Чтобы растения не погибли от жары пока мы трудимся на работе, нам пришлось придумать и сделать систему автоматического проветривания нашей теплицы.
Дополнительным бонусом оказалось то, что летом, даже в выходные дни, когда у нас есть возможность открыть форточки руками, пришлось бы вставать в 6 утра, а то и раньше. Как приятно, встав утром часиков в 9, выйти на крыльцо и увидеть, что форточки в теплице уже открыты! Когда я увидел это в первый раз, то это был какой-то щенячий восторг.
Конструкция системы
Если взглянуть на функциональную схему, то к системе проветривания кроме блока управления относятся наружный и внутренний датчики температуры, а также актуаторы фрамуг и концевые выключатели. Последние могут не понадобиться, если у актуатора есть свои аварийные концевики.
Алгоритм работы системы не так прост, как может показаться на первый взгляд. В простейшем случае (обычный летний день) блок управления сравнивает значения температуры получаемые от датчиков, со значениями заданными в настройках, и в нужный момент отрабатывает ситуацию (открывает или закрывает фрамуги).
Но, что делать, если весной, в солнечный день, на улице днем разогревает до +18, а вечером резко опускается до +8 градусов? На первый взгляд ничего особенного, можно настроить так, чтобы система открывала форточки, например при +25, а закрывала при +16. Но в тот момент, когда температура в теплице опустится до +16, на улице может быть уже всего +8. И теплица остынет быстрее, чем нам бы хотелось. Что бы сделал человек в такой весенний день (да и летом, иногда, такое случается)? Он бы просто закрыл теплицу пораньше, как только на улице станет холодать.
Именно так мы и сделали в своей системе. Именно для этого нужен наружный датчик температуры. Если температура за бортом окажется на 5 градусов ниже чем заданная в настройках на закрывание фрамуг, то теплица закроется невзирая на показания датчика температуры внутри теплицы.
Надеюсь, что изложил мысль понятно.
Настройка проветривания
Взгляните на главный экран нашего блока управления
Думаю, что нет необходимости объяснять, что означает информация на экране. И так все понятно.
Чтобы включить режим автоматического проветривания, нужно нажать на квадратик, расположенный справа от слова "Автофрам" (автофрамуги), в нем появится "галка" (на фото "галка" уже есть, что означает, что режим авто-проветривания включен). При повторном нажатии на этот квадрат автоматический режим выключится, и "галка" пропадет.
Чтобы задать параметры температуры открытия и закрытия фрамуг нужно нажать на само слово "Автофрам". При этом откроется экран настройки.
В нижней части экрана можно включить (поставить "галку") принудительное закрытие фрамуг в заданный интервал времени суток, например, с 10 вечера до 4 утра (как на фото). Это нужно для борьбы с холодной росой, которая любит выпадать по ночам.
Чтобы изменить заданное значение, нужно нажать на соответствующее число. После этого откроется окно для изменения значения.
Тем кто читал мою статью об автоматическом поливе подобное окно уже знакомо. Здесь все просто и понятно. Однократное нажатие на "+" или "-" увеличивает или уменьшает значение. Чтобы задать установленное значение нужно нажать на "галку" в левом верхнем углу окна. Это окно закроется и появится предыдущее.
Таким образом, в системе задаются значения всех параметров.
Актуаторы
Для открывания форточек мы использовали актуаторы (линейные приводы). Конструкция актуаторов может быть любой, но важно, чтобы направление движения штока актуатора изменялось при смене полярности питания. Можно, конечно, было использовать готовые приводы.
Но мне было интересно сделать их самому.
Актуатор монтируется так, чтобы длины штока и его усилия хватало для открывания фрамуги (двери или чего-либо еще).
Например, я закрепил ось вращения на пару уголков (на фото один, но потом я добавил второй), а выдвигающийся шток прикрепил прямо к раме фрамуги. Соединение с блоком управления сделано пятипроводным кабелем ПВ3 5Х0.75. Дело в том, что состояние концевых выключателей в нашей конструкции обрабатывает микроконтроллер, поэтому нужно пять проводов - два на актуатор, по одному на каждый концевик и один общий провод (он же "земля", он же "общий минус"). В беленькой коробочке на фото разместились соединения пятипроводного кабеля с проводами от концевиков и мотора актуатора.
Если использовать готовые актуаторы, то они, как правило, уже имеют аварийные концевики внутри конструкции. В этом случае их можно не ставить и протянуть двухпроводный кабель.
Если использовать концевые выключатели, которые могут с запасом выдержать пусковой ток двигателей самодельных актуаторов, то тогда можно также не тащить для них провода от блока управления, а использовать специальную схему подсоединения актуаторов через концевые выключатели. Для этого понадобиться еще пара выпрямительных диодов для каждого актуатора.
Вот и всё, что я хотел сказать об автоматическом проветривании теплицы.
