Разделы
База видов
Поиск
Куртизанки с аппетитными формами этой площадки http://habarovsk-girls.com/habarovsk/ekstrim/igrushki.html побалуют вас своими новыми игрушками.

Опыт применения контроллера NM8036 в террариумистике

Опыт применения контроллера NM8036 в террариумистикеОпыт применения контроллера NM8036 в террариумистике

Около года назад на страницах эублефариса я уже рассказывал об использовании восьмиканального микропроцессорного контроллера BM8036 от МАСТЕРКИТ в качестве решения для автоматизации террариума. Думаю, это позволит мне обойтись без пары лишних вводных абзацев в этом опусе, избавив читателя от словоблудий о том, как это “нужно” и “круто”. Полагаю, тот кто читал предыдущую статью на эту тему и так понял насколько это полезно или бесполезно в каждом конкретном случае, насколько это реализуемо исходя из индивидуальных возможностей читателя в работе с пассатижами, напильником и паяльником :) , а посему с места в карьер озвучу новые задачи и свой опыт в их решении.

Поскольку моя коллекция пресмыкающихся имеет некоторую тенденцию увеличиваться в размерах, что, увы, не сопровождается пропорциональным увеличением жилой площади моей квартиры, назрел переезд части зверья в рабочий кабинет. Позволю себе вынужденное лирическое отступление: мой кабинет – это отдельная песня, климатические процессы в нём столь же хаотичны и непредсказуемы, как показания приборов самолётов “Авенджер”, попавших в 45 году в Бермудский Треугольник. То отопление среди зимы пропадёт невзначай, то забывчивый коллега, которому под вечер вдруг заблажило проветрить, забудет закрыть окно перед уходом. В результате под утро стрелка термометра замирает у отметки 10 или 12 градусов. Не лучше дела обстоят и летом: погожим субботним днём, когда температура в тени за бортом маячит в районе 28-30°C, какая-нибудь добрая уборщица без зазрения совести в целях экономии может выключить кондиционер. Ей по большому счёту плевать, что через несколько часов кабинет под прямыми солнечными лучами превратится в парник… а вот некоторые бромелиевые у меня прошлым летом по несколько раз узнали, что значит “жизнь с нуля”.

Поскольку кратковременные повышения фоновой температуры до 34-36°C перевозимые звери переносят достаточно сносно, главной проблемой становится только вероятность наступления локального ледникового периода в холодный период. Днём это опять же не проблема – в террариуме в любом случае будет установлен нагревающий элемент – термошнур, который будет греть банку снизу, плюс компактные люминисцентные лампы дают какое-то тепло, несколько прогревая воздух. Но всё это днём. А как быть ночью? Оставлять обогрев включенным? Не совсем правильно, поскольку одно лишь отключение освещения не даст требуемой амплитуды дневной и ночной температур. Классический терморегулятор в автоматическом режиме не позволяет держать ночью одну температуру, а днём – другую. Выходит, нужно два терморегулятора, подключенных через реле времени, каждый из которых будет поддерживать установленную температуру с помощью отдельного термошнура. Жизнеспособно в моём случае, но изрядно увеличивает бюджет проекта.

Поняв что сопутствующая промышленность в очередной раз не порадует готовым решением, подумал взглянуть в сторону МАСТЕРКИТовских комплектов, но вместо восьмиканального BM8036 обойтись четырёхканальным NM8036, который, как было заявлено, не поддерживает работу с аналоговыми датчиками (ну и не больно-то хотелось, влажность мне постоянно мониторить нужды нет), зато стоит почти вдвое дешевле своего “старшего собрата” (и на том спасибо). Управления четырьмя розетками мне вполне хватит – одна пойдёт на обогрев, благо программный интерфейс у NM8036 мне уже известен и я точно знаю, что с его помощью смогу поддерживать температуру грунта в террариуме в 30 градусов днём и 22-24 ночью без особых хлопот; две – на освещение, поскольку набор ламп, включающихся утром/вечером и днём будет различным; ещё один канал остаётся для управления инкубатором. И хотя набор NM8036 во многом похож на BM8036. между ними имеют место и несколько серьёзных отличий, внесшие свои коррективы в проектирование и сборку моего “умного термостата”:

  • Во-первых, NM8036 – это именно набор, а не готовое устройство. Этакий конструктор “сделай сам”. Его нужно паять. Однако, после беглого просмотра информации на сайте производителя был сделан вывод, что в нём нет ничего сложного даже для меня, державшего в последний раз паяльник в руках года три тому назад, да и то, с целью соединения кнопок, лампочек и реле проводами, а никак не для пайки комплектухи на плате. Однако монтаж прогнозировался исключительно объёмным, без каких-либо изысков вроде поверхностных (SMD) элементов, пайки с помощью строительного фена и т.п.
  • Во-вторых, в отличие от BM8036 текущий набор не позволяет сразу управлять напряжением 220 вольт. Это опять-таки не страшно, поскольку в прошлый раз от использования встроенных симисторов пришлось перейти к управлению нагрузками с помощью реле. Здесь же по описанию имеются 4 выхода по 5 вольт, поэтому даже реле такие найти будет проще, плюс они компактней. У производителя есть уже готовый набор MP701 – блок из 4 реле на небольшой платке, на который подаются 5V, земля и 4 канала управления (1-5 вольт). Вполне себе вариант, меньше паять.
  • Проектирование не заняло много времени, поскольку устройство фактически по замыслу должно было оказаться облегчённой версией того, что я уже делал. Перед тем, как окончательно определиться с типом корпуса, решил всё-таки купить и спаять сам набор. Купил. Подробно ознакомившись с инструкцией по сборке, выкинул прилагавшийся в комплекте шлейф, которым по замыслу следовало бы соединить экран и клавиатуру с основной платой. Вместо него решил использовать укороченный компьютерный шлейф FDD, ширина его разъёма почти оптимально подошла, а на соответствующие посадочные места на плате впаял штырьки, изъятые из пары отживших свой век материнских плат. Таким образом соединения получились разборными, что позволило готовому устройству стойко перенести впоследствии множество примерок в корпус без подпаиваний отвалившихся проводков. В целом сборка заняла пол дня и не вызвала большого числа ожогов второй-третьей степени особых осложнений, если не считать двух ошибок в инструкции. Во-первых, чтобы получить-таки на выходных каналах напряжение 5V не следует допаивать последние 8 резисторов и 4 оптрона. Во-вторых, схема подключения датчиков температуры приведена неверно, пока понял что что-то не так, посмотрел на распиновку DS18B20 в даташите и вывел как надо – спалил 3 датчика :) Благо они копеечные, по 60-80 рублей за штуку. В-третьих, после первой же минуты общения с собранным устройством был обнаружен изрядный “дребезг” меню – короткое одиночное нажатие на кнопку порой вызывает проскакивание “курсора” на несколько пунктов. Насколько понял, это, увы, не лечится. С другой стороны, контроллер без проблем подключается к компьютеру по COM-порту, что позволяет устанавливать программу на него без использования собственной клавиатуры (хотя и с неё это вполне возможно, дребезг раздражает, но не делает управление нереальным). Да и запрограммировать устройство по большому счёту нужно лишь однажды. Не проблема.

    А главное, все эти недочёты и минусы меркнут перед рядом объективных плюсов, раскрывшихся уже после сборки: на самом деле NM8036 – это не 4-х, а 12-ти канальное устройство, с возможностью подключения двух аналоговых датчиков. 2 входа АЦП и ещё 8 выходов попросту не разведены на плате! Тут жадность до нереализованного потенциала взяла надо мной вверх, и я лишний раз порадовался тому, что не стал покупать коробку заранее. Однако, симпатичного бокса под 12 розеток я не нашёл (да и куда мне столько-то?), поэтому как и в прошлый раз решено было ограничиться 6 розетками по 220 вольт и одной на 12 вольт, которой в случае чего можно будет воспользоваться для питания вентиляторов принудительного охлаждения светильника. Соответственно, количество датчиков температуры, подключаемых к контроллеру, ограничилось цифрой 7 (потенциально возможный максимум – 32 штуки).


    Лёгкая доводка схемы превращает 4х канальное устройство в 7ми канальное.

    Электрическая схема устройства выглядит так:

    Как мог стремился соблюсти правила использования условных обозначений, но, увы, уже ничерта не помню из курсов электро- и схемотехники. Поэтому будет разумным немного прокомментировать. Итак, перечёркнутые нолики под цифрами 1-2-3…6 – это неоновые лампочки на 220 вольт, показывающие текущее состояние соответствующей розетки. Аналогично, под номером 7 висит лампочка на 12 вольт для индикации состояния соответствующего выхода. Ключ под лампой – это трёхпозиционная кнопка (on-off-on), с помощью которой можно перевести розетку как в режим управления от контроллера, так и включить принудительно. Соответственно, одна нога каждой кнопки уходит на фазу напрямую, другая – через реле, катушкой которого в свою очередь управляет один из выходов NM8036. PS-05-12 – это преобразователь переменного тока напряжением 220 вольт в постоянный ток 12 вольт. Его основная задача – питание контроллера, а также, по совместительству, обеспечение напряжением седьмой розетки. Всё просто до безобразия :) .


    Подготовка лицевой панели


    Финальный внешний вид “морды” устройства.


    Лицевая панель с обратной стороны


    Примерный вариант внутренней компоновки элементов, без трёх реле и розеточного блока


    Сборка близится к финалу


    Больше смахивает на продукт какого-нибудь Мазари-Шариф Телеком :)

    Особое внимание хочу уделить розеткам. В предыдущем устройстве мной использовались механизмы Legrand Mozaic, которые крепились непосредственно к коробке парой шурупов и клеем. Решение вышло слишком хлипким – пластик у корпусов розеток очень мягкий, поэтому вилки в устройство приходится втыкать нежно. В текущем устройстве были использованы механизмы розеток РД-47 и РДЕ-47, предназначенные для монтажа на din-рейку. Во-первых, это позволило в известной мере улучшить жесткость устройства, поскольку розетки на рейке сидят прочно, а сама рейка очень крепко зафиксирована в коробке. Во-вторых, большая часть оборудования, используемого в террариумистике, не рассчитана на заземление и обладает компактными, плоскими вилками, что делает использование под них полноценных “целиковых” розеток неоправданным расточительством свободного пространства в корпусе устройства.


    din-рейка


    Розетки на din-рейке в корпусе устройства


    Пока без декоративной панели, ввода 220V и розетки на 12V.


    Финальный вид задней части устройства

    Кстати, датчики температуры в комплекте набора идут без напаянных проводов. Пожалуй, так даже лучше, поскольку их можно самостоятельно аккуратно напаять на витую пару, и не просто заизолировать контакты термоусадочными трубками, но и добиться герметичности.


    Распайка и изоляция датчика DS18B20 на витой паре UTP-5


    Внешний вид датчика, запаянного в термоусадку.

    Проверял такой датчик на водостойкость погружением в воду на сутки – через сутки устройство также безукоризненно демонстрировало температуру воды в банке.

    Ещё одним объективным преимуществом NM8036 над восьмиканальным контроллером является низкая теплоотдача. Греется он настолько незначительно, что даже мыслей о необходимости хотя бы пассивной вентиляции в коробке в голову не приходит. С BM8036 в этом аспекте всё не так радужно.


    Внешний вид готового устройства. Размеры корпуса составляют 26 х 18 х 10.5 см

    В целом – на текущий момент полученным устройством доволен и, в случае чего, выбирая из NM- и BM- предпочёл бы собирать устройство на базе первого. Хотя, конечно, опыт эксплуатации может внести свои коррективы. Кстати, конструктор стоит всего 1350 рублей. Готовое восьмиканальное устройство на момент написания опуса тянет на 3000 р.

    tag_, 2012