiện tại của ánh sáng ban ngày sẽ tăng lên. Vào buổi sáng, thiết bị bật đèn nền Δ/2 trước khi mặt trời mọc và tắt khi mặt trời mọc. Vào buổi tối, nó bật đèn nền khi mặt trời lặn và tắt ∆/2 sau khi mặt trời lặn. Một thuật toán tính toán mặt trời mọc và mặt trời lặn đã được sử dụng, dựa trên thuật toán được đưa ra trong [4]. Người dùng đặt độ ẩm cần thiết trong phòng bằng menu trong phạm vi 40 ... 70%. Nếu độ ẩm thấp hơn yêu cầu 5%, thiết bị sẽ bật máy tạo độ ẩm và tắt khi đạt đến giá trị cài đặt. Để cây phát triển bình thường trong phòng, nhiệt độ nhất định phải được duy trì. Đồng thời, không thể duy trì nhiệt độ không đổi trong đó quanh năm - thực vật cũng có "khái niệm" về các mùa và mỗi mùa phải có nhiệt độ không khí trung bình riêng tương ứng với khí hậu cận nhiệt đới. Để đáp ứng yêu cầu này, EEPROM của vi điều khiển DD2 chứa quy luật thay đổi nhiệt độ trong phòng theo các tháng trong năm. Nó chứa các giá trị của nhiệt độ thoải mái và tối thiểu cho phép mỗi tháng theo bảng. 1. Bảng 1
Bằng cách kiểm soát hoạt động của hệ thống sưởi, thông gió và rèm cửa sổ, thiết bị tìm cách duy trì nhiệt độ trong phòng khác với nhiệt độ thoải mái không quá 1 оC. Tuy nhiên, trên thực tế, khả năng chịu đựng này chỉ có thể duy trì trong mùa lạnh, khi hệ thống sưởi ấm chung của ngôi nhà đang hoạt động. Thời gian còn lại, khi có luồng nhiệt dư thừa vào phòng, thiết bị sẽ tìm cách ngăn nhiệt độ thoải mái vượt quá. Nếu nhiệt độ phòng giảm xuống dưới nhiệt độ tối thiểu cho phép vì bất kỳ lý do gì, thiết bị sẽ phát ra một loạt ba tiếng bíp ngắn khoảng mỗi phút một lần. Việc trao đổi thông tin giữa hai bộ vi điều khiển xảy ra dọc theo các đường nối chân 34 (PA6) DD2 với chân 2 (PD0) DD3 và chân 33 (PA7) DD2 với chân 3 (PD1) DD3. Bộ vi điều khiển DD2 là chủ và DD3 là nô lệ. Ở trạng thái ban đầu, đầu ra PA7 và PA6 của thiết bị chính được định cấu hình làm đầu vào và các dòng PD1 và PD0 của thiết bị phụ có thể ở một trong các trạng thái được hiển thị trong bảng. 2. Ở trạng thái sẵn sàng nhận của nô lệ, PD1 và PD0 được định cấu hình làm đầu vào và các mức logic-một trên chúng được hỗ trợ bởi các điện trở R30 và R31. Bảng 2
Nếu nô lệ ở trạng thái sẵn sàng, chủ có thể tạo yêu cầu đọc vị trí hiện tại của các bóng râm hoặc lệnh thay đổi vị trí của các bóng râm. Trong cả hai trường hợp, một byte được chuyển. Khi trả lời một yêu cầu, byte này mã hóa vị trí hiện tại của bức màn - có bao nhiêu nửa lượt, tính từ vị trí trên cùng, nó được hạ xuống. Trong byte của lệnh thay đổi vị trí của rèm, bit quan trọng nhất của byte biểu thị hướng chuyển động (1 - hạ xuống, 0 - nâng lên) và phần còn lại - số nửa vòng quay của chuyển động. Khi đưa ra yêu cầu đọc vị trí của rèm, máy chủ định cấu hình các chân PA7 và PA6 của nó làm đầu ra và đặt mã 20 trên chúng trong 01 ms. Sau đó, nó định cấu hình lại các chân thành chế độ đầu vào (trong khi mức logic ở mức các đường dây giữ các điện trở R30 và R31) và đợi các byte thông tin từ nô lệ. Slave, sau khi đợi chân PD0 trở về trạng thái đơn, sẽ định cấu hình các chân PD1 và PD0 của nó làm đầu ra và bắt đầu truyền. Nó truyền thông tin theo mã nối tiếp trên đường PD0, kèm theo mỗi bit có xung đồng hồ trên đường PD1. Sau khi hoàn thành quá trình truyền, nô lệ cấu hình các chân PD1 và PD0 của nó làm đầu vào. Để gửi lệnh thay đổi vị trí của rèm, máy chủ định cấu hình các chân PA7 và PA6 làm đầu ra và đặt mã 20 trên chúng trong 00 ms, sau đó nó bắt đầu truyền byte lệnh, tạo mã nối tiếp của nó trên chân PA6 và kèm theo mỗi bit một xung đồng hồ trên chân PA7. Sau khi hoàn thành quá trình truyền, thiết bị chính sẽ định cấu hình các chân PA7 và PA6 của nó làm đầu vào. Slave, sau khi nhận được tổ hợp mã 00, chuyển sang chế độ nhận lệnh. Sau khi hoàn thành việc nhận, nó định cấu hình các đầu ra PD1 và PD0 của nó làm đầu ra, đặt mã 10 ("Chưa sẵn sàng nhận") trên chúng và tiến hành thực thi lệnh, trước đó đã kiểm tra tính hợp lệ của nội dung. Nếu một giá trị không hợp lệ được tìm thấy trong lệnh trong quá trình xác thực, nó sẽ được thay thế bằng một giá trị nằm trong giới hạn chấp nhận được. Sau khi thực hiện lệnh, Slave trở về trạng thái sẵn sàng. Thuật toán hoạt động của bộ vi điều khiển DD2 ở dạng đơn giản hóa có thể được biểu diễn dưới dạng bao gồm các chu kỳ lồng nhau: hàng năm, hàng ngày, hàng giờ, kiểm soát nhiệt độ và chu kỳ chính. Vào đầu năm sau, tính đúng đắn của sự thay đổi của nó được kiểm tra. Thực tế là giá trị trong sổ đăng ký năm có thể thay đổi không chỉ do thay đổi tự nhiên của nó mà còn vì một số lý do khác. Ví dụ, nếu chip đồng hồ thời gian thực bị lỗi hoặc trục trặc. "Năm mới" không đúng lúc đe dọa rằng dữ liệu thời tiết được tích lũy trong EEPROM trong suốt thời gian đã trôi qua kể từ đầu năm hiện tại sẽ bị hủy. Kiểm tra tính chính xác của thay đổi năm được coi là thành công nếu năm hiện tại nhiều hơn năm trước một. Để có thể kiểm tra điều này, trong quá trình cài đặt ngày, giá trị năm được tải cả vào thanh ghi của chip đồng hồ thời gian thực và vào EEPROM của bộ vi điều khiển, từ đó giá trị này được chọn làm điều khiển trong quá trình kiểm tra. Nếu kiểm tra thành công, chương trình sẽ cập nhật giá trị tham chiếu năm trong EEPROM và xóa dữ liệu thời tiết năm ngoái. Mặt khác, nội dung của EEPROM vẫn không thay đổi và thay vì tên của ngày trong tuần, chương trình sẽ hiển thị thông báo "LỖI NĂM" trên chỉ báo và tiếp tục hoạt động. Vào đầu mỗi ngày, chương trình tính toán các giá trị của nhiệt độ không khí bên ngoài và áp suất khí quyển trung bình trong ngày qua. Thông tin này được nhập vào các ô tiếp theo của khu vực EEPROM lưu trữ dữ liệu thời tiết cho năm hiện tại. Nó được kiểm tra xem có cần cập nhật các giá trị tối đa và tối thiểu cho quý hiện tại của nhiệt độ ngoài trời và áp suất khí quyển hay không. Nếu được yêu cầu, các giá trị được lưu trữ trong EEPROM sẽ được cập nhật. Các ô RAM của đồng hồ thời gian thực được đặt lại, lưu trữ thông tin về diễn biến hàng ngày của nhiệt độ ngoài trời và áp suất khí quyển. Thông tin về nhiệt độ phòng cho phép được đọc từ EEPROM. Sau đó, thời điểm mặt trời mọc và mặt trời lặn, thời lượng hiện tại của giờ ban ngày, thời điểm bật và tắt các phương tiện chiếu sáng bổ sung của thực vật được tính toán. Khi đến giờ tiếp theo, chương trình nhập các giá trị nhiệt độ bên ngoài và áp suất khí quyển đo được vào cuối giờ trước vào các ô RAM của đồng hồ thời gian thực. Nó cập nhật các biểu đồ của quá trình nhiệt độ và áp suất khí quyển hàng ngày. Trong chu kỳ kiểm soát nhiệt độ, chương trình điều khiển hoạt động của hệ thống sưởi, thông gió và vị trí của rèm cửa sổ. Dữ liệu ban đầu để điều chỉnh là nhiệt độ trong phòng, độ dốc, trạng thái và tính khả dụng để kiểm soát hệ thống sưởi và thông gió, cũng như rèm cửa sổ. Trái ngược với các chu kỳ được xem xét ở trên, được chương trình thực hiện với tần suất không đổi, người dùng có thể thay đổi khoảng thời gian lặp lại chu kỳ điều khiển trong khoảng từ 2 đến 30 phút. Thực tế là sự thay đổi nhiệt độ trong phòng dưới tác động của các phương tiện điều chỉnh không xảy ra ngay lập tức mà có độ trễ nhất định, tùy thuộc vào một số yếu tố, chẳng hạn như công suất nhiệt của phòng và hiệu quả của các phương tiện điều chỉnh. Do đó, trong từng trường hợp cụ thể, thời gian tối ưu để thực hiện chu trình này phải được lựa chọn bằng thực nghiệm. Và cuối cùng là vòng lặp chính mà chương trình lặp lại với khoảng thời gian khoảng một giây. Trong chu kỳ này, nó đọc và hiển thị thông tin từ nhiệt độ, độ ẩm, cảm biến áp suất và từ đồng hồ thời gian thực, điều khiển máy tạo độ ẩm, bật và tắt ánh sáng của cây, thăm dò ý kiến của các điều khiển. Khi các điều kiện thích hợp được đáp ứng, các chu trình thảo luận ở trên được gọi từ vòng lặp chính. Chương trình vi điều khiển DD3 khi nó được bật, trước hết, nâng rèm lên vị trí trên cùng. Người ta tin rằng vị trí của chúng là tùy ý và chương trình không xác định được, và để điều khiển chính xác, nó phải có một điểm tham chiếu, đó là vị trí phía trên của rèm cửa. Hành động tương tự cũng được thực hiện khi chuyển hệ thống điều khiển rèm từ chế độ thủ công sang chế độ tự động, vì trong trường hợp này, chương trình coi vị trí hiện tại của rèm là không xác định. Ở chế độ điều khiển thủ công, chương trình đặt mã 2 (ký hiệu điều khiển thủ công) trên các đường truyền thông với vi điều khiển DD00, sau đó liên tục kiểm tra trạng thái của các nút SB1-SB4. Tùy thuộc vào nó, nó tạo ra các tín hiệu điều khiển cho các ổ đĩa động cơ rèm. Khi rèm di chuyển, chương trình sẽ điều khiển trạng thái của các cảm biến ở vị trí phía trên của chúng. Nếu bức màn tăng lên, cảm biến sẽ chặn sự tăng thêm của nó. Nhưng khi rèm được hạ xuống, không có phần mềm nào kiểm soát vị trí của nó (nó không thể được sắp xếp một cách đáng tin cậy với bộ cảm biến hiện có), vì vậy người dùng thực hiện điều khiển này một cách trực quan, dừng rèm đúng lúc. Ở chế độ điều khiển tự động, phần mềm sẽ cấu hình các chân PD0 và PD1 làm đầu vào và liên tục kiểm tra trạng thái của chúng. Khi phát hiện yêu cầu từ máy chủ, chương trình sẽ xác định loại của nó và truyền thông tin về vị trí hiện tại của rèm hoặc nhận lệnh thay đổi vị trí của chúng. Nếu lệnh nhận được yêu cầu hạ màn, thì trước hết, lệnh đó sẽ được kiểm tra về khả năng chấp nhận. Ý nghĩa của việc kiểm tra là ngăn không cho bạt hạ xuống dưới mức cho phép - như đã lưu ý ở trên, không có cảm biến nào cho vị trí thấp hơn của rèm trong thiết bị. Thuật toán xác minh rất đơn giản - vị trí hiện tại của rèm (số nửa vòng quay của trục từ vị trí trên cùng) được chương trình tổng hợp với số nửa vòng quay có trong lệnh. Nếu kết quả vượt quá giá trị tối đa cho phép được lưu trữ trong chương trình, thì giá trị được chấp nhận sẽ bị giới hạn. Khi rèm được nâng lên, không cần kiểm tra, vì trong mọi trường hợp, nó sẽ bị dừng do tín hiệu từ cảm biến vị trí phía trên. Chương trình quy định bắt buộc phải kéo rèm sau khi mặt trời lặn, vì vào ban đêm, chúng không thực hiện chức năng cách nhiệt. Thông tin hiển thị trên chỉ báo Khi được bật, thiết bị sẽ hoạt động ở chế độ hiển thị thông tin cơ bản (Hình 13). Chỉ báo hiển thị ngày, giờ và ngày hiện tại trong tuần, giờ ban ngày của ngày hiện tại, áp suất khí quyển, nhiệt độ trong nhà và ngoài trời, độ ẩm trong nhà. Các chế độ điều khiển hệ thống sưởi, thông gió và rèm do người dùng cài đặt được hiển thị.
Ở trên cùng bên phải, trạng thái hiện tại của các thiết bị được điều khiển được hiển thị: "Vn" - thông gió, "Từ" - sưởi ấm, "Sv" - phương tiện chiếu sáng cho nhà máy, "Uv" - máy làm ẩm không khí. Nếu thiết bị hiện đang được bật, ký hiệu của thiết bị sẽ được bao quanh bởi một khung. Trên hình. 13 - đây là hệ thống sưởi và chiếu sáng cho cây. Ở phần dưới bên phải của màn hình, một biểu đồ về diễn biến hàng ngày của nhiệt độ bên ngoài hoặc áp suất khí quyển (theo lựa chọn của người dùng) được hiển thị. Ở bên phải của biểu đồ, trong các khung hình chữ nhật, các giá trị tối đa (trên cùng) và tối thiểu (dưới cùng) của tham số được hiển thị trên biểu đồ cho phần trước của ngày được đặt. Ba khu vực của màn hình đóng vai trò là các nút điều khiển cảm ứng. Trên hình. 13 chúng được bao quanh bởi các khung màu đỏ (không có khung nào như vậy trên màn hình). Bằng cách nhấn nút giữa, bạn có thể chọn tham số hiển thị trên biểu đồ (áp suất khí quyển hoặc nhiệt độ bên ngoài) và bằng cách nhấn nút bên phải, bạn có thể chuyển chỉ báo sang chế độ hiển thị dữ liệu khí tượng tích lũy trong phần vừa qua của năm hiện tại. Giao diện màn hình của chỉ báo trong chế độ này được hiển thị trong hình. 14. Do độ phân giải màn hình không đủ hiển thị thông tin cả năm nên hiển thị theo quý. Ở phần trên của màn hình, số phần tư (trong khung) và các giá trị tối đa và tối thiểu tuyệt đối của nhiệt độ bên ngoài và áp suất khí quyển cho phần tư đã chọn được hiển thị, cho biết ngày mà chúng được hiển thị ghi lại.
Ở phần giữa của màn hình có một biểu đồ thay đổi giá trị trung bình hàng ngày của nhiệt độ ngoài trời và áp suất khí quyển trong quý. Đường cong áp suất được hiển thị dưới dạng một đường dày và đường cong nhiệt độ dưới dạng một đường mỏng. Theo mặc định, vào chế độ này sẽ hiển thị dữ liệu cho quý hiện tại. Bạn có thể đi đến các phần khác bằng cách sử dụng các nút trên màn hình "PREV" và "NEXT" và bằng cách nhấn nút trên màn hình "EXIT", bạn quay lại chế độ hiển thị thông tin chính. Nếu không có dữ liệu cho quý đã chọn trong bộ nhớ của thiết bị, thông báo "KHÔNG CÓ DỮ LIỆU" sẽ được hiển thị. Thực đơn dịch vụ Sử dụng menu này để đặt giá trị của các tham số được sử dụng trong hoạt động của thiết bị. Nó cho phép bạn thiết lập: - ngày, giờ và ngày hiện tại trong tuần; - múi giờ của vị trí của thiết bị tính bằng giờ so với UTC. Thông tin này là cần thiết để tính toán thời gian mặt trời mọc và mặt trời lặn; - thời lượng yêu cầu của giờ ban ngày trong khoảng 10 ... 20 giờ với độ phân giải 1 giờ; - độ ẩm không khí cần thiết trong phòng trong khoảng 40 ... 70% với độ phân giải 1%; - chế độ sử dụng hệ thống sưởi "Thủ công" hoặc "Tự động". Ở chế độ "Tự động", hệ thống sưởi ấm hoạt động theo chương trình, ở chế độ "Thủ công" không có điều khiển, ổ nhiệt điện bị ngắt điện và van điều khiển mở. Bộ tản nhiệt sưởi ấm phòng được kết nối vĩnh viễn với hệ thống sưởi ấm chung của ngôi nhà. Nên bật chế độ này vào mùa hè, khi không cần sưởi ấm; - chế độ sử dụng hệ thống thông gió "Tắt" hoặc "Tự động"; - khoảng thời gian lặp lại chu trình kiểm soát nhiệt độ trong vòng 2 ... 30 phút với độ lệch là 1 phút. Ngoài ra, menu cung cấp khả năng xóa thông tin về quá trình hàng ngày của nhiệt độ bên ngoài và áp suất khí quyển khỏi bộ nhớ. Thao tác này nên được thực hiện khi bật thiết bị lần đầu tiên, cũng như sau khi thay pin dự phòng của chip đồng hồ thời gian thực. Nếu không, các ô RAM của vi mạch này sẽ chứa các giá trị ngẫu nhiên không liên quan gì đến giá trị thực, trên cơ sở đó chương trình sẽ xây dựng lịch trình hàng ngày. Tệ hơn nữa, những giá trị khó dự đoán này sẽ được đưa vào thống kê hàng năm. Vào menu bằng cách nhấn nút bên trái màn hình (xem Hình 13). Màn hình chỉ báo sẽ có dạng như trong hình. 15. Tên của thông số và giá trị hiện tại của nó sẽ được hiển thị trong khung. Trên màn hình có các nút để chọn thông số "PREV" và "NEXT", thay đổi thông số hiện tại "+" và "-", cũng như thoát menu trong khi lưu thông số "EXIT". Bạn có thể thoát khỏi menu bất cứ lúc nào, không cần thiết phải xem qua tất cả các tham số, chỉ cần sửa những tham số cần thiết là đủ.
Tính năng chuẩn bị chương trình cho vi điều khiển Do thiếu bộ nhớ chương trình của bộ vi điều khiển DD2, không thể thực hiện tất cả các chức năng dịch vụ của thiết bị thông qua menu. Nói cách khác, một số tham số phải được chỉ định trong văn bản chương trình trước khi biên dịch nó. Đúng, chỉ có ba tham số như vậy và chúng không cần thay đổi trong quá trình sử dụng thiết bị. Đây là các tọa độ địa lý (kinh độ và vĩ độ) của nơi sử dụng thiết bị, cũng như số xung của cảm biến quay nửa trục rèm cần thiết để di chuyển rèm của nó từ vị trí cao nhất xuống vị trí thấp nhất. Số cuối cùng cũng phải được nhập vào chương trình vi điều khiển DD3. Vì lý do này, các tệp chương trình khởi động (.hex) được tác giả đính kèm trong bài viết chỉ có thể được sử dụng đầy đủ với điều kiện thiết bị được đặt ở khoảng cách không quá 70 ... Trong các trường hợp khác, các văn bản của chương trình cần được sửa chữa. Để thực hiện việc này, ở phần đầu của mã nguồn chương trình vi điều khiển DD2 (file klimat_mega.bas), tìm các dòng sau phần khai báo biến: La = 55.5' Vĩ độ (độ.) Lo = 37.5' Kinh độ (độ) Stepmax=25' Số bước và thay thế các giá trị của các biến trong chúng bằng các giá trị bạn cần. Ở phần đầu của văn bản mã nguồn của chương trình vi điều khiển DD3 (file klimat_tiny.bas), tìm dòng Stepmax = 25 'Số bước và thay thế số 25 trong đó bằng số bước (nửa lượt) cho rèm của bạn. Sau đó, biên dịch cả hai chương trình và tải mã từ tệp hex thu được lên bộ vi điều khiển. Trình tự lập trình vi điều khiển Lập trình vi điều khiển DD2 (ATmega32-16PU) nên được thực hiện theo trình tự sau: 1. Lập trình cấu hình vi điều khiển phù hợp với bảng. 3. 2. Tải mã từ tệp Init_Mega.hex vào bộ vi điều khiển và chạy chương trình này. Nó sẽ chuẩn bị EEPROM của vi điều khiển để hoạt động - nó sẽ tải thông tin từ bảng vào đó. 1 và xóa khu vực đặt dữ liệu thời tiết trong năm (nếu vi điều khiển đã được sử dụng, có thể có thông tin được ghi lại bởi các chương trình trước đó). 3. Sau năm đến mười giây, tải chương trình làm việc đã biên dịch xuống bộ vi điều khiển. Lập trình vi điều khiển DD3 không có tính năng đặc biệt. Cấu hình của nó phải tương ứng với bảng. 4. Bảng 3
Bảng 4
Các tệp PCB và chương trình vi điều khiển có thể được tải xuống từ ftp://ftp.radio.ru/pub/2016/09/clim.zip. Văn chương
Tác giả: A. Savchenko
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Máy quay 4K nghiệp dư nhỏ gọn Sony Handycam FDR-AX100E ▪ Tên lửa nhanh gấp XNUMX lần âm thanh ▪ Oxytocin trong cuộc chiến chống lại chứng tự kỷ
▪ phần của trang web Bách khoa toàn thư lớn dành cho trẻ em và người lớn. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết Và một ngày kéo dài hơn một thế kỷ. biểu thức phổ biến ▪ bài viết Điều gì tốt hơn - ăn ít hoặc ngủ không đủ giấc? đáp án chi tiết ▪ Bài báo Làm việc trên máy tiệt trùng bằng hơi nước VK-30. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động ▪ bài báo Máy dò kim loại thu nhỏ. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Nhận xét về bài viết: Alexander Ai đó lặp lại thiết bị?
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này